Nové nástroje terénního měření ČHMÚ určeného pro datovou podporu hodnotících a rozhodovacích procesů v oboru kvality ovzduší

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00020699%3A_____%2F19%3AN0000154" target="_blank" >RIV/00020699:_____/19:N0000154 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://www.ekomonitor.cz/seminare/2019-11-13-ochrana-ovzdusi-ve-statni-sprave-xiv-teorie-a-praxe#hlavni" target="_blank" >http://www.ekomonitor.cz/seminare/2019-11-13-ochrana-ovzdusi-ve-statni-sprave-xiv-teorie-a-praxe#hlavni</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Nové nástroje terénního měření ČHMÚ určeného pro datovou podporu hodnotících a rozhodovacích procesů v oboru kvality ovzduší

Popis výsledku v původním jazyce

Jednou z dlouhodobějších vizí úseku kvality ovzduší Českého hydrometeorologického ústavu je vytvoření expediční sady přístrojů, které by vhodně doplňovaly referenční mobilní / stacionární pozemní měření (AIM vozy / stanice ČHMÚ) o informace získané právě z vertikálního profilu atmosféry. Začátkem roku 2019 pořídil Český hydrometeorologický ústav dron (okta-koptéra Sparrow 8X, Robodrone, Česká republika), na který jsou momentálně školeni piloti (operátoři) a který je dostatečně silný na to, aby unesl až 6 kg vybavení s maximální dobou letu okolo 20 minut a s maximálním dosahem až 4 km. S ohledem na pravidla Úřadu pro civilní letectví (ÚCL) pro provozování bezpilotních systémů je možno za splnění určitých podmínek dosahovat, výšky až 300 m s vyžádáním výjimky u ÚCL až 1000 m výšky nad zemským povrchem. Metodika letu pro různé účely měření bude upřesňována po provedení několika testovacích letů za různých scénářů. Další plánovanou součástí expediční sady přístrojů by měl být přenosný aerosolový lidar s rotační skenovací hlavicí, vertikálním dosahem okolo 10 km a schopností měřit optickou metodou (laser) směr a rychlost proudění větru, vertikální dohlednost, výšku směšovací vrstvy atmosféry a přítomnost znečišťujících látek. Výhodou této technologie je, že na rozdíl od jiných distančních měřících přístrojů, jako jsou např. ceilometry či jiné větší lidary, je skladný, a tudíž vhodný pro časově omezená expediční měření na různých lokalitách. Vizí do budoucna je i pořízení malého mikrovlnného radiometru pro měření teplotního výškového profilu atmosféry s dosahem alespoň 1000 m. Mikrovlnné radiometry jsou založeny na pasivní radiové metodě, tudíž aktivně nevysílají žádné optické, akustické ani radiové signály, ale pouze měří mikrovlnné záření emitované v mezní vrstvě atmosféry, z čehož pokročilými algoritmy odvozuje teplotní zvrstvení. Pro podporu pozemního měření by měla být dále pořízena specializovaná měřící technika pro měření vertikálních toků a depozičních rychlostí znečišťujících látek v blízkosti zemského povrchu, tzv. Eddy kovarianční metoda měření. Vertikální toky a depoziční rychlosti znečišťujících látek v ovzduší se odhadují na základě méně přesných nepřímých metod a různých parametrizací teoretických vztahů, přímá měření doposud nejsou k dispozici. Realizace takovéto expediční sady měřící technologie by mohla výrazně pomoci odhalovat příčiny smogových situací na různých místech (lokální / přeshraniční přenos). Zároveň by měla přispět k rozvoji a zlepšení predikce těchto situací díky možnosti využití pokročilejších modelů pro znečištění ovzduší.

Název v anglickém jazyce

New field measurement instruments of CHMI for data support of air quality evaluation and following decision-making processes

Popis výsledku anglicky

One of the long-term visions of the air quality department of the Czech Hydrometeorological Institute is the creation of an expedition set of instruments that would suitably complement the reference mobile / stationary ground measurements (AIM wagons / CHMI stations) with information about the vertical atmospheric profile. In early 2019, the Czech Hydrometeorological Institute purchased a drone (octa-copter Sparrow 8X, Robodrone, Czech Republic), to which are currently being trained 4 pilots (operators) and which is strong enough to carry up to 6 kg of equipment with a maximum flight time of about 20 minutes and with a maximum range of up to 4 km. With regard to the rules of the Civil Aviation Authority (CAA) for the operation of unmanned systems, it is possible (subject to certain conditions) to reach a height of up to 300 m, with the exception of CAA up to 1000 m above ground. The flight methodology for different measurement purposes will be refined after several test flights under different scenarios. Another planned part of the expedition kit should be a portable aerosol lidar with a rotating scanning head, a vertical range of about 10 km and the ability to measure the direction and speed of the wind, optical visibility, the height of the atmospheric mixing layer and the presence of pollutants. The advantage of this technology is that, unlike other distance meters, such as ceilometers or other larger lidars, it is storable and therefore suitable for time-limited expedition measurements at various locations. The vision for the future is also the acquisition of a small microwave radiometer to measure the temperature elevation profile of the atmosphere with a range of at least 1000 m. Microwave radiometers are based on the passive radio method, therefore not actively emitting any optical, acoustic or radio signals, only measure microwave radiation emitted in the boundary layer of the atmosphere, from which the thermal stratification is derived by advanced algorithms. In addition, a specialized measuring technique for measuring vertical fluxes and deposition rates of pollutants near the Earth's surface, the so-called Eddy covariance measurement method, should be purchased to support ground measurements. Vertical fluxes and deposition rates of air pollutants are estimated on the basis of less accurate indirect methods and various parameterization of theoretical relationships, direct measurements are not yet available. The implementation of such an expeditionary set of measuring technology could significantly help to detect the causes of smog situations at various locations (local / cross-border transmission). At the same time, it should contribute to the development and improvement of the prediction of these situations through the use of more advanced models for air pollution.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

10509 - Meteorology and atmospheric sciences

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů