BADANIA HYDROLOGICZNE (Dynamika Zlewni) Jarosław J. Napiórkowski Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk

Transkrypt

1 BADANIA HYDROLOGICZNE (Dynamika Zlewni) Jarosław J. Napiórkowski Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk

2 Przezroczystość Przewodnictwo elektryczne Odczyn ph pomiar kwasowości Zasolenie Rozpuszczony tlen Przezroczystość Zasadowość Azotany Temperatura

3

4

5 Kierownik Projektu: Dr. Daniel Edelson Główni wykonawcy: Dr. David Maidment, Dr. Kemi Jona Instytucja Realizująca: Northwestern University

6 Projekt Dynamika Zlewni (Rzecznej) Skąd pochodzi woda, którą używasz? Czy tam gdzie mieszkasz jest wystarczająca ilość wody czy też jej dostawy są ograniczone? Jakie czynniki mają wpływ na przepływ wody w obszarze na którym mieszkasz? Projekt The GLOBE Watershed Dynamics Oferuje uczestnikom GLOBE możliwość przeprowadzenia badań naukowych zachowania zlewni w skali lokalnej, regionalnej i całego kraju z wykorzystaniem danych w czasie rzeczywistym i danych archiwalnych z obserwatorium naukowego o wielkiej skali utworzonego przez konsorcjum uniwersytetów dla rozwoju nauk hydrologicznych Consortium of Universities for Advancement of Hydrologic Science (CUAHSI

7 W ramach projektu CUAHSI rozwija System Informacji Hydrologicznej (HIS) oparty na systemach GIS, który umożliwia łatwy dostąp do geograficznych i hydrologicznych, w szczególności pochodzące z różnych źródeł (USGS, EPA) dane o przepływach rzecznych, wodach podziemnych, dane dotyczące jakości wody USGS Mission: The USGS serves the Nation by providing reliable scientific information to describe and understand the Earth; minimize loss of life and property from natural disasters; manage water, biological, energy, and mineral resources; and enhance and protect our quality of life. Vision: USGS has become a world leader in the natural sciences thanks to our scientific excellence and responsiveness to society's needs. EPA The mission of the Environmental Protection Agency is to protect human health and the environment. Since 1970, EPA has been working for a cleaner, healthier environment for the American people.

8 Dane CUAHSI oraz narzędzia GIS umożliwią uczniom badanie lokalnych zlewni prowadzące do zrozumienia procesu przepływu wody przez zlewnię, jak działalność człowieka w ramach zlewni uzależniona jest wody, jak ta działalność wpływa na procesy hydrologiczne, oraz jak zmiany użytkowania terenu wpływają na zbiorowiska roślinne i zwierzęce w zlewni.

9 Tematyka badawcza będzie koncentrowała się na podstawowych elementach hydrologii, takich jak cykl hydrologiczny, zlewnie i ich interakcje z ludźmi (powodzie, użytkowanie terenu, itd.) Zakres geograficzny jest obecnie ograniczony. Dane CUAHSI dostępne będą dla obszaru Stanów Zjednoczonych; tym niemniej prowadzone są rozmowy z partnerami zagranicznymi (międzynarodowymi) mające doprowadzić do udostępnienia podobnych danych. Uczniowie będą stosować GIS do dostępu i analizy do istniejących zbiorów danych z CUAHSI. Nauczyciele będą mogli wybrać 1 z 3 narzędzi GIS: My World GIS, ArcGIS, ArcGIS z wykorzystaniem przeglądarki.

10 Przykład praktyczny Procesy, które są reprezentowane to: Opad Spływ powierzchniowy rzepływ? Przepływ ścieków Przepływ w rzece

11 Modele procesów Delft Hydraulics Opad (baza danych) SobekRR OpadOdpływ Rzeka Kanał ściekowy

12 Wymiana danych Delft Hydraulics 3 Opad.PobierzDane 4 Opad (database) 2 RR.PobierzDane Sobek RR OpadOdpływ ruchamianie.pobierzdane 5 8 Rzeka (InfoWorksRS) 9 Kanał ściekowy (Mouse) 7 RR. PobierzDane wywołani dane 6 Ściek.PobierzDane

13 Dane do modelowania opadodpływ

14 Dane niezbędne do skonstruowania modelu Szeregi czasowe: Przepływy i stany wody Opad Temperatura powietrza Informacja przestrzenna Numeryczny model terenu Użytkowanie terenu Mapy glebowe

15 Dane hydrologiczne: stany wody, przepływy, temperatura wody W IMGW utrzymywana jest Centralna Baza Danych Hydrologicznych. Zawiera ona dane pozyskiwane z ok. 900 posterunków wodowskazowych. Prowadzone są zapisy przepływów codziennych i charakterystycznych. W bazie są także zgromadzone dane dotyczące stanów wody, temperatur wody, obserwacji nadzwyczajnych oraz zjawisk lodowych i zarastania. IMGW publikowało roczne zestawienia wyników pomiarów z okresu w postaci roczników wód powierzchniowych (ok. 690 wodowskazów w dorzeczu Wisły i 440 w dorzeczu Odry) Dostępne w bibliotece IMGW Obecnie część danych (80 posterunków wodowskazowych) jest sprzedawana na płytach CD

16 IMGW SOK OK jest rozbudowaną platformą gromadzenia i dystrybucji produktów operacyjnych IMGW. Lista dostarczanych produktów obejmuje produkty analityczne i prognostyczne z dziedziny meteorologii i hydrologii. W ramach Systemu Obsługi Klienta online na stronie dostępne są następujące dane hydrologiczne: ) Aktualne i prognozowane stany wód ) Aktualne napełnienie zbiorników ) Stany wód gruntowych ane są w postaci tabelarycznej graficznej ą to tylko dane z poprzedniego dnia

17 Sytuacja hydrologiczna w Mapa udostępniona przez IMGW w ramach SOK na stronie et/zz/rzeki/sytuacja_hydro.ht ml# dorzeczach

18 Dane klimatyczne W IMGW jest utrzymywana Centralna Baza Danych Klimatologicznych. Baza zawiera dane pozyskiwane z 65 stacji meteorologicznych, 245 posterunków meteorologicznych i 1680 posterunków opadowych. Zbierane dane obejmują: ze stacji meteorologicznych dane terminowe (z ośmiu terminów) i dobowe (od 1961 roku dla 10 stacji, od 1966 roku dla 49 stacji oraz krótsze ciągi dla pozostałych) z posterunków meteorologicznych ogółem dane z 4 (3) terminów i dobowe (od 1951 roku dla 39 posterunków, od 1956 roku dla 21 posterunków, od 1961 roku dla 69 posterunków i dla pozostałych posterunków ciągi od lat osiemdziesiątych lub krótsze) z posterunków opadowych ogółem (od 1951 roku dla 333 posterunków, od lat sześćdziesiątych dla 81 posterunków i ciągami krótszymi dla pozostałych posterunków)

19 Dane klimatyczne Dobowe wysokości opadów, ciśnienia atmosferycznego, temperatury powietrza, wilgotności względnej, niedosytu wilgotności, zachmurzenia, kierunku i prędkości wiatru, opadów atmosferycznych, grubości pokrywy śnieżnej i usłonecznienia do roku 1981 były publikowane jako Roczniki meteorologiczne a sam opad jako Roczniki opadów atmosferycznych Dane te są nieodpłatnie dostępne w czytelni IMGW W ramach SOK dostępne aktualne mapy pogodowe patrz przykład mapa temperatur (z lewej) oraz dobowych sum opadu (z prawej)

20 Inne źródła danych W serwisie dostępne są dane meteorologiczne. W poniższej tabeli są przykładowe dane ze stacji WarszawaOkęcie ze stycznia 2007r T TM Tm SL P H PP VV V VM Vg R A S N T S F G o o o o o o o o Gdzie po kolei kolumny to:

21 W serwisie dostępne są również dane meteorologiczne dla stacji meteorologicznych z terenu Polski. Lista stacji jest na obrazku po lewej stronie. Po prawej stronie jest przykładowe zestawienie z danymi meteo z Białegostoku z roku 1955

22 Zakład Hydrologii Stosowanej Zespół Ekspertyz, Opinii i Udostępniania Danych ul. Podleśna 61, Warszawa tel: (022) (022) (022) (022) fax: (022) (022) ekspertyzy@imgw.pl

23 Skąd czerpać informacje o środowisku? Na stronie jest ciekawe zestawienie Skąd czerpać informacje o środowisku? Mapy topograficzne Materiały geologiczne Materiały klimatyczne Rzezba terenu Stosunki wodne Dane sozologiczne Wybrane materiały dla szat roślinnej Materiały fotologiczne Inne dane o środowisku Cyfrowe bazy danych o środowisku Botaniczne internetowe bazy danych (informator przygotował dr hab. Marian Drużkowski)

24 Numeryczne modele terenu Dane DEM uzyskane z radarowej misji promu kosmicznego SRTM3 udostępnione na stronie Okolice Tatr Zachodnich i Babiej Góry widok z kierunku północnozachodniego

25 Baza Metadanych

26

27

28

29

30

31 Numeryczne modele terenu NMT opracowany przez Neokart