Jarosław J. Napiórkowski
Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk
BADANIA HYDROLOGICZNEBADANIA HYDROLOGICZNE(Dynamika Zlewni)(Dynamika Zlewni)
• PrzezroczystośćPrzezroczystość• Przewodnictwo elektrycznePrzewodnictwo elektryczne• Odczyn pH – pomiar kwasowościOdczyn pH – pomiar kwasowości• ZasolenieZasolenie• Rozpuszczony tlenRozpuszczony tlen• PrzezroczystośćPrzezroczystość• ZasadowośćZasadowość• AzotanyAzotany• TemperaturaTemperatura
• Kierownik Projektu: Dr. Daniel Edelson
• Główni wykonawcy: Dr. David Maidment, Dr. Kemi Jona
• Instytucja Realizująca: Northwestern University
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 – www.cuahsi.org)
• 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.
• 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 .
• 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.
Przykład praktyczny
Przepływ?
Procesy, które są
reprezentowane to:
• Opad
• Spływ powierzchniowy
• Przepływ ścieków
• Przepływ w rzece
Modele procesów
Rzeka
Opad(baza danych)
Kanał ściekowy
Sobek-RROpad-Odpływ
Delft Hydraulics
Wymiana danych3 Opad.PobierzDane
Rzeka(InfoWorks-RS)
Opad(database)
Kanał ściekowy(Mouse)
2 RR.PobierzDane
7 RR. PobierzDane
Sobek- RROpad-Odpływ
1 Uruchamianie.PobierzDane
6 Ściek.PobierzDane
wywołanie
dane
4
5 8
9
Delft Hydraulics
Dane do modelowania opad-odpływ
Dane niezbędne do skonstruowania modelu
Szeregi czasowe:• Przepływy i stany wody• Opad • Temperatura powietrza Informacja przestrzenna• Numeryczny model terenu• Użytkowanie terenu• Mapy glebowe
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 1961- 1993 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
IMGW - SOKSOK 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 on-line na stronie http://www.imgw.pl/cgi/sokclient?akcja=guest_login dostępne są następujące dane hydrologiczne:
1) Aktualne i prognozowane stany wód
2) Aktualne napełnienie zbiorników
3) Stany wód gruntowych
Dane są w postaci tabelarycznej
i graficznej
Są to tylko dane z poprzedniego dnia
Sytuacja hydrologiczna w dorzeczach
Mapa udostępniona przez IMGW w ramach SOK na stronie http://www.imgw.pl/wl/internet/zz/rzeki/sytuacja_hydro.html#
Dane klimatyczneW 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)
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 atmosferycznychDane 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)
Inne źródła danych
•W serwisie http://www.tutiempo.net/en/Climate/Poland/PL.html dostępne są dane meteorologiczne. W poniższej tabeli są przykładowe dane ze stacji Warszawa-Okęcie ze stycznia 2007r
Gdzie po kolei kolumny to:
T TM TmSLP
H PP VV V VM VgRA
SN
TS
FG
1 7.1 10.2 4.5 - 81 0.25 11.3 20.2 37 42.4 o
2 4.9 8.1 3.9 - 77 1.27 11.6 23.9 33.5 55.4
3 4.2 5.2 3.7 - 87 0 11.6 19.1 25.2 38.9 o
4 3.9 5 2.5 - 90 2.03 10.3 17.8 24.1 - o
5 6.1 7.5 4.3 - 88 3.05 11.1 21.5 32.4 38.9 o
6 6.1 8 4.9 - 95 0.51 6.8 13.9 21.7 - o
7 6.3 8.5 4 - 95 3.05 7.6 12.4 24.1 - o
8 3.9 7 1 - 89 6.86 10 12.2 18 - o
9 8.7 11 2.9 - 85 0 11.1 16.3 22.2 - o
10 11.2 13 9 - 76 0.25 10 18.9 24.1 -
W serwisie http://clima.meteored.com 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
Zakład Hydrologii Stosowanej Zespół Ekspertyz, Opinii i Udostępniania Danych
ul. Podleśna 61, 01-673 Warszawa
tel: (0-22) 56 94 381 (0-22) 56 94 254 (0-22) 56 94 540 (0-22) 56 94 388fax: (0-22) 56 94 382 (0-22) 56 94 317e-mail: [email protected]
Skąd czerpać informacje o środowisku?
Na stronie http://www.ib.uj.edu.pl/?d=artyk#topo jest ciekawe zestawienie Skąd czerpać informacje o środowisku?
Mapy topograficzneMateriały geologiczneMateriały klimatyczneRzezba terenuStosunki wodneDane sozologiczneWybrane materiały dla szat roślinnejMateriały fotologiczneInne dane o środowiskuCyfrowe bazy danych o środowiskuBotaniczne internetowe bazy danych
(informator przygotował dr hab. Marian Drużkowski)
Numeryczne modele terenu
• Dane DEM uzyskane z radarowej misji promu kosmicznego - SRTM-3 udostępnione na stronie http://netgis.geo.uw.edu.pl/srtm/
Okolice Tatr Zachodnich i Babiej Góry widok z kierunku północno-zachodniego
Baza Metadanych
Numeryczne modele terenu
NMT opracowany przez Neokart
IGF1
IGF2
Recommended
