41
Wykład 8 Wykład 8 Obserwacje rodzajów Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia chmur oraz stopnia zachmurzenia zachmurzenia Krzysztof Markowicz Krzysztof Markowicz [email protected] [email protected]

Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

  • Upload
    devlin

  • View
    60

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia. Krzysztof Markowicz [email protected]. Chmury, definicje. Istnieje wiele kontrowersji dotyczących definicji chmur dlatego stosuje się różne definicje. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Wykład 8Wykład 8Obserwacje rodzajów chmur Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzeniaoraz stopnia zachmurzenia

Krzysztof MarkowiczKrzysztof Markowicz

[email protected]@igf.fuw.edu.pl

Page 2: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Chmury, definicjeChmury, definicje Istnieje wiele kontrowersji dotyczących definicji chmur Istnieje wiele kontrowersji dotyczących definicji chmur dlatego stosuje się różne definicje.dlatego stosuje się różne definicje.Za chmurę uważa się np. zbiór widzialnych produktów Za chmurę uważa się np. zbiór widzialnych produktów kondensacji pary wodnej (kropelek wody lub kryształów kondensacji pary wodnej (kropelek wody lub kryształów lodu).lodu).Definicja ta nie jest ścisła gdyż to czy chmurę widzimy Definicja ta nie jest ścisła gdyż to czy chmurę widzimy zależy od parametrów nie mających nic wspólnego z zależy od parametrów nie mających nic wspólnego z chmurami. chmurami. Dzięki pomiarom satelitarnym odkryto chmury typu Ci Dzięki pomiarom satelitarnym odkryto chmury typu Ci subvisual, które są niewidoczne z powierzchni Ziemi. subvisual, które są niewidoczne z powierzchni Ziemi. Inne definicje chmur opierają się o koncentrację kropelek Inne definicje chmur opierają się o koncentrację kropelek czy grubość optyczną.czy grubość optyczną.Za chmurę przyjmuje się również smugę kondensacyjnąZa chmurę przyjmuje się również smugę kondensacyjnąChmurą nie jest jednak pył wulkanicznyChmurą nie jest jednak pył wulkanicznyChmura jest odzwierciedleniem dynamiki atmosferyChmura jest odzwierciedleniem dynamiki atmosferyi procesów fizycznych zachodzących w atmosferze. i procesów fizycznych zachodzących w atmosferze. Chmury występują głównie w troposferze lecz bywają Chmury występują głównie w troposferze lecz bywają obserwowane w stratosferze czy mezosferze. obserwowane w stratosferze czy mezosferze.

Page 3: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

ChmuryChmury

W każdej chwili około połowy naszej planety pokryta jest chmurami.

Rozkład chmur w atmosferze zależy bardzo silnie od dynamiki

Chmury są bardzo dobrze widoczne na zdjęciach satelitarnych, gdyż odbijają znaczną część padającego na nie promieniowania słonecznego (w zakresie fal widzialnych) z drugiej strony istotnie ograniczają wypromieniowanie długofalowe w kosmos. Chmury mają zatem duże znaczenie w kształtowaniu się bilansu radiacyjnego Ziemi.

Ich obecność zwiększa albedo planetarne Ziemi z około 14 do 31%

Chmury odgrywają istotną rolę w procesach chemicznych. Kondensacja oraz opad są podstawowymi mechanizmami usuwania różnych składników chemicznych z atmosfery

Page 4: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Rys historycznyRys historyczny

Klasyfikacje chmur po raz pierwszy zastosował w 1802 Klasyfikacje chmur po raz pierwszy zastosował w 1802 roku Luke Howard, brytyjski farmaceuta.roku Luke Howard, brytyjski farmaceuta.

Zaproponowany przez niego opis przetrwał do dziś ale Zaproponowany przez niego opis przetrwał do dziś ale uległ znacznej modyfikacjiuległ znacznej modyfikacji

Page 5: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Podziały chmurPodziały chmur

Klasyfikacja chmur wg WMOKlasyfikacja chmur wg WMO1)1) Rodzaje chmurRodzaje chmur2)2) Gatunki chmurGatunki chmur3)3) Odmiany chmurOdmiany chmur4)4) Chmury macierzysteChmury macierzyste

Podział ze względu na pietra występowania:Podział ze względu na pietra występowania:1)1) Chmury górneChmury górne2)2) Chmury średnieChmury średnie3)3) Chmury niskieChmury niskie4)4) Chmury o budowie pionowejChmury o budowie pionowej

Atlas chmur: http://www.chmury.plAtlas chmur: http://www.chmury.pl

Page 6: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Podział ze względu na sposób powstawaniaPodział ze względu na sposób powstawania

1)1) Chmury frontalne Ci, Cs, As, Ns, AcChmury frontalne Ci, Cs, As, Ns, Ac2)2) Konwekcyjne Cu, CbKonwekcyjne Cu, Cb3)3) Falowe ScFalowe Sc4)4) Osiadania Ac, CcOsiadania Ac, Cc Podział ze względu na produkty kondensacjiPodział ze względu na produkty kondensacji Chmury mają bardzo szerokie spektrum kształtów,

rozmiarów.

Page 7: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Chmury wysokieChmury wysokie

Chmury nie dające opadu, zbudowane Chmury nie dające opadu, zbudowane wyłącznie z kryształków lodu. wyłącznie z kryształków lodu.

Występują w umiarkowanych szerokościach Występują w umiarkowanych szerokościach geograficznych pomiędzy wysokością 6-13 km. geograficznych pomiędzy wysokością 6-13 km. W tropikach mogą sięgać 18 kmW tropikach mogą sięgać 18 km

Kolor tych chmur jest zawsze białyKolor tych chmur jest zawsze biały

Zaliczmy to nich: Zaliczmy to nich:

cirruscirrus

cirrocumuluscirrocumulus

cirrostratuscirrostratus

Page 8: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

•Cirrus (Ci) - pierzaste 6km - 13km

Chmury wysokie  6000m - 13000m

•Cirrocumulus (Cc) – •pierzasto-kłębiaste 6km - 13km

Cirrostratus (Cs) – pierzasto-warstwowe 7km - 13km

Page 9: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Chmury średnieChmury średnie

Chmury te mogą dawać opad, zbudowane są z Chmury te mogą dawać opad, zbudowane są z przechłodzonych kropel lub kropel wody i kryształów przechłodzonych kropel lub kropel wody i kryształów lodu.lodu.Występują w umiarkowanych szerokościach Występują w umiarkowanych szerokościach geograficznych pomiędzy wysokością 2-5 km. Kolor tych geograficznych pomiędzy wysokością 2-5 km. Kolor tych chmur może być zarówno biały jak i szarychmur może być zarówno biały jak i szaryZaliczmy to nich: Zaliczmy to nich: altostratusaltostratusaltocumulusaltocumulus

Page 10: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Chmury średnie  2500m - 6000m

Altocumulus (Ac) – średnie kłębiaste 2.5km - 6km

Altostratus (As) – średnie warstwowe 2.5km - 5km

Page 11: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Chmury niskieChmury niskie

Chmury te często dają opad deszczu, mżawki Chmury te często dają opad deszczu, mżawki lub śniegu. Zbudowane są zarówno z kropel lub śniegu. Zbudowane są zarówno z kropel wody lub kryształów lodu lub jednych i drugich.wody lub kryształów lodu lub jednych i drugich.Występują w umiarkowanych szerokościach Występują w umiarkowanych szerokościach geograficznych pomiędzy powierzchnia ziemi a geograficznych pomiędzy powierzchnia ziemi a wysokością 2-3 km. Przybierają zarówno kolory wysokością 2-3 km. Przybierają zarówno kolory jasne i bardzo ciemne.jasne i bardzo ciemne.Zaliczmy to nich: Zaliczmy to nich: stratusstratusstratocumulusstratocumulusnimbostratusnimbostratus

Page 12: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Nimbostratus (Ns) - deszczowo-warstwowa 100m - 8km

Chmury niskie  0m - 2500m

Stratocumulus (Sc) – warstwowo-kłębiaste niskie 200m - 3km

Stratus (St) - warstwowe niskie 50m - 2km

Page 13: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Chmury o budowie pionowejChmury o budowie pionowej

Jedynie chmury Cb mogą dawać opad w postaci gradu. Jedynie chmury Cb mogą dawać opad w postaci gradu. Zbudowane są z kropel wody a w górnej części z Zbudowane są z kropel wody a w górnej części z kryształów lodu.kryształów lodu.Występują w umiarkowanych szerokościach Występują w umiarkowanych szerokościach geograficznych od kilkuset metrów do tropopauzy. Kolor geograficznych od kilkuset metrów do tropopauzy. Kolor tych chmur może być zarówno biały jak i ciemny.tych chmur może być zarówno biały jak i ciemny.Zaliczmy to nich: Zaliczmy to nich: cumuluscumuluscumulonimbuscumulonimbus

Page 14: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Chmury o budowie pionowej  

Cumulus (Cu) - kłębiaste 600m - 12km Cumulonimbus (Cb) – kłębiasto-deszczowa 300m - 6,5km

Page 15: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

RodzajRodzaj GatunekGatunek

3 pierwsze 3 pierwsze literylitery

OdmianaOdmiana

2 pierwsze 2 pierwsze literylitery

ZjawiskaZjawiska

TowarzysząceTowarzyszące

ChmuraChmura

macierzystamacierzysta

CirrusCirrus, Ci, Ci

PierzastaPierzasta

FibratusFibratus

UncinusUncinus

SpissatusSpissatus

CastellanusCastellanus

FloccusFloccus

IntortusIntortus

RadiatusRadiatus

VertebratusVertebratus

DuplicatusDuplicatus

mamma (mam)mamma (mam) Cu, Cb, AcCu, Cb, Ac

CirrocumulusCirrocumulus, , CcCc

Pierzasto- Pierzasto- klebiastaklebiasta

StratioformisStratioformis

LenticularisLenticularis

CastellanusCastellanus

FlocusFlocus

UndulatusUndulatus

LacunosusLacunosus

mammamamma

virgavirga

Ns, Cu, CbNs, Cu, Cb

CirrostratusCirrostratus, , CsCs

Pierzasto- Pierzasto- warstwowawarstwowa

FibratusFibratus

NebulosusNebulosus

DuplicatusDuplicatus

UndulatusUndulatus

-- Ns, Cu, CbNs, Cu, Cb

Page 16: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

RodzajRodzaj GatunekGatunek

3 pierwsze 3 pierwsze literylitery

OdmianaOdmiana

2 pierwsze 2 pierwsze literylitery

ZjawiskaZjawiska

TowarzysząceTowarzyszące

ChmuraChmura

macierzystamacierzysta

AltocumulusAltocumulus AcAc

Średnia Średnia kłębiastakłębiasta

StratioformisStratioformis

LenticularisLenticularis

CastellanusCastellanus

FlocusFlocus

TranslucidusTranslucidus

PerlucidusPerlucidus

OpacusOpacus

DuplicatusDuplicatus

UndulatusUndulatus

RadiatusRadiatus

LacunosusLacunosus

mamma virgamamma virga Cu, CbCu, Cb

AltostratusAltostratus As As

ŚredniaŚrednia

pierzasta pierzasta

------------------------------ TranslucidusTranslucidus

PerlucidusPerlucidus

OpacusOpacus

DuplicatusDuplicatus

LacunosusLacunosus

VirgaVirga

PraecipitatioPraecipitatio

MammaMamma

PannusPannus

Ac, CbAc, Cb

Page 17: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

RodzajRodzaj GatunekGatunek

3 pierwsze 3 pierwsze literylitery

OdmianaOdmiana

2 pierwsze 2 pierwsze literylitery

ZjawiskaZjawiska

TowarzysząceTowarzyszące

ChmuraChmura

macierzystamacierzysta

NimbostratusNimbostratus NsNs

warstwowo-warstwowo-deszczowadeszczowa

FibratusFibratus

UncinusUncinus

SpissatusSpissatus

CastellanusCastellanus

FlocusFlocus

IntortusIntortus

RadiatusRadiatus

VertebratusVertebratus

DuplicatusDuplicatus

PraecipitatioPraecipitatio

virgavirga

PannusPannus

Cu, CbCu, Cb

StratocumulusStratocumulusScSc

StratioformisStratioformis

LenticularisLenticularis

CastellanusCastellanus

Te same co w Te same co w AcAc

PraecipitatioPraecipitatio As, Cs, CbAs, Cs, Cb

StratusStratus

StSt

NebulosusNebulosus

FractusFractus

OpacusOpacus

TranslucidusTranslucidus

UndulatusUndulatus

PraecipitatioPraecipitatio Ns, Cu, CbNs, Cu, Cb

Page 18: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

RodzajRodzaj GatunekGatunek

3 pierwsze 3 pierwsze literylitery

OdmianaOdmiana

2 pierwsze 2 pierwsze literylitery

ZjawiskaZjawiska

TowarzysząceTowarzyszące

ChmuraChmura

macierzystamacierzysta

CumulusCumulus

CuCu

HumilisHumilis

MediocrisMediocris

CongestusCongestus

FractusFractus

RadiatusRadiatus PileusPileus

VelumVelum

VirgaVirga

ArcusArcus

PannusPannus

TubaTuba

CumulonimbusCumulonimbus CbCb

CalvusCalvus

CapillatusCapillatus

-------------------------- VirgaVirga

PraecipitatioPraecipitatio

PannusPannus

IncusIncus

MammaMamma

PileusPileus

VelumVelum

Arcus, tubaArcus, tuba

Ns, Cu, Sc, Ns, Cu, Sc, As, AcAs, Ac

Page 19: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

NazwaNazwa skrótskrót OpisOpis

PannusPannus PanPan Poszarpane szczepy poniżej głównej Poszarpane szczepy poniżej głównej warstwy chmurwarstwy chmur

PileusPileus PilPil Czepek lub czapka chmury ponad Czepek lub czapka chmury ponad wznosząca się komórkąwznosząca się komórką

VelumVelum VelVel Cienka, rozległa warstwa chmur, przez Cienka, rozległa warstwa chmur, przez która mogą przebijać się najsilniejsze która mogą przebijać się najsilniejsze komórki konwekcyjnekomórki konwekcyjne

Zjawiska Towarzyszące

Page 20: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

NazwaNazwa skrótskrót OpisOpis

ArcusArcus ArcArc Chmura w kształcie luku lub waluChmura w kształcie luku lub walu

IncusIncus IncInc Chmura w kształcie kowadłaChmura w kształcie kowadła

mammamamma mammam Wypukłości u podstawy chmuryWypukłości u podstawy chmury

PraecipitatioPraecipitatio PrePre Opad docierający do powierzchni ziemiOpad docierający do powierzchni ziemi

TubaTuba TubTub Chmura w postaci kolumny lub lejaChmura w postaci kolumny lub leja

VirgaVirga VirVir Smugi opadów niedopierające do Smugi opadów niedopierające do powierzchni ziemipowierzchni ziemi

Zjawiska Towarzyszące

Page 21: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

NazwaNazwa skrótskrót OpisOpis

DuplicatusDuplicatus DuDu Dwie lub więcej warstwDwie lub więcej warstw

IntortusIntortus InIn Splatana lub nieregularnie pozaginanaSplatana lub nieregularnie pozaginana

LacunosusLacunosus LaLa Cienkie chmury z otworami w równych odstępach, Cienkie chmury z otworami w równych odstępach, wyglądają jak siecwyglądają jak siec

OpacusOpacus OpOp Grube, zasłaniające całkowicie Księżyc i SłonceGrube, zasłaniające całkowicie Księżyc i Słonce

PerlucidusPerlucidus PePe Rozległa warstwa z przerwami, przez które widać niebo, Rozległa warstwa z przerwami, przez które widać niebo, Księżyc lub SłonceKsiężyc lub Słonce

RadiatusRadiatus RaRa Rozchodzące się promieniście z jednego punktu niebaRozchodzące się promieniście z jednego punktu nieba

TranslucidusTranslucidus TrTr Chmura półprzezroczysta, przez którą widać położenie Chmura półprzezroczysta, przez którą widać położenie Słońca i KsiężycaSłońca i Księżyca

UndulatusUndulatus UnUn Warstwa lub ławica chmur wyraźnie pofalowanychWarstwa lub ławica chmur wyraźnie pofalowanych

VertebratusVertebratus VeVe Rzędy chmur wyglądające jak żebra, kręgosłup lub Rzędy chmur wyglądające jak żebra, kręgosłup lub rybie ościrybie ości

Odmiany chmur

Page 22: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

NazwaNazwa skrótskrót OpisOpis

CalvusCalvus CalCal Wierzchołki wznoszących się komórek tracą wyraźnie Wierzchołki wznoszących się komórek tracą wyraźnie zarysy i staja się gładkiezarysy i staja się gładkie

CapillatusCapillatus CapCap Wierzchołki wznoszących się komórek stają się Wierzchołki wznoszących się komórek stają się wyraźnie włókniste lub prążkowane, może pojawić się wyraźnie włókniste lub prążkowane, może pojawić się cirruscirrus

CastellanusCastellanus CasCas Wyraźnie ukształtowane wieżyczki wznoszące się z Wyraźnie ukształtowane wieżyczki wznoszące się z rozciągniętej podstawy lub szeregu chmurrozciągniętej podstawy lub szeregu chmur

CongestusCongestus ConCon Chmury rozbudowujące się wzwyż, wyraźny szybki Chmury rozbudowujące się wzwyż, wyraźny szybki wzrost o wierzchołku wyraźnie zarysowanym w wzrost o wierzchołku wyraźnie zarysowanym w kształcie kalafiorakształcie kalafiora

FibratusFibratus FibFib Włókniste chmury, zwykle proste lub jednolicie Włókniste chmury, zwykle proste lub jednolicie zakrzywione, brak wyraźnych połączeńzakrzywione, brak wyraźnych połączeń

FloccusFloccus FloFlo Pojedyncze kępki chmur o postrzępionej podstawie, Pojedyncze kępki chmur o postrzępionej podstawie, czasem z wyraźnymi smugamiczasem z wyraźnymi smugami

FractusFractus FraFra Poszarpana chmura o postrzępionych brzegach i Poszarpana chmura o postrzępionych brzegach i podstawiepodstawie

Gatunki chmur

Page 23: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

NazwaNazwa skrótskrót OpisOpis

HumilisHumilis HumHum Chmura o ograniczonych zasięgu pionowym, długość Chmura o ograniczonych zasięgu pionowym, długość większa niż wysokośćwiększa niż wysokość

LenticularisLenticularis LenLen Niezmieniające położenia chmury w kształcie soczewki Niezmieniające położenia chmury w kształcie soczewki lub migdałalub migdała

MediocrisMediocris Med.Med. Chmury o umiarkowanym zasięgu pionowym, Chmury o umiarkowanym zasięgu pionowym, rozwijająca się wzwyżrozwijająca się wzwyż

NebulosusNebulosus NebNeb Bezkształtne warstwy chmur o wyraźnej strukturzeBezkształtne warstwy chmur o wyraźnej strukturze

SpissatusSpissatus SpiSpi Gęste chmury, oglądane pod Słońcem są szareGęste chmury, oglądane pod Słońcem są szare

StratioformisStratioformis StrStr Chmura w postaci rozległej warstwyChmura w postaci rozległej warstwy

UncinusUncinus UncUnc Wyraźnie haczykowate, często bez wyraźnej Wyraźnie haczykowate, często bez wyraźnej początkowej „główki”początkowej „główki”

Gatunki chmur cd

Page 24: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Pomiary-obserwacje chmurPomiary-obserwacje chmur

Ocena zachmurzeniaOcena zachmurzenia

Rozpoznawanie rodzajów, gatunków i odmian chmurRozpoznawanie rodzajów, gatunków i odmian chmur

Określanie kierunku napływu chmurOkreślanie kierunku napływu chmur

Określanie prędkości ruchu chmurOkreślanie prędkości ruchu chmur

Pomiar podstawy chmur.Pomiar podstawy chmur.

Page 25: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Pomiary zachmurzeniaPomiary zachmurzenia

Nie ma standardowych przyrządów służących do Nie ma standardowych przyrządów służących do określania rodzajów chmur dlatego obserwacje określania rodzajów chmur dlatego obserwacje wykonywane są przez obserwatora.wykonywane są przez obserwatora.Podobnie ma się rzecz z określaniem zachmurzenia. Podobnie ma się rzecz z określaniem zachmurzenia. Jednak w ostatnich latach pojawiły się przyrządy Jednak w ostatnich latach pojawiły się przyrządy pozwalające rejestrować je w sposób ciągły.pozwalające rejestrować je w sposób ciągły.Przyrządy te wykonują zdjęcia nieboskłonu w przypadku Przyrządy te wykonują zdjęcia nieboskłonu w przypadku pomiarów naziemnych lub zdjęcia satelitarne w pomiarów naziemnych lub zdjęcia satelitarne w przypadku pomiarów orbitalnych.przypadku pomiarów orbitalnych.Na podstawie pomiarów satelitarnych powstała 20-letnia Na podstawie pomiarów satelitarnych powstała 20-letnia baza danych własności optycznych chmur: baza danych własności optycznych chmur: ISCCISCC – – International satellite cloud climatologyInternational satellite cloud climatology

Page 26: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Problem z definicją stopnia zachmurzeniaProblem z definicją stopnia zachmurzenia

Definicja stopnia zachmurzenia nie określa wpływu ściśle Definicja stopnia zachmurzenia nie określa wpływu ściśle wpływu położenia chmur na nieboskłonie na wartość wpływu położenia chmur na nieboskłonie na wartość zachmurzenie.zachmurzenie.

Mówi jedynie o stopniu pokryciu chmurami całego Mówi jedynie o stopniu pokryciu chmurami całego nieboskłonu. nieboskłonu.

Problem położenia chmur pojawia się w przypadku chmur Problem położenia chmur pojawia się w przypadku chmur konwekcyjnych. Zakładając jednorodny rozkład chmur Cu konwekcyjnych. Zakładając jednorodny rozkład chmur Cu na nieboskłonie efekt 3D prowadzi do tego, iż blisko na nieboskłonie efekt 3D prowadzi do tego, iż blisko horyzontu nie widzimy już błękitnego nieba. Tym samym horyzontu nie widzimy już błękitnego nieba. Tym samym szacując stopień pokrycia chmurami powinno się szacując stopień pokrycia chmurami powinno się uwzględniać obszar zenitalny z największą wagą. uwzględniać obszar zenitalny z największą wagą.

Page 27: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Wyznaczanie stopnia zachmurzeniaWyznaczanie stopnia zachmurzenia

Rzut na powierzchnie poziomąRzut na powierzchnie poziomą

)cos)(cos( 2112

)rr)((2

1A 2

12212

Element kąta bryłowego na Element kąta bryłowego na nieboskłonienieboskłonie

11 qr 22 qr

sin)cos(cos2w

21

22

21Waga

itotali

icloudyi

Nw

Nwf

Stopień

zachmurzenia

Ncloudy Ntotal – liczba pikseli chmurowych i wszystkich na zdjęciu nieboskłonu.

Page 28: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Symulacja zachmurzenia - GLOBIESymulacja zachmurzenia - GLOBIE

osobaosoba KMKM LBLB AJAJ AZAZ ASAS właściwe właściwe zachm.zachm.

KMKM XX

LBLB XX

AJAJ XX

AZAZ XX

ASAS

Page 29: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Kamera nieba (Whole Sky Camera)Kamera nieba (Whole Sky Camera)

W kamerach nieba wykorzystuje się matryce CCD do W kamerach nieba wykorzystuje się matryce CCD do obrazowania cyfrowego nieboskłonu. obrazowania cyfrowego nieboskłonu.

Stosuje się dwie metody obrazowania nieboskłonu przy Stosuje się dwie metody obrazowania nieboskłonu przy pomocy obiektywu rybie oko lub zwierciadła.pomocy obiektywu rybie oko lub zwierciadła.

Dodatkowo w celu zasłonięcia tarczy słonecznej stosuje Dodatkowo w celu zasłonięcia tarczy słonecznej stosuje się ruchomy przysłony. się ruchomy przysłony.

Przy użyciu odpowiednich algorytmów szacuje się Przy użyciu odpowiednich algorytmów szacuje się stopień pokrycia nieba chmurami. stopień pokrycia nieba chmurami.

Największym problem są wysokie cienkie chmury które Największym problem są wysokie cienkie chmury które często mogą być zakwalifikowane jako warstwa aerozolu często mogą być zakwalifikowane jako warstwa aerozolu lub odwrotnie.lub odwrotnie.

Page 30: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Kamera niebaKamera nieba

Page 31: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia
Page 32: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Algorytmy detekcji chmurAlgorytmy detekcji chmur

R)+R)/(B-(B=SI

R/B=Index

)/og(log(B/R)/l=alfa BR

Większość algorytmów wykorzystuje fakt, iż chmury rozpraszają niezależnie od długości fali podczas gdy obszary bezchmurne znacznie silniej rozpraszają fale krótsze.

R, G, B składowe spektralne zdjęcia cyfrowego

Detekcja obszarów chmurowych opiera się na progowej wartości odpowiedniego indeksu.

Page 33: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Balans Bieli – kalibracja matrycy CCDBalans Bieli – kalibracja matrycy CCD

Jeden w większych problemów stanowi Jeden w większych problemów stanowi kalibracja kanałów R, G, B matrycy CCD. kalibracja kanałów R, G, B matrycy CCD. Dzięki właściwej kalibracji – balansowi bieli Dzięki właściwej kalibracji – balansowi bieli barwy na zdjęciu są rzeczywiste. barwy na zdjęciu są rzeczywiste. Najczęściej wykorzystuje się w nich fakt, iż biała Najczęściej wykorzystuje się w nich fakt, iż biała kartka papieru widoczna za pośrednictwem oczu kartka papieru widoczna za pośrednictwem oczu i po analizie w mózgu widoczna jest jako białą i po analizie w mózgu widoczna jest jako białą niezależnie od jej oświetlenia. niezależnie od jej oświetlenia. W rzeczywistości białą kartka oświetlona W rzeczywistości białą kartka oświetlona światłem czerwonym ma odcień czerwony. światłem czerwonym ma odcień czerwony. Tak, więc stosowany w aparatach balans bieli Tak, więc stosowany w aparatach balans bieli jest mało użyteczny w przypadku kamer nieba. jest mało użyteczny w przypadku kamer nieba.

Page 34: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Automatyczny balans bieliAutomatyczny balans bieli

Korekcja balansu bieliKorekcja balansu bieli

Page 35: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Pomiary podstawy chmurPomiary podstawy chmur

CEILOMETRCEILOMETR

LIDARLIDAR

Metoda opiera się o pomiar Metoda opiera się o pomiar czasu po jakim powraca czasu po jakim powraca wysłany uprzednio impuls wysłany uprzednio impuls promieniowania promieniowania elektromagnetycznegoelektromagnetycznego

Page 36: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia
Page 37: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia
Page 38: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia
Page 39: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia
Page 40: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia
Page 41: Wykład 8 Obserwacje rodzajów chmur oraz stopnia zachmurzenia

Inne pomiary chmur- pomiary mikrofizyczneInne pomiary chmur- pomiary mikrofizyczne

Ze względu na silną degradacje sygnału lidarowego w Ze względu na silną degradacje sygnału lidarowego w chmurach, nie może być on używany do pomiarów chmurach, nie może być on używany do pomiarów mikrofizycznych chmur. W tym celu stosuje się radarymikrofizycznych chmur. W tym celu stosuje się radary

O radach będzie mowa w dalszej części wykładuO radach będzie mowa w dalszej części wykładu

Pomiary samolotowe (koncentracja kropel, albedo Pomiary samolotowe (koncentracja kropel, albedo chmury)chmury)