System pomiaru głównych składników bilansu cieplnego łąki bagiennej w dolinie dolnej Biebrzy

• Autorzy: Kleniewska M. , Gołaszewski D. , Majewski G. , Siedlecki P.

Warianty tytułu

EN

Measurement system of heat balance elements in marsh grassland in the river Biebrza lower basin

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dolina Biebrzy jest jednym z najcenniejszych obszarów wodno-błotnych w Polsce, miejscem występowania rzadkich, często zagrożonych gatunków roślin i zwierząt. Szczególnym miejscem jest dolina dolnej Biebrzy - uważana za najbardziej naturalny obszar, z zachowanymi siedliskami bagiennymi - torfowiska biebrzańskie w przeciwieństwie do podobnych obszarów na naszym kontynencie zostały osuszone tu tylko na niewielkim odcinku. Ważnym elementem ochrony tych obszarów jest poznanie bilansu wodnego, który przez proces parowania związany jest z bilansem cieplnym powierzchni czynnej. W ten sposób badania nad bilansem cieplnym pozwolą na wykorzystanie danych np. w badaniach modelowych uwzględniających ewapotranspirację. W pracy zaprezentowano metodykę rozpoczętych właśnie badań bilansu cieplnego powierzchni ekosystemów łąkowych w dolinie dolnej Biebrzy. Automatyczny system pomiarowy zaprojektowany i wykonany w Zakładzie Meteorologii i Klimatologii SGGW wyposażony został w następujące czujniki: saldometr - pomiar salda promieniowania, płytki glebowe - pomiary gęstości strumienia ciepła glebowego, anemometr ultradźwiękowy - pozwalający na bezpośrednie pomiary gęstości strumienia ciepła jawnego przy zastosowaniu metody kowariancji wirów. Dodatkowo system został wyposażony w dwa elektroniczne termohigrometry, które pozwalają na oszacowanie wielkości strumienia ciepła utajonego z wykorzystaniem metody stosunku Bowena.

EN

The Biebrza River valley is the most valuable wetland’s complex in Poland. The biodiversity of endangered plants and animals observed in this region is outstanding. The lower river valley is considered as one of the most natural wetland area in Europe since, only small reach of this valley was drained. The conservation of this valuable object depends also on maintaining of high soil moisture, therefore the knowledge about the water balance dynamic of this ecosystem seems to be crucial. The evaporation process is a common element of both water and heat cycles thus wetland surface heat balance studies will be helpful for modeling of local hydrological conditions. The paper presents the methodology of grassland ecosystem heat balance structure research which have just started at the Biebrza River valley. The automatic measurement system was developed at the Division of Meteorology and Climatology, and it is consisted of net radiometer - net radiation measurement, heat flux plates - soil heat flux density measurement, 3D sonic anemometer used for direct measurement of sensible heat fl ux (eddy covariance approach). Two thermohygrometers were installed additionally, which allow to estimate the latent heat flux density using the Bowen ratio method.

Słowa kluczowe

PL

bilans cieplny; dolina Biebrzy; metoda kowariancji wirów

EN

heat balance; Biebrza valley; eddy covariance method

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 18, No. 1
• Strony: 32--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys.

Twórcy

autor

Kleniewska M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Zakład Meteorologii i Klimatologii ul. Nowoursynowska 159, 02-787 Warszawa Poland

autor

Gołaszewski D.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Zakład Meteorologii i Klimatologii ul. Nowoursynowska 159, 02-787 Warszawa Poland

autor

Majewski G.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Zakład Meteorologii i Klimatologii ul. Nowoursynowska 159, 02-787 Warszawa Poland

autor

Siedlecki P.

• Katedra Agrometeorologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

Bibliografia

• BALDOCCHI D.D., MEYERS T.P. 1991: Trace gas exchange at the fl oor of a deciduous forest: I. Evaporation and CO2 Effl ux. Journal of Geophysical Research, Atmospheres 96: 7271-7285.
• BALDOCCHI D.D., FALGE E., LIANHONG G., OLSON R., HOLLINGER D., RUNNING S., ANTHONI P., BERNHOFER Ch., DAVIS K., EVANS R., FUENTES J., GOLDSTEIN A., KATUL G., LAW B., LEE X., MALHI Y., MEYERS T., MUNGER W., OECHEL W., PAW U. K.T., PILEGAARD K., SCHMIDT H.P., VALENTINI R., VERMA S., VESELAQ T., WILSON K., WOFSY S. 2001: A new tool to study the temporal and spatial variability of ecosystem-scale carbon dioxide, water vapor, and energy flux densities. Bulletin of the American Meteorological Society 82, 11.
• BLACK T.A., DEN HARTOG G., NEUMANN H.H., BLANKEN P.D., YANG P.C., RUSSELL C., NESIC Z., LEE X., CHEN S.G., STAEBLER R., NOVAK M.D. 1996: Annual cycles of water vapour and carbon dioxide - fluxes in and above a boreal aspen forest. Global Change Biology 2, 3: 219-229.
• BYCZKOWSKI A., FAL B. 2004: Wody powierzchniowe. W: Kotlina Biebrzańska i Biebrzański Park Narodowy. Aktualny stan, zagrożenia i potrzeby czynnej ochrony środowiska. Red. H. Banaszuk, Wydaw. Ekonomia i Środowisko, Białystok: 113-183.
• DEMBEK W. 2000: Wybrane aspekty zróżnicowania torfowisk w młodo- i staroglacjalnych krajobrazach Polski Wschodniej. Rozpr. hab. Wydaw. IMUZ, Falenty.
• DEMBEK W., OŚWIT J., RYCHARSKI M. 2005: Torfowiska i torfy w Pradolinie Biebrzy. W: Przyroda Biebrzańskiego Parku Narodowego. Red. A. Dyrcz, C. Werpachowski. Wydaw. Biebrzański Park Narodowy, Osowiec - Twierdza: 33-58.
• FORTUNIAK K. 2003: Miejska wyspa ciepła, podstawy energetyczne, studia eksperymentalne, modele numeryczne i statystyczne. Rozprawa habilitacyjna. Wydaw. UŁ, Łódź.
• FORTUNIAK K. 2006: Wybrane problemy pomiarów strumieni turbulencyjnych metodą kowariancji wirów. Annales UMCS, B, LXI, 20: 175-183.
• FORTUNIAK K., OFFERLE B., GRIMMOND S., OKE T., KŁYSIK K., WIBIG J. 2001: A system to observe the urban energy balance: Initial results from winter - time measurements in Łódź. Annales UMCS, B, LV/LVI, 20: 167-176.
• GÓRNIAK A. 2004: Klimat i termika wód powierzchniowych Kotliny Biebrzańskiej. W: Kotlina Biebrzańska i Biebrzański Park Narodowy. Aktualny stan, zagrożenia i potrzeby czynnej ochrony środowiska. Red. H. Banaszuk. Wydaw. Ekonomia i Środowisko, Białystok.
• JÓZEFCZYK D. 2005: Dobowy przebieg strumieni dwutlenku węgla i pary wodnej w krajobrazie rolniczym. Rozprawy doktorska. Katedra Agrometeorologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, Poznań.
• KĘDZIORA A. 1994: Micrometeorological and remote sensing methods used in environmental investigation. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 405: 101-114.
• KOSSOWSKA-CEZAK U., OLSZEWSKI K., PRZYBYLSKA G. 1991: Klimat Kotliny Biebrzańskiej. W: Bagna Biebrzańskie. Red. H. Okruszko. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 372: 119-159.
• MIODUSZEWSKI W., ŚLESICKA A., QUERNER E. 2004: Warunki Zasilania Doliny Dolnej Biebrzy. Woda - Środowisko - Obszary Wiejskie 1(10): 67-78.
• OKRUSZKO T., WASILEWICZ M., DEMBEK W., RYCHARSKI M., MATUSZKIEWICZ A. 2003: Analiza zmian warunków wodnych, szaty roślinnej i gleb Bagna Ławki w Dolinie Biebrzy. Woda - Środowisko - Obszary Wiejskie 3, 1(7): 107-128.
• OLEJNIK J. 1988: The empirical method of estimating mean daily and mean ten-day values of latent and sensible heat fl uxes near the ground. Journal of Applied Meteorology 27: 1359-1368.
• OLEJNIK J. 1996: Modelowe badania struktury bilansu cieplnego i wodnego zlewni w obecnych obecnych przyszłych warunkach klimatycznych. Rozprawa habilitacyjna. AR im A. Cieszkowskiego w Poznaniu, Poznań.
• PASZYŃSKI J. 1972: Studies on the heat balance and on evapotranspiration. Geogr. Pol. 22.
• PASZYŃSKI J. 1979: Energy exchange in plant environment. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 220: 81-89.
• PASZYŃSKI J., MIARA K., SKOCZEK J. 1999: Wymiana energii między atmosferą a podłożem jako podstawa kartowania topoklimatycznego. Dokumentacja Geografi czna 14, IGiPZ PAN, Warszawa.
• PAWLAK W., SIEDLECKI M., FORTUNIAK K., KŁYSIK K. 2005: Dobowa zmienność strumienia CO2 nad polem pszenżyta. Acta Agrophysica 6(2): 473-483.
• PAWLAK W., FORTUNIAK K., OFFERLE B., GRIMMOND C.S.B. 2007: Zastosowanie metody korelacyjnej do pomiaru strumieni CO2 i H2O z powierzchni trawiastej. Przegląd Geofizyczny LII, 2: 95-106.
• SWINBANK W.C. 1951: The measurement of vertical transfer of heat and water vapor by eddies in the lower atmosphere. Journal of Meteorology 8, 3: 135-145.
• URBANIAK M. 2006: Ocena sezonowej zmienności strumieni dwutlenku węgla i pary wodnej na terenach podmokłych metodą kowariancji wirów. Rozprawa doktorska. Katedra Agrometeorologii AR im. A. Cieszkowskiego w Poznaniu, Poznań.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).