Hidrológia - Hidraulika - tankonyvtar.hu · v Created by XMLmind XSL-FO Converter. Bevezetés A...

Created by XMLmind XSL-FO Converter.

Hidrolgia - Hidraulika

Dr. Gombos , Bla

Created by XMLmind XSL-FO Converter.

Hidrolgia - Hidraulika Dr. Gombos , Bla

Publication date 2011 Szerzi jog 2011 Szent Istvn Egyetem

Copyright 2011, Szent Istvn Egyetem, Gpszmrnki Kar. Minden jog fenntartva,

iii Created by XMLmind XSL-FO Converter.

Tartalom

Bevezets ............................................................................................................................................ v I. tmakr. Hidrolgia ....................................................................................................................... vi 1. tanulsi egysg. A hidrolgia alapjai .............................................................................................. 1

1. 1.1. A vz fldi megjelensi formi ....................................................................................... 1 2. 1.2. A Fld vzkszletnek mennyisgi megoszlsa ............................................................. 2 3. 1.3. A vz krforgsa ............................................................................................................. 3 4. 1.4. A vzhztartsi egyenlet ................................................................................................. 4 5. sszefoglals ........................................................................................................................ 7

2. tanulsi egysg. A vz krforgsnak meteorolgiai tnyezi ........................................................ 9 1. 2.1. A vz krforgsnak meteorolgiai tnyezi .................................................................. 9 2. sszefoglals ...................................................................................................................... 18

3. tanulsi egysg. Lgnedvessg ..................................................................................................... 20 1. 3.1. Lgnedvessg ............................................................................................................... 20 2. 3.2. A lgnedvessg mrse ................................................................................................ 21 3. sszefoglals ...................................................................................................................... 24

4. tanulsi egysg. Prolgs .............................................................................................................. 26 1. 4.1. Prolgs ........................................................................................................................ 26 2. 4.2. A prolgs szmtsa .................................................................................................... 31 3. 4.3. A prolgs magyarorszgi jellemzi ............................................................................ 32 4. sszefoglals ...................................................................................................................... 33

5. tanulsi egysg. Csapadk I. ......................................................................................................... 35 1. 5.1. A csapadk formi ........................................................................................................ 35 2. 5.2. Mikrocsapadkok ......................................................................................................... 37 3. 5.3. A csapadk keletkezse ................................................................................................ 38 4. 5.4. Felhtpusok ................................................................................................................. 41 5. 5.5. Magyarorszgi csapadkviszonyok .............................................................................. 47 6. sszefoglals ...................................................................................................................... 49

6. tanulsi egysg. Mrt s szrmaztatott csapadkinformcik ....................................................... 51 1. 6.1. A csapadk jellemzsre szolgl mennyisgek .......................................................... 51 2. 6.2. A csapadk mrse ....................................................................................................... 52 3. 6.3. Radarmrsek ............................................................................................................... 55 4. 6.4. Hmrsek ................................................................................................................ 56 5. 6.5. Szrmaztatott csapadkinformcik ............................................................................. 57 6. 6.6. Csapadkmaximum fggvny ...................................................................................... 58 7. 6.7. A csapadk terleti tlaga ............................................................................................ 60 8. sszefoglals ...................................................................................................................... 62

7. tanulsi egysg. Beszivrgs ........................................................................................................ 64 1. 7.1. Beszivrgs .................................................................................................................. 64 2. 7.2. A beszivrgsi grbe .................................................................................................... 65 3. 7.3. A beszivrgs mrse ................................................................................................... 68 4. sszefoglals ...................................................................................................................... 70

8. tanulsi egysg. Lefolys ............................................................................................................. 71 1. 8.1. A lefolys ..................................................................................................................... 71 2. sszefoglals ...................................................................................................................... 77

9. tanulsi egysg. Felszni vizek I. - Vzfolysok ........................................................................... 79 1. 9.1. Vzfolysok .................................................................................................................. 79 2. 9.2. A folyvizek hidrolgiai jellemzi .............................................................................. 84 3. sszefoglals ...................................................................................................................... 91

10. tanulsi egysg. Felszni vizek II. - llvizek ........................................................................... 93 1. 10.1. llvizek .................................................................................................................... 93 2. 10.2. A tavak mozgsjelensgei .......................................................................................... 96 3. sszefoglals ...................................................................................................................... 99

11. tanulsi egysg. Felszn alatti vizek I. Talajnedvessg, talajvz ............................................ 100 1. 11.1. A felszn alatti vizek szrmazsa .............................................................................. 100 2. 11.2. Megjelensi formk .................................................................................................. 100 3. 11.3. A talajvzjrs f meghatrozi, talajvztpusok ...................................................... 103

Hidrolgia - Hidraulika

iv Created by XMLmind XSL-FO Converter.

4. 11.4. A talajvzjrst befolysol egyb tnyezk ............................................................ 104 5. sszefoglals .................................................................................................................... 107

12. tanulsi egysg. Felszn alatti vizek II. Rtegvz, karsztvz, forrsok ................................... 109 1. 12.1. Rtegvz ................................................................................................................... 109 2. 12.2. Karsztvz .................................................................................................................. 110 3. 12.3. Forrsok ................................................................................................................... 111 4. sszefoglals .................................................................................................................... 112

II. Tmakr. Hidraulika ................................................................................................................. cxiii 13. tanulsi egysg. A folyadkok fizikai tulajdonsgai ................................................................. 114

1. 13.1. A folyadkok sszenyomhatsga ........................................................................... 114 2. 13.2. A folyadkok htgulsa .......................................................................................... 115 3. 13.3. A folyadkok srsge ............................................................................................. 115 4. 13.4. Viszkozits ............................................................................................................... 117 5. 13.5. Felleti feszltsg s kapillarits .............................................................................. 118 6. 13.6. Idelis s valsgos folyadk ................................................................................... 122 7. sszefoglals .................................................................................................................... 123

14. tanulsi egysg. Hidrosztatika .................................................................................................. 125 1. 14.1. Hidrosztatikus nyoms ............................................................................................. 125 2. 14.2. Skfelletre hat folyadknyoms ............................................................................ 128 3. 14.3. ltalnos helyzet skidomra hat folyadknyoms ................................................ 130 4. 14.4. Felhajter s szs .................................................................................................. 132 5. sszefoglals .................................................................................................................... 134

15. tanulsi egysg. A folyadkok mozgsa I. ................................................................................ 136 1. 15.1. Alapfogalmak ........................................................................................................... 136 2. 15.2. A folyadkmozgs kinematikai osztlyozsa ........................................................... 139 3. 15.3. A folyadkmozgsok dinamikai osztlyozsa .......................................................... 141 4. sszefoglals .................................................................................................................... 143

16. tanulsi egysg. A folyadkok mozgsa - Bernoulli-egyenlet .................................................. 145 1. 16.1. Az idelis folyadk energia egyenlete ...................................................................... 145 2. 16.2. Bernoulli-egyenlet viszkzus folyadkokra energiavesztesgek ........................... 149 3. sszefoglals .................................................................................................................... 150

17. tanulsi egysg. Folyadkramls csvezetkben .................................................................... 152 1. 17.1. Laminris mozgs csvezetkben ............................................................................ 152 2. 17.2. Turbulens mozgs csvezetkben ............................................................................ 153 3. 17.3. Csvezetkek hidraulikai mretezse ....................................................................... 155 4. sszefoglals .................................................................................................................... 159

18. tanulsi egysg. Vzmozgs nylt felszn csatornkban .......................................................... 161 1. 18.1. Permanens, egyenletes vzmozgs nylt felszn csatornkban ................................ 161 2. 18.2. Nyltfelszn csatornk mretezse .......................................................................... 164 3. 18.3. Gravitcis cscsatornk mretezse ....................................................................... 169 4. 18.4. Permanens, fokozatosan vltoz vzmozgs ............................................................ 169 5. sszefoglals .................................................................................................................... 171

Vide .......................................................................................................................................... clxxiii 19. tanulsi egysg. Mtrgyak hidraulikja .................................................................................. 174

1. 19.1. Kifolys s tfolys nylson keresztl .................................................................... 174 2. 19.2. tereszek, bjtatk ................................................................................................... 179 3. sszefoglals .................................................................................................................... 180

Zrsz ........................................................................................................................................ clxxxii

v Created by XMLmind XSL-FO Converter.

Bevezets A Hidrolgia-hidraulika tantrgy elektronikus tananyaga azzal a cllal kszlt, hogy n ennek segtsgvel

elsajtthassa a Szennyvztechnolgus felsfok szakkpzshez szksges hidrolgiai, illetve hidraulikai

ismereteket. A tananyag elksztsnl figyelembe vettk az FSZ kpzseknl elvrt kvetelmnyeket s

szakmai mlysget, valamint azt, hogy a f szaktrgyakhoz kell alapot nyjtsunk. A tantrgy nem csak alapoz

jelleg, hiszen a megszerezhet ismeretek egy rszt mr kzvetlenl is fel tudja hasznlni a jvbeli szakmai

munkja sorn.

A Hidrolgia-hidraulika tantrgy - ahogyan az elnevezse is mutatja - valjban kt nagy tmakrre tagoldik.

A kapcsoldsi pontok ellenre akr kt nll tananyagknt is kezelhetnnk. A hidrolgia a termszet

vzhztartsval foglalkozik s jelents rszben termszettudomnyi jelleg. A hidraulika ezzel szemben

alapveten fizikai, illetve mszaki vonatkozsokban foglalkozik a vzzel. Ne lepdjn meg teht azon, hogy a

tananyag stlusa nem egysges.

A tananyag Hidrolgia tmakre 12, a Hidraulika rsz 7 tanulsi egysgbl ll. A tanulsi egysgeket gy

mreteztk, hogy kevesebb, mint egy ra alatt az ismeretek elsajtthatk legyenek. Javasoljuk, hogy

gondolkodva, nem sietve olvassa el a leckket. Ha valamelyik gondolatmenet nem vilgos, akkor sznjon idt

az adott rsz jraolvassra. A Bevezetkben lert kvetelmnyeket tartsa fejben! Ha tl sok j informcival

tallkozik egy adott fejezetben, akkor mg a teljes szveg elolvassa eltt lljon meg s memorizljon nhny

kiemelt gondolatot, fogalmat. A tanulsi egysgek vgn tallhat egy sszefoglals, amely gyakorlatilag a

lnyeges ismeretek kivonata. Prblja ezeket memorizlni olvass kzben. Zrsknt a krdsek s feladatok

segtsgvel (az ottani tmutatnak megfelelen) ellenrizze, hogy mennyire sikerlt elsajttania a tanulsi

egysg ismeretanyagt. Lehetleg csak megfelel tudsszint esetn lpjen tovbb a kvetkez tanulsi egysgre.

Vgezetl - a teljessg ignye nlkl felvzoljuk, hogy mivel fog megismerkedni a tantrgy keretein bell:

A hazai viszonyok kztt fontos vzformkkal (lgkri vz, felszni vizek, felszn alatti vizek);

A vz krforgsnak egyes elemeivel (prolgs, csapadk, beszivrgs, lefolys), illetve a krfogsra hat meteorolgiai tnyezkkel;

A vz fizikai tulajdonsgaival, a hidrosztatika alapjaival;

A mozg vzre vonatkoz trvnyszersgekkel, s ennek alapjn a zrt csvezetkben s a nylt csatornkban trtn vzmozgsok lersval, egyszerbb mtrgyak hidraulikjval.

A tanulshoz sok sikert s kitartst kvn: a szerz.I. tmakr. Hidrolgia

vi Created by XMLmind XSL-FO Converter.

I. tmakr. Hidrolgia A hidrolgia a termszet vzhztartsval, annak egyes elemeivel foglalkozik. A hidrolgia tanulsnak clja,

hogy n megismerje a vz klnbz elfordulsi formit, a vz krforgst annak trvnyszersgeivel,

valamint az ezekhez kapcsold mrsi mdszereket, eszkzket. Ezek az ismeretek szksgesek ahhoz, hogy

szennyvztechnolgusknt n hatkonyan tudja elltni feladatt. Az adott konmiai s technolgiai

lehetsgek mellett gy kpes lesz biztostani, hogy a szennyvz a lehet legkisebb krnyezetterhels mellett

jusson vissza a vz termszetes krforgsba.

A hidrolgia szorosan kapcsoldik a kpzs ms tantrgyaihoz. Egyes rsztmk tekintetben tfedsekkel is

tallkozik, amelyek abban segtik nt, hogy tisztn megrtse a tantrgyak kztti sszefggseket.

A tmakr felptse hasonlt a hidrolgia klasszikus felptshez. Eltrsek inkbb az egyes rsztmk

slyban, illetve az ismeretanyag terjedelmben vannak. Viszonylag rszletesebben trgyaljuk a

hidrometeorolgiai ismereteket, a vzfolysokat, valamint a talajvz tmjt.

A Hidrolgia tmakr ltalnos kvetelmnyei:

Tudja rszletesen bemutatni a vz kvetkez megjelensi formit: lgkri vz, vzfolysok, llvizek, felszn alatti vizek;

Legyen kpes rszletesen bemutatni a vz krforgsnak kvetkez elemeit: prolgs, csapadk, beszivrgs, lefolys;

Ismerje a hidrolgiai szempontbl fontos meteorolgiai tnyezket;

Legyen kpes bizonyos szmtsokat s mrseket elvgezni az elzekre vonatkozan!

1 Created by XMLmind XSL-FO Converter.

1. fejezet - tanulsi egysg. A hidrolgia alapjai Bevezets

A hidrolgia vz fldi megjelensi formival, a vz krforgsnak trvnyszersgeivel s a krforgs egyes

elemeivel foglalkozik. Ennek a tanulsi egysgnek a clja, hogy mindezekrl egy ttekint kpet kapjon. A

fejezet msodik felben megismerkedik a vzhztartsi alapegyenlettel, amelynek segtsgvel mr kpes lesz

viszonylag egyszerbb, de akr igen hasznos hidrolgiai szmtsokra. A vz egyes megjelensi forminak,

illetve a krforgs egyes elemeinek a rszletes bemutatsa a kvetkez fejezetekben (2-12. tanulsi egysg)

kerl sorra.

A tanulsi egysghez tartoz konkrt kvetelmnyek:

Tudja felsorolni s jellemezni a vz fldi megjelensi formit, nagysgrendileg ismerje ezek mennyisgi viszonyait, arnyait!

Legyen kpes bemutatni a vz fldi krforgst, illetve annak rszfolyamatait!

Tudja felrni s alkalmazni a vzhztartsi alapegyenletet!

1. 1.1. A vz fldi megjelensi formi

A Fldn tallhat vzformk sszessge alkotja a Fld vzburkt, azaz a hidroszfrt. A hidroszfrban

trben s idben vltozatos eloszlsban a vz mindhrom halmazllapotban elfordul (lgnem, folykony,

szilrd). A hidroszfra tfedsben van ms fldi szfrkkal, a Fld szilrd kzetburkval, azaz a litoszfrval

(kb. 5 km-es mlysgig), az atmoszfrval, illetve a bioszfrval. A vz fldi megjelensi formi, az

elhelyezkedsk szerint csoportostva a kvetkezk:

Lgkri vz (fleg vzpra)

cenok s tengerek

Felszni vizek a szrazfldeken

llvizek (beltengerek, tavak, mocsarak)

Vzfolysok

Szrazfldi jg- s htakar

Felszn alatti vizek

Talajnedvessg

Talajvz

Rtegvz

Karsztvz

Kmialiag kttt vz: kristlyvz

Egyb vzformk

Lgkri vz: ltalban lgnem halmazllapotban, vzpra formjban van jelen. A lgkri vz szinte teljes

egszben a lgkr als rtegben a troposzfrban tallhat, ami a felszntl tlagosan 11 km-es magassgig

terjed. A lgkrben lev vz egy kisebb hnyada folykony s szilrd halmazllapot. Ezek az apr vzcseppek

s jgszemcsk alkotjk a felhket (amennyiben nagyobb srsgben tallhatk).

tanulsi egysg. A hidrolgia alapjai


A vzpra az egyik legmozgkonyabb vzforma, a vz krforgsban aktv szerepet jtszik. Prolgs sorn

keletkezik ms vzformkbl, majd csapadk tjn tvozik a lgkrbl. A lgkr teljes vzkszlete tlagosan 10

naponta kicserldik, azaz a vz tartzkodsi ideje a lgkrben 10 nap.

Ezzel a vzformval kapcsolatban tovbbi rszleteket ismerhetnk meg a 3-5. fejezetben.

cenok s tengerek: A Fld felsznn a legnagyobb sszefgg vztmeget kpezik. A Fld felsznnek 71%-

t bortjk. Igen jelents tnyez a vz krforgsban s az idjrs, illetve az ghajlat alaktsban. gy az

cenok - a nagy tvolsg ellenre - a magyarorszgi hidrolgiai viszonyokra is hatssal vannak.

Felszni vizek a szrazfldeken: A kontinensekre hull csapadk egy rsze a felszni mlyedsekben

tartzkodik egy ideig, llvizek s vzfolysok formjban. A szilrd formban hull csapadk tmenetileg

trozdhat a felsznen h formjban. A sarkvidki terleteken a h felhalmozdsbl vastag jgtakar alakult

ki (Antarktisz, Grnland).

A vzfolysokkal s llvizekkel rszletesen a 9. s a 10. fejezetben foglalkozunk.

Felszn alatti vizek: A talaj felszne alatt elhelyezked vizek a felszn alatti vizek. Ezen bell tbb formt

klnthetnk el az elhelyezkedse alapjn. A talaj fels rtegben lev vz a talajnedvessg. Az els vzzr

rteg fltt a talaj prusait sszefggen kitlt vz a talajvz. Lejjebb, a vzzr rtegek kztt elhelyezked

vizet rtegvznek nevezzk. A karsztvz a tmr szvet kzetek hasadkaiban, jrataiban tallhat vzforma.

Mindezekre rszletesen visszatrnk a 11-12. fejezetben.

Kmiailag kttt vz: Dnt rsze svnyokban lv kmiailag kttt vz, kristlyvz. A vz krforgsban nem

vesz rszt, ezrt risi mennyisge ellenre sem foglalkozik vele a hidrolgia.

Egyb vzformk: Ms, hidrolgiai szempontbl nem jelents vzformk is lteznek. Ide sorolhatk pldul az

llnyek testt felpt biolgiailag kttt vz, valamint a Fld belsejben lev, a vz krforgsban rszt nem

vev vizek.

2. 1.2. A Fld vzkszletnek mennyisgi megoszlsa

Miutn ttekintst nyertnk az egyes vzformkrl, ismerkedjnk meg ezek mennyisgi viszonyaival is!

Tanulmnyozza t az 1. tblzatot! Olvasson ki belle nhny fontosnak, illetve rdekesnek tn

informcit!

1. tblzat. A Fld s Magyarorszg szabad vzkszlete



A szabad vzkszlet dnt hnyada (97%) az cenokban tallhat ss vz. Az desvz mennyisge csupn

szk 3% (1. bra).

1. bra. A fldi vzkszlet megoszlsa.

Az desvz nagyobbik rsze (78%) h s jg formjban van jelen. Ezen bell is meghatroz az Antarktiszi

jgtakar. Az desvz msik jelents mennyisgben lv formja a talaj- s rtegvz (21,5%). A rendelkezsre

ll hasznos desvz teht a szabad vzkszletnek csupn kb. 0,5%-a.

A tbbi vzforma a teljes vzkszletbl elenysz arnyt kpvisel. Ezen bell a legnagyobb vzmennyisg a

tavakban, ennek kb. fele pedig talajnedvessg formjban troldik. Mennyisg szerinti cskken sorrendben

ezutn kvetkezik a lgkri vz, majd vgl a folyk s a biolgiailag kttt vz.

Magyarorszgon az egyes vzformk mennyisgi arnya lnyegesen eltr az elzekben lertaktl. Haznkban a

vzkszlet nagy rszt (99,8%) a felszn alatti vizek teszik ki (ezen bell legnagyobb arny a rtegvz, illetve

mlysgi vz). A felszni vzkszlet csupn az sszes vzmennyisg 0,2%-a. rdekessg, hogy a talajvz

mennyisge kzel 10-szerese a folykban s tavakban lv vzmennyisgnek.

3. 1.3. A vz krforgsa

Az cenokban, a szrazfldek felsznn (s rszben a felszn alatt), valamint a lgkrben lev vz lland

krforgsban van. Ezt a meglehetsen sszetett jelensget a vz krforgsnak, vagy hidrolgiai krfolyamatnak

nevezzk. (Az egsz folyamat mozgatrugja a napsugrzs, amely vgs soron biztostja a prolgshoz

szksges energit.)

A krforgs sszetettsge miatt clszer, ha rszekre (alciklusokra) bontva ismerkednk meg vele (2. bra).



2. bra. A vz fldi krforgsa (http://ga.water.usgs.gov)

A napsugrzs hatsra az cenok, illetve tengerek felsznrl a prolgs rvn vzgz (ms nven vzpra)

kerl a lgkrbe. A pra egy rsze kondenzldik, felht kpez, majd csapadk formjban kzvetlenl visszajut

az cenba. Ez az n. kiskr, a hidrolgiai krfolyamat rvidre zrt ga.

A vzpra msik rsze (felhknt vagy vzpraknt) a lgmozgssal a szrazfld fel szlltdik, ott alakul ki a

csapadk. A csapadkvz egy rsze mr hulls kzben elprolog, lgnem fzisban visszamarad a lgkrben. A

vz nagy rsze, mint csapadk a fldre hull.

A felsznre hullott csapadk tovbbi tja meglehetsen vltozatos. Egy rsze beszivrog a talajba, ezzel a

klnbz felszn alatti vizeket tpllja. Onnan a vz egy rsze forrsok formjban vagy a felszni vizek

medrbe beszivrogva visszakerl a felsznre. Msik rsze a nvnyek prologtatsa, illetve a talajfelsznrl

trtn prolgsa rvn kzvetlenl visszajut a lgkrbe. A beszivrgott vznek csak nagyon kis rsze jut le

nagyobb mlysgekbe.

A csapadk talajba be nem szivrg rsze elprolog, vagy - fleg lejts felsznen - a nehzsgi er hatsra

lefolyik. Az elprolg rsz a lgkrbe kerl, a lefoly hnyad a folyrendszereken keresztl visszakerl a

tengerekbe. Termszetesen a felszni vizekbl is van prolgs s beszivrgs.

Az elzek alapjn anlkl, hogy minden rszfolyamatot bemutattuk volna - lthat, hogy a vz krforgsa

klnbz irny s sebessg mozgsok s halmazllapot vltozsok bonyolult sszessge.

Prbljunk az bra s a lertak alapjn nhny zrt rszciklust keresni!

4. 1.4. A vzhztartsi egyenlet

A vzhztartsi mrleg egy adott, fizikailag vagy elmletileg lehatrolt trrsz vzkszletnek vltozst fejezi

ki. Adott idszakra vonatkozan a trrszbe bejut s az onnan kilp vzmennyisg klnbsge adja meg a

vzkszlet vltozst. Ezt rja le a vzhztartsi egyenlet, amelynek ltalnos formja a kvetkez:

Bevtel - Kiads = +/- K,
http://ga.water.usgs.gov/



ahol K a trrsz vzkszlete, K a vzkszlet megvltozsa. A +/- eljel azt fejezi ki, hogy ha a bevtel

meghaladja a kiadst, akkor a

Az egyenlet tetszleges idtartamra felrhat, de a leggyakrabban hasznlt intervallumok: v, hidrolgiai v,

hnap, sokves idszak, (specilis szmtsokhoz) nap. Termszetesen mind a bevtel, mind a kiads

mennyisgt erre az idszakra kell megadni.

A vzmrleget tetszleges trrszre vonatkozan vizsglhatjuk. Az egyenletet felrhatjuk pldul cenokra,

kontinensekre, orszgokra. A hidrolgiai gyakorlatban azonban jellemzbb, hogy rsz- vagy teljes

vzgyjtterleteket vizsglunk a mrleg segtsgvel.

A bevteli s kiadsi tagoknl is (elvileg) az sszes ltez formt figyelembe kell venni. Krbe kell jrni az

adott trrszt s t kell gondolni, hogy milyen kifel s befel irnyul vzmozgsok mehetnek vgbe. A

gyakorlati alkalmazsnl azonban gyakran tehetnk bizonyos elhanyagolsokat, elegend csupn a f tagokkal

szmolni.

A kvetkez pldkon keresztl bemutatjuk a vzhztartsi egyenlet nhny formjt a lehetsges

elhanyagolsokkal.

Gondoljuk t, rtsk meg az egyenleteket!

1. Az cenok vzmrlege

Az cenok vzmrlegben bevtelt jelent a csapadk s a szrazfldekrl befoly vz, kiadsi tag pedig egyedl

a prolgs. Az egyenlet a kvetkez egyszer formt veszi fel:

(CS + L) P =K,

ahol CS: az cenra hull csapadk, L: a folyk ltal az cenokba szlltott vzmennyisg, P: az cenok

prolgsa, K: az cenok vzkszletnek megvltozsa. Hosszabb idszakra vonatkozan a vzkszlet vltozsa

elhanyagolhat a tbbi taghoz kpest, azaz:

CS + L = P,

az cenokba hull csapadk s az cenokba a folyk ltal szlltott vzmennyisg sszege megegyezik a

prolgs nagysgval.

2. Kontinensek vzmrlege

A bevteli oldalon egyedl a csapadk, mg a kiadsi oldalon a prolgs, illetve a tengerekbe s cenokba

trtn lefolys szerepel. Egyenlettel:

CS (P + L) = K

A trozdst elhanyagolva s trendezve:

CS = P + L

A kontinensekre hull csapadk egy rsze visszaprolog a lgkrbe, msik rsze zmben a folyrendszereken

keresztl lefolyik az cenokba. Hosszabb idszakra vonatkozan (pl. teljes v) lehet gy elhanyagolni a

vzkszlet vltozst. Az vek azonos idszakaiban ugyanis hasonl a trolt (talajokban, illetve felszni

vizekben) vzmennyisg nagysga.

3. Foly vzgyjtterletnek vzmrlege

Rvid idszak esetn nem hanyagolhat el a trozds, hiszen a folyban, illetve a talaj fels rtegeiben trolt

vzmennyisg szmotteven vltozhat (ezek is belertendk a vizsglt trrszbe). Tbbnyire elhanyagolhat

azonban a vzgyjt hatrt a felszn alatt oldalirnyban tlp vz mennyisge. Ezek alapjn a kvetkez

egyenlet rhat fel:

CS (P + L) = K



Hidrolgiai vre vonatkozan a vzkszlet vltozstl tbbnyire eltekinthetnk, mivel a kezdeti s vgs

idpontban kb. ugyanakkora a trolt vzmennyisg:

CS = P + L

4. Kismret t vzmrlege

Egy kismret t esetben az egyenlet magra a tra felrva az elzekhez kpest j tagok jelennek meg:

CS + H + Ha (P + E + Ea + SZ) = K

Minden konkrt esetben vizsgland, hogy lehetsges-e, illetve milyen nagysgrend a felszni hozzfolys (H),

a felszn alatti tba trtn beszivrgs (Ha), a tbl trtn felszni elfolys (E), a felszn alatti elszivrgs (Ea),

illetve a talaj mlyebb rtegeibe trtn vzszivrgs (SZ).

5. Nvnyzettel bortott talajrsz vzmrlege

Gyakori feladat, hogy egy mezgazdasgi tbla illetve egyes rszei kpezik a vizsglat trgyt. A vzhztartsi

egyenlet ltalnos formja ekkor (3. bra):

CS + + H + Ha + Ke (ET + E + Ea + SZ) = K

A talajfelsznrl trtn prolgs mellett a nvnyzet is prologtat, ezt egyttesen evapotranszspircinak (ET)

nevezzk. Az ntzs () s a talajvzbl kapillris emelssel a gykrznba jut vz (Ke) is fontos lehet

bizonyos esetekben. Elhanyagolsok a vizsglt idintervallum, a trrsz nagysga, krnyezete ismeretben s a

szksges pontossg alapjn tehetk.

3. bra. Egy lehatrolt talajrsz vzmrlegnek bevteli s kiadsi tagjai

A vzhztarts bevteli s kiadsi tagjai klnbz mrtkegysgekben is megadhatk. Ezeket a szmts sorn

kell sszehangolni. A vzoszlop magassg (pl. csapadknl, prolgsnl) s a vzmennyisg (pl. lefolysnl,

trozdsnl) a terlet ismeretben egymsba tszmthat a V = Ah kplettel. gyelni kell az idegysgek

sszehangolsra is.

Vajon mi a vzhztartsi egyenlet gyakorlati jelentsge? Leginkbb az, hogy lehetsget nyjt egyes (nehezen,

illetve alig mrhet) tagok kiszmtsra. Lssunk egy pldt, ami rvilgt az egyenlet hasznossgra.

Feladat (vzhztartsi egyenlet alkalmazsa, mrtkegysgek tvltsa)



Adott egy 125 ha fellet halast. A vizsglt egy ves idszakban a lehullott csapadk mennyisge (CS) 650

mm, a prolgs (P) 760 mm, a levezet csatornban az elfolys vi tlagban (E) 8 l/s, az v sorn betpllt

vzmennyisg (H) 450 000 m3. A halast vzszintje a vzmrce szerint v elejn 222 cm, az v vgn 217 cm.

Mekkora a szivrgsi vesztesg (SZV) mm-ben s m3-ben?

Megolds: rjuk fel a vzhztartsi egyenlet megfelel formjt a halastra!

(CS + H) (P + E + SZV) = K

Nincs ms bevteli tag. A keresett szivrgsi vesztesg (SZV) magba foglalja a lefel s az oldalirny

elszivrgst is. Ha a t esetleg a talajvzbl vagy a krnyez felszn alatti vizekbl is tpllkozna, akkor azt a

szivrgsi vesztesg negatv rtke jelezn.

A csapadk, hozzfolys, prolgs rtke adott, a vzkszlet vltozsa tszmolhat a vzszint vltozsbl.

Csupn a keresett szivrgsi elszivrgs ismeretlen, amely ezrt az egyenletbl kiszmolhat:

SZV = CS + H - P E - K

Az egyes tagokat azonos mrtkegysgben kell kifejezni. Amit kell, vltsunk t mm (vzoszlop magassg)

egysgbe, termszetesen 1 vre vonatkoztatva.

E = 8 l/s = 860 l/min = 86060 l/h = 8606024 l/nap = 8606024365 l/v = 252288 m3/v

1 ha-on 1 mm vzmennyisg trfogata 10 m3, ezrt 125 ha-on 1 mm vzrteg 1250 m3 vzmennyisgnek felel

meg. gy H= 252288/1250 = 202 mm.

Hasonlan tszmolva H = 450000 m3 az v folyamn, azaz H = 450000/1250 = 360 mm.

A vzszint vltozsa -5 cm (negatv, mert cskkent a vzszint), ez ppen vzoszlop magassgban adja meg a

vzkszlet vltozst, K = -5 cm = -50 mm.

A szivrgst kifejez egyenletbe behelyettestve:

SZV = 650 mm + 360 mm - 760 mm - 202 mm(-50 mm) = 98 mm.

A szivrgsi vesztesg 98 mm, azaz kb. 100 mm. Ennyit szabad kerekteni, mivel a fleg a prolgsi adat ennl

biztosan nagyobb hibval terhelt.

5. sszefoglals

Ismtlskppen eleventsk fel a tanulsi egysg fontosabb megllaptsait!

A fldi vzkszlet mintegy 2 millird km3, ebbl kb. 1,3 millird km3 szabad, a tbbi kmiailag kttt.

A vz sszes megjelensi formja kzl az cenokban, tengerekben tallhat a legnagyobb vzmennyisg

(97%).

Az des vzkszlet a szabad vz kevesebb mint 3%-a, amelynek dnt rsze a sarkvidki jgtakarban van.

Jelents mg a felszn alatti vizek mennyisge is.

A lgkri vzkszlet arnyban igen kicsi, a hidrolgiai ciklusban betlttt szerepe viszont risi.

A vz krforgsa az egyes fldi vzformk klnbz irny s sebessg mozgsainak, egymsba val

talakulsainak s halmazllapot vltozsok bonyolult sszessge. A krforgs energija kzvetlenl, vagy

kzvetve a napsugrzsbl szrmazik.

A vzmrleg egy adott trrsz, adott idszakra vonatkoz vzkszlet-vltozst fejezi ki, s adja meg a belp s

a kilp vizek klnbsgeknt.

A vzhztartsi egyenlet konkrt formja s a lehetsges elhanyagolsok a trrsz s az idintervallum

megvlasztstl fggenek.



nellenrz krdsek

A kvetkez krdsek s feladatok segtsgvel felmrheti, hogy mennyire sikerlt elsajttani a tmakr egyes

fontos rszfejezeteit. A vlaszt elegend tgondolni. Ha valamelyik pontnl bizonytalansgot rez, javasoljuk a

kapcsold rsz jbli ttekintst.

Sorolja fel a vz fontosabb fldi megjelensi formit!

Vzolja fel a vz fldi krforgsnak lnyegt 5-10 mondatban!

Milyen bevteli s kiadsi tagok lehetsgesek egy kerti t esetben? Mely tagok nem hanyagolhatk el ltalban?

Szmtsi feladat

Adott egy 10 ha fellet t. A vizsglt egy ves idszakban a lehullott csapadk mennyisge (CS) 650 mm, a

prolgs (P) 760 mm, a levezet csatornban az elfolys vi sszege 21000 m3, a szivrgsi vesztesg 170 mm.

Mennyi vizet (m3) kell betpllni, hogy az v vgi s az v eleji vzszint megegyezzen?


2. fejezet - tanulsi egysg. A vz krforgsnak meteorolgiai tnyezi Bevezets

Valsznleg nem jdonsg az n szmra, hogy bizonyos idjrsi elemek jelents, vagy akr dnt hatst

gyakorolhatnak a vz krforgsra. Ezrt van szksge (a hidrolgia trgykrn bell) meteorolgiai, elssorban

hidrometeorolgiai alapismeretekre is. A tanulsi egysg clja, hogy megismerje a napsugrzs, a hmrsklet,

a szl s a lgnyoms hidrolgiai szerept, ezen elemek ltalnos s magyarorszgi sajtossgait, mrsi

lehetsgeit. A szakmai tevkenysge sorn - a feladatok tbbsgnl - helyes dntst csak az idjrs

figyelembevtelvel tehet. Az ismeretek jelents rsze a htkznapi letben is felhasznlhat.

A tanulsi egysghez kapcsold konkrt kvetelmnyek:

Legyen kpes bemutatni a meteorolgiai tnyezket (napsugrzs, hmrsklet, szl, lgnyoms) s azok szerept a vz krforgsban!

Tudja bemutatni ezen meteorolgiai tnyezk mrst, ltalnos s magyarorszgi jellemzit!

1. 2.1. A vz krforgsnak meteorolgiai tnyezi

A vz krforgsnak meghatroz rsze a lgkrben, valamint a Fld felsznn megy vgbe. Ezek mindegyikre

hatnak a klnbz idjrsi elemek. St, a hidrolgiai ciklus bizonyos szakaszainl meghatroz szerepet

tltenek be a meteorolgiai elemek.

A vz krforgsra hat meteorolgiai tnyezk:

Napsugrzs

Hmrsklet

Szl

Lgnyoms (kzvetve)

Lgnedvessg

Prolgs

Csapadk

Ebben a tanulsi egysgben az els ngy tnyezt vizsgljuk. A lgnedvessg a prolgs s a csapadk is

meteorolgiai tnyezk, illetve folyamatok, de ezek szerves rszt kpezik a vz krforgsnak, gy ezeket kln

fejezetben rszletesebben trgyaljuk (3-6. fejezet).

Napsugrzs

A prolgshoz szksges energia kzvetlenl, vagy kzvetve a napsugrzsbl szrmazik. gy a napsugrzs

lnyegben az egsz hidrolgiai ciklus mozgatrugja. Napsugrzs nlkl (ksssel) az egsz krfolyamat

lellna. A napsugrzs hatssal van a csapadkkpzdsre is. Az ltala felmelegtett talajfelszn, illetve leveg

az alapja a konvekcinak, ami csapadkkpzdshez vezethet. A napsugrzs meghatroz szerepet tlt be a

lg- s talajhmrsklet alaktsban, ezltal kzvetett mdon is hatst gyakorol a vz krforgsra.

A Napbl elektromgneses hullmok formjban risi mennyisg energia rkezik a Fldre. Intenzitsa a

lgkr kls hatrn (a sugrzsra merleges felleten mrve) a naplland, amelynek rtke 1360 W/m2. A

napsugrzs a lgkrben haladva rszben elnyeldik, szrdik, illetve egy rsze visszaverdik. A talaj

felsznrl a napsugrzs egy rsze visszaverdik, msik rsze elnyeldik s a talajfelszn hmrsklett emeli.

tanulsi egysg. A vz krforgsnak meteorolgiai tnyezi


A felszn fontos sugrzstani paramtere az albed, amely megmutatja, hogy a felsznre bees napsugrzs

mekkora hnyada verdik vissza. Az egyes felszntpusoknak jelentsen eltr az albedjuk (2. tblzat).

Legkisebb albedval a vzfelsznek rendelkeznek (8-10%), mg a tiszta hfelszn a res napugrzs dnt

rszt visszaveri (albedja elrheti a 90%-ot).

2. tblzat. Termszetes felsznek albedja

A felsznre szrt s direkt napsugrzs formjban sszesen lejut energiamennyisg a globlsugrzs. Ennek

rtke Magyarorszgon sokves tlagban 4200 4700 MJ/m2, orszgrsztl fggen (4. bra).

4. bra. A globlsugrzs tlagos vi sszege Magyarorszgon (OMSZ)

A globlsugrzs mrse az Orszgos Meteorolgiai Szolglat egyes llomsain folyik, az adatokbl kellen

pontos becslst kaphatunk haznk brmely pontjra. Sajt mrs ezrt nem szksges (radsul a pontos mszer

drga).

A napsugrzs jellemzsre szolgl hagyomnyos idjrsi paramter a napfnytartam. A napfnytartam

megmutatja, hogy mennyi ideig ri a felsznt direkt (egyenesen a Nap irnybl rkez) sugrzs. Haznkban az

ves tlagos sszege 1800-2100 ra kztt vltozik. Legtbb ideig a Dl-Alfldn, legkevesebbet az orszg

nyugati s szaki hatrvidkn st a Nap (5. bra).



5. bra. A napfnytartam tlagos vi sszege Magyarorszgon (OMSZ)

A napfnytartam jellegzetes vi menetet mutat (6. bra). Szoros sszefggsben van a felhzet mennyisgvel,

valamint a nappalok hosszsgval. Legtbbet st a Nap jliusban (hossz nappalok, viszonylag kevs felh),

legkevesebbet decemberben (legrvidebb nappalok, legtbb felh).

6. bra. A napfnytartam tlagos havi rtkei Magyarorszgon (OMSZ)

A napfnytartam mrsnek hagyomnyos mszere a Campbell-Stokes fle napfnytartam regisztrl (7.

bra). Lnyegi rsze egy veggmb, ami gyjtlencseknt viselkedik s egy pontba fkuszlja a napsugarakat

(a direkt napsugrzst). Ennek megfelelen kigeti a mgtte elhelyezett paprszalagot. A paprszalag utlagos

kirtkelsvel 0,1 ra pontossggal (illetve felbontsban) megllapthat a napi napfnytartam.



7. bra. A Campbell-Stokes fle napfnytartammr (fot: Wikipedia)

A napfnytartam meghatrozsa jabban a napsugrzs intenzitst mr elektromos mrmszerek

segtsgvel trtnik.

Hmrsklet

A lghmrsklet hat a prolgsi sebessgre, meghatrozza a csapadk halmazllapott, a htakar olvadst, a

vizeken a jgkpzdst, illetve a jg olvadst. Kzvetve hat a lefolysra, beszivrgsra (pl. a nvnytakarra

gyakorolt hats, talajfagy miatt). Az emelked lgrsz hmrskletcskkense szksges a felh- s

csapadkkpzdshez, a lgkr hmrskleti rtegzdse kulcsfontossg a felraml lgmozgsok

kialakulsban. Lthatjuk teht, hogy a hmrsklet igen komplex hatst gyakorol a vz klnbz megjelensi

formira, illetve a vz krforgsra.

Egy adott hely lghmrsklett dnten meghatrozzk:

a sugrzsi viszonyok,

a felszn htani s sugrzsi paramterei,

az rkez/ottlv lgtmeg sajtossgai,

a tengerszint feletti magassg (ez idben lland).

A tapasztalataink alapjn tudjuk, hogy ltalban derlt idjrs esetn nagyobb, borult gbolt mellett kisebb a

napi hings. Ers jszakai lehlsre s jelents nappali felmelegedsre akkor szmthatunk, ha kevs a felh.

Derlt idben a sugrzsi hatsok dominlnak. Nappal a besugrzs hatsra melegszik a talajfelszn s ez

melegti fel a felette lev levegt. A legmagasabb hmrsklet ekkor a talaj kzelben van. jjel a fldfelszn

lehl a kisugrzsa miatt, s ez hti le a levegt. Emiatt a leghidegebbet a felszn kzelben mrhetjk (derlt,

nem szeles id). A hmrsklet egy bizonyos magassgig felfel haladva nvekszik (8. bra). Ez a hmrskleti

inverzi jelensge.

Borult gbolt esetn, illetve szeles idben a felszn hatsa alig rvnyesl, a hmrskletet alapveten a

lgtmeg tulajdonsgai hatrozzk meg. Ekkor a hmrsklet a magassggal cskken, tlagosan 0,65C/100 m

rtkkel.



8. bra. A felszn-kzeli hmrsklet nappali s jszakai vertiklis profilja (derlt, szlcsendes, illetve borult

idben)

Jellegzetes a hmrsklet napi menete: a hajnali rkban (napkelte krnykn) van a leghidegebb, kora dlutn

a legmelegebb. A hazai aktulis hmrskleti viszonyokrl tjkozdhatunk a kvetkez internetes oldalakon:

http://www.met.hu/kepek/mhTh/

http://www.idokep.hu/hoterkep

Magyarorszgon az vi kzphmrsklet 8-11C, a hegysgekben ennl alacsonyabb (9. bra).

9. bra. Az tlagos vi kzphmrsklet Magyarorszgon (OMSZ)

Leghidegebb hnapunk a janur (-4 (-1)C), legmelegebb a jlius (skvidken: 19-22C) (10-11- bra).
http://www.met.hu/kepek/mhTh/http://www.idokep.hu/hoterkep



10. bra. Az tlagos januri kzphmrsklet Magyarorszgon

11. bra. A jliusi kzphmrsklet sokvi tlaga Magyarorszgon

A trkpekrl olvassk le lakhelyk hmrskleti rtkeit! Melyek a leghidegebb orszgrsz janurban? Hol a

legmelegebb a jlius?

Az orszgban eddig mrt legalacsonyabb hmrsklet 35C (Miskolc), az egyes vekben viszont tlagosan

csak 15 20C-ig hl le a leveg. A eddigi abszolt maximum 41,9C (Kiskunhalas), tlagosan 33-36C

kztti az vi legmagasabb hmrsklet.

A hmrsklet mrse szabvny szerint 2 m magasan trtnik. A hmrt megfelel rnykolban kell

elhelyezni, ami vd a napsugrzstl, csapadktl, nem melegszik t s jl szellzik. Erre a clra lett kialaktva a

Stevenson-fle hmrhz (12-13. bra), illetve hengeres szerkezet, kisebb rnykol az automatk

hmrsklet-rzkelihez (14. bra). Megfelel rnykol hinyban nem rdemes kltri lghmrskletet

mrni.



12. bra. A hagyomnyos hmrhz felptse (Szsz, 1997)

13. bra. Hmrhzak (fot: Metnet)

14. bra. OMSZ automata meteorolgiai llomsnak hmr- rnykolja (fot: Metnet)



A manulis hmrsklet-mrsek eszkzei a nagy pontossg higanyos hmrk, valamint az alkoholos

minimum- s a higanyos maximumhmrk (15. bra). Napjainkban mr egyre inkbb az automata mrsek a

jellemzk, ahol jellemzen ellenlls-hmrket hasznlnak.

15. bra. Hagyomnyos minimum- s maximum-hmr

Szl

A szl a leveg mozgsnak vzszintes komponense. A szl ltal trtnik a vzgz horizontlis transzportja. A

szl jelentsen fokozza a prolgst s hatssal van a csapadkkpzdsre is (pl. sszeramls, orografikus

hatsnl stb., lsd 5. fejezet).

A szl f paramterei: szlirny, szlsebessg (tlagos, illetve maximlis szllks). A szlirny mrsre

szlzszl, a sebessgnek mrsre szlkanl szolgl rzkelknt. A korbbi Fuess-rendszer mrt (16.

bra) mra jellemzen felvltottk az elektromos elven mkd mrk (17. bra). Az rzkelket nylt

terleten, 10 m magassgban kell elhelyezni. 2 m-es magassgban a szl gyengbb s emellett a krnyez

tereptrgyak jobban zavarnk a mrst.

16. bra. A Fuess-fle szlmr rzkeli



17. bra. Automata meteorolgiai lloms szlmrje (Vaisala)

A szl sebessgt m/s-ban vagy km/h-ban adhatjuk meg. tszmtsuk: 1 m/s = 3,6 km/h. A szlirny

megadsra hasznlhatjuk a f s mellkgtjakat, a mrs azonban eredenden fokokban adja meg az irnyt (0-

360, szak:0 v. 360, kelet: 90, dl: 180, nyugat: 270).

Az aktulis http://www.idokep.hu/szel s a kzeljvre elrejelzett szlviszonyok

http://www.met.hu/kepek/mwWa/index.php trkpes formban elrhetk az interneten.

Haznk szlviszonyait (a lgnyoms eloszlsa mellett) elssorban a krnyez magasabb hegysgek (Alpok,

Krptok) hatrozzk meg. A hazai domborzat szerepe inkbb loklis hats. A legnagyobb tlagos

szlsebessg az orszg kzps NY-DK irny svjban s rszben a Tiszntlon van. Ezen bell is

kiemelkedik a Kisalfld s a Bakony. A legkevsb szeles terletek a DNY-i orszgrsz s az szaki-khg

trsge (magasabb cscsok kivtelvel). Az uralkod szlirny tbbnyire NY-i, fleg a Tiszntlon K-i.

Tanulmnyozzuk t a 18. brt s lssuk be az elbbi megllaptsokat!

18. bra. Az tlagos szlsebessg (m/s) s az uralkod szlirny eloszlsa Magyarorszgon (OMSZ)

Mi a lakhelynek uralkod szlirnya? Orszgos viszonylatban mi jellemzi az ottani szlsebessget (ves

tlagban)?

Lgnyoms
http://www.idokep.hu/szelhttp://www.met.hu/kepek/mwWa/index.php



A lgkr slybl szrmaz nyoms a lgnyoms. A lgnyoms mrtkegysge a hPa (hektopascal). tlagos

rtke a tenger szintjn 1013 hPa, viszont a magassggal felfel haladva cskken, kb. 5,5 km magassgban a

tengerszinti nyoms felt lehet mrni.

A meteorolgiban kiemelt jelentsg a tengerszintre tszmtott lgnyoms, illetve a terleti eloszlsnak az

ismerete (19. bra). A lgnyoms eloszlsa, a nyomsklnbsg hatrozza meg a szlviszonyokat. Egy

lgnyomst brzol n. izobr trkpbl a szlviszonyokon kvl az idjrs ltalnos jellegre is lehet

kvetkeztetni.

19. bra. A tengerszintre tszmtott lgnyoms (hPa) eloszlsa (Wetteronline)

Az n. nyomsi kpzdmnyek, a ciklonok, anticiklonok dnten meghatrozzk az idjrs jellegt, ezltal a

vzkrforgs szinte minden rszterletre kihatnak.

Az alacsony nyoms lgkri kpzdmnyek a ciklonok. Ezek terletn gyakran felhs, csapadkos az idjrs.

Vltozkonysg, nagy hmrskleti kontraszt s szl jellemzi. Az anticiklonokban ltalban nyugodt, szraz az

id. Nyron meleg, napos idjrs ktdik az anticiklonhoz. Tlen inkbb az tlagosnl alacsonyabb

hmrsklet, s a kezdeti derlt id utni bekdsds jellemzi.

A lgnyoms mreszkze a baromter. Mkdsi elve, felptse alapjn lehet:

Higanyos (pontos, de hasznlata krlmnyesebb)

Aneroid (a hzi baromterek tbbsge ilyen, kevsb pontos, egyszer, olcs)

Piezo-kristlyos (pl. automata meteorolgiai llomsok mszereiben)

A lgnyoms kisebb terleti vltozkonysg, mint a tbbi meteorolgiai elem. A meglv hivatalos

mrhlzat (OMSZ) adataibl igen pontosan meghatrozhat a lgnyoms az orszg brmely pontjra. Ezrt

hidrolgiai, illetve hidrometeorolgiai llomsokon nem szksges a lgnyoms mrse.

2. sszefoglals




A vz krforgsra gyakorlatilag minden meteorolgiai tnyez hat.

A napsugrzs fedezi a prolgs energiaignyt, kzremkdik a csapadkkpzdsben. Kzvetett mdon a

hmrsklet alaktsn keresztl is hat a vz krforgalmra.

A napsugrzs mennyisgt a globlsugrzssal s a napfnytartammal jellemezhetjk.

A hmrsklet komplex hatst gyakorol a vz klnbz megjelensi formira, illetve a vz krforgsra.

A lghmrsklet mrs szabvny szerint 2 m magassgban trtnik. A korbban elterjedt Stevenson-fle

hmrhzban pontos higanyos s alkoholos hmrkkel mrtek. A mai automata mszerek rzkeli kisebb

hengeres rnykolban vannak elhelyezve.

A szl legfontosabb hatsai a hidrolgiai ciklusban a prologs fokozsa s a lgkri vz horizontlis

transzportja.

A szlmrs rzkeli a szlzszl (irny) s a szlkanl (sebessg) 10 m magassgban elhelyezve,

hagyomnyos mszere a Fuess-fle regisztrl.

A kt legfontosabb nyomsi kpzdmny a ciklon s az anticiklon. Ezek meghatrozzk az idjrs jellegt, gy

jelents hidrolgiai hatssal brnak.

nellenrz krdsek




Milyen hatsa van a napsugrzsnak a vz krforgsra?

Hogyan befolysolja a hmrsklet a vz krforgst?


3. fejezet - tanulsi egysg. Lgnedvessg Bevezets

A tanulsi egysgben a lgnedvessg bemutatsval folytatjuk a meteorolgiai tmakrt. A lgnedvessg

egyrszt fontos befolysol tnyezje egyes hidrolgiai folyamatoknak, msrszt a vz egyik fldi megjelensi

formja is. A fejezet clja, hogy alaposan, szmtsi pldkon keresztl ismertesse meg nnel a fontosabb

lgnedvessgi paramtereket. Fontos, hogy a szmtsokat meg is rtse, ugyanis csak gy lesz kpes arra, hogy a

lgnedvessget megfelel mdon vegye figyelembe a szakmai munkja sorn. A gyakorlatban tbbfle

lgnedvessg-mrsi mdszer ltezik. Clunk, hogy ezek kztt is eligazodjon, ismerje a (nagyon klnbz)

mrsi elveket, a mszereket.


Tudja bemutatni a fontosabb lgnedvessgi paramtereket, s megmagyarzni az ezek kztti sszefggseket!

Legyen kpes meghatrozni (kiszmolni) a relatv nedvessg, a tnyleges gznyoms, illetve a harmatpont rtkt a hmrsklet s egy msik adott lgnedvessgi paramter ismeretben!

Tudja ismertetni a klnbz lgnedvessg-mrsi mdszereket!

1. 3.1. Lgnedvessg

A Fld teljes vzkszletnek elenyszen kis hnyada tallhat a lgkrben, mint ahogyan az elz fejezetben

megllaptottuk. Ehhez kpest viszont risi a jelentsge, hiszen a hidrolgiai krfolyamat meghatroz rszei

kapcsolatosak ezzel a vzformval. A prolgs sorn vzgz kerl a lgkrbe, ahol lgnedvessg transzport

megy vgbe. A csapadk a lgkrben alakul ki, majd a vz kihull a felsznre.

A vz atmoszfrikus kicserldse gyors, tartzkodsi ideje a lgkrben csupn 10 nap krli. Ez azt jelenti,

hogy tlagosan 10 nap alatt a lgkrben lev teljes vzmennyisg kicserldik. Ms szavakkal: a vz esetn a

lgkrbe val bejuts s az onnan trtn kijuts kztt tlagosan 10 nap telik el.

A levegben helytl s idtl fggen, de mindig van tbb-kevesebb vzpra. A levegben lev vzprt, illetve

vzgzt nevezik lgnedvessgnek. A lgnedvessg jellemzsre tbbfle paramter alkalmas. Clszer ezek

kzl a leggyakrabban hasznltakkal megismerkedni.

A lgnedvessg jellemzsre szolgl mennyisgek:

Abszolt nedvessgtartalom (a): Egysgnyi trfogat levegben lv vzgz tmege. Megmutatja, hogy 1 m3

levegben hny gramm vzgz van.

Gznyoms (pranyoms) / e: A levegben lv vzgz parcilis nyomsa. A meteorolgiban gyakran gy,

gznyomsknt (hPa-ban) adjk meg a levegben lev vz mennyisgt.

Teltettsgi v. teltsi gznyoms / E : Minden hmrsklethez tartozik egy maximlis nedvessgtartalom, azaz

egy maximlis vzmennyisg, amit a leveg az adott hmrskleten vzgz formban tartalmazhat. Ha a leveg

ppen ezt a maximlis vzgz mennyisget tartalmazza, tbbet mr nem kpes felvenni, akkor teltettnek

nevezzk. Mennyisgt szintn nyomsegysgben (hPa-ban) fejezzk ki. A teltettsgi gznyoms nvekszik

mghozz egyre gyorsul temben - a hmrsklet emelkedsvel (20. bra). Megj: A teltettsgi

nedvessgtartalmat g/m3 egysgben is ki lehet fejezni.

tanulsi egysg. Lgnedvessg


20. bra. A teltettsgi gznyoms a lghmrsklet fggvnyben

Becsljk meg az bra alapjn, hogy kb. hnyszor tbb vzgzt tartalmazhat a leveg 30C-on, mint 0C-on!

Relatv nedvessg: A legismertebb, gyakran hasznlt lgnedvessgi mennyisg. A relatv nedvessg

megmutatja, hogy a tnyleges nedvessgtartalom hny szzalka az adott hmrsklethez tartoz teltettsgi

(azaz lehetsges maximlis) nedvessgtartalomnak (gznyomsnak). Kplettel:

A hnyados 0 s 1 kztti rtk lehet, azaz a relatv nedvessg rtke elvileg 0 s 100% kztt lehet.

Termszetes krlmnyek kztt a 100% elfordulhat, a 0% sohasem. Megj: A htkznapi letben a

lgnedvessg alatt szinte mindig ezt a paramtert rtjk.

Teltettsgi hiny / D: Az adott hmrsklethez tartoz teltettsgi nedvessgtartalom s a tnyleges

nedvessgtartalom klnbsge. Megmutatja, hogy a leveg mennyi vzgzt kpes mg felvenni az adott

hmrskleten. Szoros kapcsolatban van a prolgssal. Minl nagyobb ez az rtk, annl nagyobb a leveg

prafelvev kpessge. Kplettel kifejezve:

D = E-e (g/m3)

Harmatpont / td: Az a hmrskleti rtk, amelyre a levegt (lland nyomson) lehtve, teltett llapotba jut.

Teltetlen leveg htsvel szksgszeren elrjk a teltettsgi llapotot, mert hts kzben a tnyleges

nedvessgtartalom (gznyoms) nem vltozik, a teltettsgi nedvessgtartalom (teltettsgi gznyoms) viszont

cskken a hmrsklettel egytt. A harmatpontot elrve e = E, azaz R = e/E = 1 = 100%, teht a relatv

nedvessg elri a 100%-ot.

Ha a leveg a harmatpontja al hl, akkor (e-E) mennyisg pra kicsapdik. A kicsapdst - a prolgssal

ellenttes folyamatot - kondenzcinak nevezzk. A kondenzci sorn teht lgnem vzbl (azaz vzprbl)

folykony halmazllapot vz keletkezik.

A kondenzci a felh-, illetve csapadkkpzds egyik alapfelttele (ezzel rszletesen az 5. fejezetben

foglalkozunk).

2. 3.2. A lgnedvessg mrse

A lgnedvessg meghatrozsra a gyakorlatban hromfle nedvessgmr tpus terjedt el: a nedvszv

higromterek, a pszichromterek s a harmatpont higromterek.

Nedvszv (higroszkpos) higromterek

A nedvszv higromterek rzkelje a lgnedvessgnek megfelelen vltoztatja nedvessgt. Ez a

nedvessgvltozs vezet valamilyen fizikai vltozshoz (hossz, kapacits stb.), amit valjban mrnk.



Az ebbe a kategriba tartoz hajszlas higromter (21. bra) rzkelje egy hajszlkteg (a szke, ni

hajszl a legjobb!), ami a lgnedvessg vltozsval megvltoztatja a hosszsgt: megnylik, ha n a relatv

nedvessg, s viszont. Ez a kismrtk hosszvltozs egy mutat elmozdulst biztostja a 22. brn bemutatott

szerkezeti megoldsok egyiknek segtsgvel.

21. bra. Hajszlas higromter

22. bra. A hajszlas higromter szerkezeti megoldsai

A htkznapi letben elterjedt mszerek, de a meteorolgiai gyakorlatban nincs jelentsgk, a pontatlansguk

miatt.

A higrogrf (hajszlas lgnedvessgr) ugyanezen az elven mkdik. A mutat szerept egy rkar/rtoll vesz

t, amely egy raszerkezet ltal forgatott hengerre erstett s idbeosztssal elltott paprra rajzolja a relatv

nedvessg menett (23. bra). Csak korrekcik segtsgvel rhet el megfelel pontossg. Jelentsgt mra

szinte teljesen elvesztette a meteorolgiai alkalmazsokban.

23. bra. A higrogrf szerkezeti felptse



Elektromos higroszkpos lgnedvessg mrk

Ezek a mszerek a bennk lv (rzkelben) nedvszv anyagok elektromos tulajdonsgt, az ellenllst vagy

a kapacitst mrik. A ltium-klorid bevonat mrtestek esetben az ellenlls vltozik a relatv nedvessg

vltozsnak kvetkeztben, ezt mrik. A Humicap rzkel kapacitv elven mkdik (24. bra). A nedvszv

anyaga egy fmelektrdra felvitt vkony dielektromos polimer rteg, amelyet egy szitaszer msodik

fmelektrda bort (egy kondenztort alkotnak). A polimer rteg elnyeli a vzmolekulkat s gy vltozik a

mrtest kapacitsa.

24. bra. Humicap rzkelvel rendelkez lgnedvessg-mr (Vaisala)

http://www.vaisala.com/en/products/humidity/Pages/HMP155.aspx

Az Orszgos Meteorolgiai Szolglat automata llomsain a lgnedvessg mrs rzkelje Humicap tpus.

Pszichromterek

A pszichromteres mdszer a prolgs okozta lehls mrsn alapszik. A pszichromter kt hmrbl ll. Az

egyik a lghmrskletet mri (szraz hmr). A msik (nedves) hmr higanytartlyt desztilllt vzzel

nedvestett muszlin burkolat bortja. Innen a vz prolgsa ht von el, ezrt a nedves hmr alacsonyabb

hmrskletet mutat, mint a szraz hmr. A teltettsgi hinytl fgg a prolgs intenzitsa, a helvons s

gy a hmrskletklnbsg. A lgnedvessg a leolvasott szraz s nedves hmrskleti rtkbl tblzat

segtsgvel hatrozhat meg. Viszonylag pontos mrst tesz lehetv.

Legelterjedtebb tpusa az Assmann-fle szellztetett pszichromter. Itt a mrs sorn, a nedvestett burkolat

krl egy szellztet berendezs segtsgvel viszonylag lland lgmozgst biztostunk. gy kikszblhet a

termszetes lgmozgs befolysol hatsa. Kszl llomsi s hordozhat kivitelben (25. bra). Korbban (az

automatizls eltti idszakban) a meteorolgiai mrhlzatokban a lgnedvessg mrse llomsi kivitel

Assmann-fle pszichromterrel trtnt.
http://www.vaisala.com/en/products/humidity/Pages/HMP155.aspx



25. bra. Pszichromterek (bal: llomsi, jobb: hordozhat)

Harmatpont higromterek

A levegben lev vzgz tnyleges mennyisgtl fgg, hogy milyen hmrskletre kell lehteni a teltettsgi

llapot elrshez. A harmatpont higromterekben tallhat egy fmfellet, melyet mestersgesen htnk. A

vzpra kicsapdsnak pillanatban megmrjk a fellet hmrsklett, s ez megfelel a harmatpontnak. A

harmatpont rtkbl kiszmthat a tbbi lgnedvessgi paramter. A mszer mrsi elve egyszer, de a

technikai megvalsts nehzsgei miatt ez a mszertpus inkbb specilis clokat szolgl.

3. sszefoglals


A levegben mindig jelenlv tbb-kevesebb vzprt lgnedvessgnek nevezzk.

A lgnedvessg trben s idben nagy vltozatossgot mutat.

A lgnedvessg mennyisgvel kapcsolatos fontosabb paramterek: abszolt nedvessg, (tnyleges) gznyoms,

teltettsgi gznyoms, relatv pratartalom, teltettsgi hiny, harmatpont.

A hmrsklet ismeretben az egyes lgnedvessgi paramterek egymsba tszmthatk.

A lgnedvessg mrk alapvet tpusai: nedvszv higromterek, pszichromterek s a harmatpont

higromterek.

nellenrz krdsek s feladatok




Mely lgnedvessgi paramterek vltoznak s melyek nem, ha egy zrt szobban htjk a

Milyen tpus (mrsi elv szerint) lgnedvessgmrket ismer?



Mi a pszichromteres lgnedvessg mrs elvi alapja?

Szmtsi feladat

A leveg hmrsklete 22,7C, a relatv nedvessg 65%. Mennyi a harmatpont rtke? A megoldshoz

hasznljuk a 31. tblzatot.


4. fejezet - tanulsi egysg. Prolgs Bevezets

A prolgs sok esetben a vzhztartsi mrleg legnagyobb kiadsi tagja. A nyltfelszn trozkhoz,

medenckhez kthet szennyvztiszttsi, illetve kezelsi eljrsok sorn szmolni kell a vgbemen prolgsi

folyamattal. Bizonyos technolgik (pl. szikkaszts) lnyegi rsze a prolgs. nnek ismernie kell a prolgst,

ezt a lthatatlan mdon vgbemen, sszessgben igen nagy hats, alapveten meteorolgiai folyamatot.


Legyen kpes rtelmezni s bemutatni a prolgs klnbz formit, illetve a kapcsold fogalmakat!

Legyen kpes megmagyarzni, hogy mely meteorolgiai elemektl, mirt s hogyan fgg a prolgs!

Tudja bemutatni a prolgsmrs mdszereit, tudjon hasznlni egyszerbb prolgsszmtsi formulkat!

Legyen kpes megbecslni a (potencilis) prolgs rtkt!

1. 4.1. Prolgs

A prolgs a folykony halmazllapotbl lgnem halmazllapotba trtn talakuls. Vz prolgsa esetn a

cseppfolys vzbl vzpra (vzgz) kpzdik.

A prolgs energiaignyes folyamat. A prolgsh megmutatja, hogy 1 kg folyadk elprologtatshoz mennyi

energia szksges. A vz prolgshje 20C-on kerektve 2450 kJ/kg, ami igen nagy rtk. A vz

elprologtatshoz pldul tbb mint tszr annyi energia szksges, mint a 0C-rl 100C-ra val

felmelegtshez.

A prolgs sajtsgos szerepet tlt be a vz krforgsban. Ugyanis ennl a folyamatnl lp be az energia a

rendszerbe, fenntartva ezzel a hidrolgiai krfolyamatot. risi mennyisg napenergia - a napsugrzs

formjban a lgkrbe belp teljes energiamennyisg kzel egynegyede (az egsz Fldre vonatkozan) -

fordtdik a vz prologtatsra.

A prolgs formi

A hidrolgiban a kvetkez prolgsi formkat klnbztetjk meg:

fizikai,

fiziolgiai,

mechanikai,

teljes vagy hidrolgiai prolgs.

Fizikai prolgs, evaporci: Tisztn fizikai folyamat. A folykony halmazllapot vz lgnemv, azaz

vzprv alakul. Ide tartozik a szabad vzfelsznrl, a csupasz talajtl, illetve ms vizes felsznekrl (talaj, t,

nvny) trtn prolgs.

Fiziolgiai prolgs, transzspirci: A nvnyek ltali prologtatst jelenti. A folyamat sorn a nvny

sztmin (esetleg a kutikuln) keresztl vzgz jut a lgtrbe. A transzspirci nem tisztn fizikai jelensg,

mivel a nvny aktvan kzremkdik a folyamatban. Megj.: a nvny felletn lev vz elprolgsa az nem

ebbe a kategriba tartozik (hanem evaporci).

Mechanikai prolgs: A vzmolekulk lgmozgs (mechanikai knyszer) hatsra lpnek ki a vzfelsznrl a

levegbe. Ez gyakran nem klnthet el a fizikai prolgstl, az evaporci specilis esetnek tekinthet.

Hidrolgiai prolgs: A felsorolt prolgsi formk sszessge. A hidrolgiban ltalban nincs szksg az

egyes prolgsi formk elklntsre, a felsznrl a lgkrbe jut vz sszmennyisge szmt.

tanulsi egysg. Prolgs


A termszetes talajfelszneket tbbnyire nvnytakar bortja. Ekkor a talaj vzvesztesge, illetve a lgkrbe

jut vzmennyisg az evaporci s a transzspirci sszege. A kt folyamat szorosan kapcsoldik egymshoz,

egyttesen evapotranszspircinak nevezzk. Az evapotranszspirci teht a nvnyzet s a talaj egyttes

prologtatsa, a nvnyzettel bortott terletrl sszessgben a lgkrbe jut vz mennyisge. Az sszevonst

indokolja, hogy ltalban a kt rszjelensg egyttes hatsa szmt, radsul ezek nehezen klnthetk el pl.

mrs sorn.

A prolgshoz kapcsoldan mg kt fontos fogalmat kell megjegyezni:

Tnyleges prolgs (v. evapotranszspirci)

Potencilis prolgs (v. evapotranszspirci)

Tnyleges prolgs: Az adott krlmnyek kztt tnylegesen a lgkrbe jut vzmennyisg.

Potencilis prolgs: Megmutatja, hogy mennyi volna a prolgs az adott krlmnyek (pl. meteorolgiai

viszonyok) kztt, ha vzhiny nem lpne fel korltoz tnyezknt.

A kt defincibl kvetkezik, hogy megfelel vzellts esetn a tnyleges prolgs megegyezik a potencilis

prolgssal. A talajnedvessg cskkensvel a tnyleges prolgs s a potencilis prolgs arnya cskken (26.

bra).

26. bra. A tnyleges prolgs arnya a vzfellet prolgshoz kpest, cskken talajnedvessg esetn

Szabad vzfelszn prolgsa

A szabad vzfelszn prolgsnak a vzgazdlkodsban nagy jelentsge van, mivel a felszni vizek prolgsa

esetn errl a jelensgrl van sz. A szabad vzfelszn prolgsa mindig potencilis, mivel mindig rendelkezsre

ll a vz, a prolgst nem korltozza vzhiny.

A szabad vzfelszn prolgst alapveten a meteorolgiai tnyezk hatrozzk meg. A legfontosabbak:

napsugrzs,

hmrsklet,

lgnedvessg

szl.

rdemes megjegyezni, hogy az egyes meteorolgiai tnyezk mirt s hogyan befolysoljk a prolgst!

Napsugrzs: Energit biztost a prolgs szmra. A napsugrzs intenzitsnak nvekedsvel tbb energia

ll rendelkezsre, gy n a prolgs sebessge. A napsugrzs melegti a talajfelsznt, illetve a levegt, gy

kzvetett mdon is elsegti a prolgst.

Hmrsklet: Magasabb lghmrsklet esetn intenzvebb a prolgs. Ez tbb okkal is magyarzhat.

Egyrszt a melegebb levegnek nagyobb a teltettsgi nedvessgtartama (ugye mg emlksznk erre!), gy

nagyobb mennyisg vzprt kpes felvenni. Msrszt a melegebb leveg tbb energit tud a vznek tadni,



ezzel elsegtve a prolgst. A magasabb vzhmrsklet szintn fokozza a prolgst, mivel ekkor nagyobb a

vzrszecskk mozgsi energija s gy knnyebben kilpnek a folykony fzisbl.

Lgnedvessg: Szrazabb levegben intenzvebb a prolgs. A prolgs egy egyenslyi folyamat, a

vzmolekulk nem csak a folykony fzisbl a levegbe, hanem ellenttes irnyban is mozognak. Egy rszk

visszalp a folyadkba. Alacsony lgnedvessg esetn a visszalp rszecskk szma cskken, gy a nett

prolgs nagyobb lesz. Jegyezzk meg, hogy a sokfle lgnedvessgi paramter kzl a teltettsgi hiny (D)

mutat legszorosabb sszefggst a prolgs intenzitsval (egyenesen arnyossg).

Szl: A szlsebessg nvekedsvel egytt n a prolgs intenzitsa. Oka: a lgmozgs elszlltja a vzfelszn

kzelbl az oda kilp vzrszecskket. Cskkenti a valsznsgt, hogy ezek visszalpjenek a folyadkba.

Ms szavakkal: a szl nem engedi, hogy a vzfelszn kzelben jelentsen megnvekedjen a lgnedvessg (ha

egybknt szraz a leveg).

A meteorolgiai tnyezk hatsnak memorizlsra rdemes a kvetkez ismert tapasztalatra gondolni: A

kiteregetett ruha napos, meleg, szraz, szeles idben szrad meg leggyorsabban.

Evapotranszspirci

A vzgyjtterletek nagy rsze ltalban nvnyzettel bortott. Itt az evaporci mellett a nvnyeken keresztl

is kerl vzgz a lgkrbe (st gyakran ez utbbi a jelentsebb), azaz evapotranszspircival van dolgunk. Az

evapotranszspirci tnyleges rtke a meteorolgiai tnyezk mellett a nvnyzet s a talaj szmos

paramtertl fgg. Ezek kzl a fontosabbak:

a talaj felsznnek s mlyebb rtegeinek a nedvessgtartama,

a talaj tpusa, szne, mvelse,

a nvnyfaj, fajta,

a nvny fenolgiai fzisa, tenyszterlete, tpanyag-elltottsga.

A potencilis evapotranszspircit befolysol, illetve meghatroz tnyezk ugyanezek, termszetesen

leszmtva a vzelltottsgot.

A prolgs mrse

A prolgs pontos, az adott terletet jl jellemz mrse nehz feladat.

A szabad vzfelszn prolgsnak mrsre prolgsmr kdakat, az evapotranszspirci mrsre

evapotranszspiromtereket (mily meglep az elnevezs!) hasznlnak. A prolgst (tized) mm-ben mrjk, illetve

adjuk meg, ugyangy, mint a csapadkot. A mrs ltalban napi gyakorisggal trtnik.

Prolgsmr kdak

A prolgsmrs alapvet eszkzei a prolgsmr kdak, amelyek a szabad vzfelszn prolgst (potencilis

prolgs, a leveg prologtatkpessge) mrik. A kdak mrete s elhelyezsi mdja vltoz.

A meteorolgiai s hidrolgiai hlzatok vilgszerte az n. A tpus kddal mrnek (27-28. bra). A kvl-

bell fehr szn kd tmrje kb. 120 cm, mlysge kb. 25 cm, s a talaj felsznn ketts farcsra kell

elhelyezni. A hazai tervezs U tpus (Ubell) kdat a talajba sllyesztve helyezik el. Ennek felszne 3 m2,

mlysge 50 cm.



27. bra. A szabad vzfelszn mrsre szolgl A-kd s U-kd

28. bra. Vdhlval elltott A-kd (fot: Metnet http://www.metnet.hu/?m=keptar&i=4189)

A kdakat vzzel fel kell tlteni, gyelve arra, hogy a hullmzs rvn ne kerlhessen ki vz a kdbl. A

kdakban lv vzszint mrse naponta, reggel trtnik. A kdon bell elhelyezett talapzatra egy ednykt

helyeznk, amelybe egy furaton keresztl a kd vzszintjnek megfelel szintig vz ramlik be. A furat zrsa

utn az ednykt kiemeljk s a benne lv vizet egy mrhengerbe ntjk. Ezzel a mdszerrel 0,1 mm

pontossggal hatrozhatjuk meg a vzszintet. A vzszint vltozsa az elz mrshez kpest megadja a prolgst

(ha volt csapadk, akkor azt is figyelembe kell venni).

Ezek a kismret kdak ltalban nagyobb prolgst mutatnak, mint a nagyfellet termszetes vizek. Oka,

hogy a kdaknl (illetve szraz krnyezetben lv viszonylag kis mret prolg felszneknl, mint pl. egy

ozisnl) a krnyez szraz leveg prolgsfokoz hatsa nagymrtkben rvnyeslhet. Ezt a jelensget

ozishatsnak nevezik. A mrsi hibt korrekcis tnyezk segtsgvel lehet enyhteni.

Evapotranszspiromterek

Ms nven: lizimterek. Valamennyi tpusnl a nvnyek egy ltalban nhny m2 terlet, fldbe sllyesztett

tenyszednyben helyezkednek el. Az ozishats cskkentse cljbl a tenyszedny krnykn is hasonl

nvnyllomnyt clszer kialaktani.

A mrsi elv, illetve a kialakts alapjn a kvetkez lizimter-tpusok lteznek:

hdmrleges,
http://www.metnet.hu/?m=keptar&i=4189



szhzas,

kompenzcis.

A hdmrleges lizimter (29. bra) esetben a tenyszedny slyt (tmegt) mrik, s ebbl hatrozzk meg

az evapotranszspircit. Ha egy adott napon nincs csapadk, akkor a tenyszedny tmegnek cskkense

megegyezik az elprolg vz mennyisgvel (ugyanis a nvnyek tmeggyarapodsa ehhez kpest

elhanyagolhat).

29. bra. Hdmrleges lizimter

Hasonlan, az szhzas lizimternl is a tenyszedny slyvltozsa jelenti a mrs alapjt, de itt slymrs

helyett a lgkamrkkal szkpess tett tenyszedny vzkiszortst mrik (30. bra).

30. bra. szhzas lizimter

A Thorntwaite-fle kompenzcis lizimterrel ltalban a nvnyllomnyok potencilis

evapotranszspircijt mrik. A tenyszedny (jell. 4 m2 fellet s 70 cm mlysg) egy csvezetken

keresztl sszekttetsben ll egy kompenzcis tartllyal, gy az ottani szinttel megegyezen, lland



mlysgben tarthat a nvnyllomny alatti vzszint (31. bra). A vzszintet egy sz s egy tlfoly cs

szablyozza automatikusan. Ha a nvnyzet prologtat s cskken a tenyszedny aljn lv vzszint, akkor az

sz kinyit egy csapot s az adagol tartlybl (1.) ptldik a vz. Ha a csapadk miatt a vzmozgs ellenttes

irny, akkor a vz a tlfolyn keresztl lefolyik a vzfelfog tartlyba (2.). Az 1. tartlybl trtn fogyaszts

s a 2. tartlyba trtn visszafolys napi rtkeinek ismeretben meghatrozhat a potencilis

evapotranszspirci.

31. bra. Kompenzcis evapotranszspiromter

2. 4.2. A prolgs szmtsa

A prolgs szmtsa nhny vtizeddel ezeltt a hidrolgusok, agrometeorolgusok egyik legfontosabb kutatsi

terlete volt. Ekkortjt szmos hazai s klfldi szmtsi mdszer szletett.

A potencilis evapotranszspirci napi rtkeinek kiszmtsra alkalmas mdszerek kzl kettt mutatunk be

rszletesen (pldval). Ezeket hazai (szarvasi) mrsi adatok alapjn dolgoztk ki, gy klnsen jl

alkalmazhatak a magyarorszgi gyakorlatban. A kpleteket nem kell megtanulni, de illik tudni, hogy az adott

mdszer milyen paramterek alapjn szmtja a prolgst.

Antal-fle mdszer: Abbl a feltevsbl indul ki, hogy mind a hmrsklet, mind a teltettsgi hiny

exponencilisan nveli a prolgst, a kvetkez formula szerint:

ahol E a napi kzphmrsklethez tartoz teltettsgi gznyoms, e a gznyoms napi tlaga (hPa), : a leveg

htgulsi egytthatja ( = 1/273), t a napi kzphmrsklet (C)

A potencilis evapotranszspirci kzelt becslsre alkalmas az igen egyszer Dunay - Posza - Varga-

Haszonits-fle sszefggs. Segtsgvel a lghmrsklet s a relatv nedvessg ismeretben szmthat a napi

potencilis evapotranszspirci. Kplete a kvetkez:

ahol f a relatv nedvessg napi kzepe (tizedes trtben), t a napi kzphmrsklet (C)

Feladat

Szmoljuk ki a potencilis prolgs rtkt az elbbi mdszerrel. A napi kzphmrsklet 20C, a relatv

nedvessg napi kzprtke 70%.



Megolds: Egyszer behelyettests a kpletbe.

A szabad vzfelletek prolgsnak szmtsra alkalmas a Meyer-fle mdszer, amely havi prolgsi

rtkeket szmol. A kplet a meteorolgiai tnyezk felhasznlsval tnyleges vzfellet-prolgsi rtkek

meghatrozst teszi lehetv. ltalnos alakja:

P=a(E-e)(1+bw)(1+0,0003M) (mm/hnap)

ahol P a prolgs havi sszege (mm), E a vzfelszn havi kzphmrsklethez tartoz teltettsgi pranyoms

(Hgmm), e a felsznkzeli lgrteg havi tlagos pranyomsa (Hgmm), w a felsznkzeli lgrteg havi kzepes

sebessge (m/s), M: a vzfellet tengerszint feletti magassga (m), a s b empirikus konstansok az ghajlati

viszonyoknak, a meteorolgiai mrsek magassgnak, illetve a pranyoms rgi mrtkegysgnek (Hgmm)

megfelelen (a=11, b=0,2). Megj.: Amennyiben a pranyomst hPa-ban adjuk meg, akkor a=8,25 rtkkel ad a

kplet megfelel eredmnyt.

3. 4.3. A prolgs magyarorszgi jellemzi

A gyakorlati letben nem ritka feladat, hogy meg kell becslnnk egy rvidebb-hosszabb idszak prolgsi,

illetve potencilis prolgsi rtkt. Ezrt szksges, hogy tjkozdjunk a prolgs hazai jellemzit illeten.

A tnyleges prolgs rtke fgg a rendelkezsre ll vzmennyisgtl s energitl: hvsebb helyeken,

illetve ahol kisebb a csapadk ott alacsonyabb, melegebb s csapadkosabb helyeken magasabb. A szmtott

ves sszege 425 s 525 mm kztt jellemz. Viszonylag egysges a terleti eloszlsa, mivel haznkban

jellemzen a hvsebb terletek a csapadkosabbak s a melegebb vidkek a szrazabbak (32. bra).

32. bra. A tnyleges prolgs tlagos ves sszege Magyarorszgon (Szsz-Tkei, 1997)

A potencilis evapotranszspirci vi sszege a Nyugat-Dunntlon s a magasabban fekv terleteken a

legkisebb, 700 mm alatti. Ennek oka elssorban a kisebb nyri globlsugrzs s alacsonyabb hmrsklet. Az

Alfld egyes fleg dli rszein a 900 mm-t is meghaladja a lehetsges prolgs (33. bra).



33. bra. A potencilis prolgs tlagos ves sszege Magyarorszgon (Szsz-Tkei, 1997)

A potencilis prolgs tekintetben igen nagyok a klnbsgek a tli s a nyri hnapok kztt. Mg tlen 10

mm/h krli a potencilis prolgs, teht kisebb, mint a csapadktlag, addig a nyri 150 mm/h krli rtk

lnyegesen meghaladja az idszak csapadktlagt (34. bra). Egy tlagos tli napon nhny tized mm, egy

tlagos nyri napon 5 mm krli vzmennyisg kpes elprologni.

34. bra. A tnyleges s a potencilis prolgs tlagos ves menete havi adatok alapjn (Szsz-Tkei, 1997)

A potencilis prolgs rtke tlagosan prilistl oktberig meghaladja a csapadksszeget. Ez azt jelenti, hogy

ebben az idszakban a lehullottnl tbb vz lenne kpes elprologni.

4. sszefoglals


A prolgs a vzhztartsi mrleg egyik legjelentsebb kiadsi tagja.

Az evaporci tisztn fizikai folyamat, a vz prolgsa klnbz felsznekrl.

A transzspirci fiziolgiai folyamat, a nvnyzet prologtatsa ltal jut a lgkrbe a vzpra.

A nvnyzettel bortott talajbl a lgkrbe jut vzmennyisg az evapotranszspirci.

A potencilis prolgs megmutatja, hogy mekkora lenne a prolgs, ha vzhiny nem korltozn azt.



A prolgst meghatroz f meteorolgiai tnyezk a napsugrzs, a hmrsklet, a lgnedvessg s a szl.

Az evapotranszspirci tnyleges rtke az idjrs mellett a vzelltottsgtl, a nvnyzet s a talaj klnbz

paramtereitl is fgg.

A szabad vzfellet prolgsnak mrsre jellemzen prolgsmr kdakat hasznlnak.

A szabad vzfellet prolgsnak mrsre jellemzen prolgsmr kdakat hasznlnak.

Az evapotranszspirci mrse lizimterekkel trtnik.

A prolgs szmtsa meteorolgiai adatok, a sugrzsi mrleg, illetve a vzhztartsi egyenleg alapjn

lehetsges.

Magyarorszgon a tnyleges prolgs sokvi tlaga 425 s 525 mm kztt alakul. A magasabb rtkek a

csapadkosabb, viszonylag melegebb DNY-i orszgrszben jellemzk.

A potencilis prolgs a szrazabb, melegebb terleteken a legnagyobb (vi tlagban elrheti a 900 mm-t), a

hvsebb, felhsebb hegyvidki terleteken a legkisebb (700 mm alatt).

A potencilis prolgs hatrozott ves menetet mutat. Egy tlagos nyri napon 5 mm krli, mg egy tli napon

jellemzen csak nhny tized mm vz kpes elprologni.

nellenrz krdsek




Mitl s hogyan fgg a prolgs?

Hogyan mrik a szabad vzfelszn prolgst?

Hogyan vltozik az v sorn a potencilis prolgs?


5. fejezet - tanulsi egysg. Csapadk I. A csapadk a hidrolgiai folyamatok meghatroz meteorolgiai tnyezje. Ugyanakkor egyben a legnagyobb

bizonytalansgi faktor is a folyamatok lersnl, az idbeli s trbeli szeszlyessge, valamint az

elrejelzsnek nehzsgei miatt. A nem zrt szennycsatornknl a csapadkmennyisgtl fggen vltozik a

szennyvztelepre berkez szennyvz mennyisge s minsge (hgultsga). A szennyvztelep mkdsre, a

tiszttott szennyvz befogadba juttatsra kzvetett hatst gyakorol a csapadk. A rendkvli mennyisg,

illetve intenzits csapadkok kln figyelmet rdemelnek, mivel havria jelleg problmt okozhatnak. Nem

vits, hogy n szmra az egyik legfontosabb hidrolgiai fejezet a csapadk tmakre. A tmakrt kt tanulsi

egysgre osztottuk, hogy knnyebben elsajtthassa az ismeretanyagot.

Az ehhez a tanulsi egysghez kapcsold konkrt kvetelmnyek:

Legyen kpes bemutatni a csapadkkpzds feltteleit, klns tekintettel az emelked lgmozgs kialakulsra!

Tudja bemutatni a felhk nhny fontos tulajdonsgt s csoportostsi lehetsgeit!

Tudjon felsorolni, jellemezni s megismerni nhny felhtpust!

Tudja megklnbztetni az egyes csapadktpusokat!

Legyen kpes haznk csapadkviszonyainak rszletes - adatokkal szolgl - bemutatsra!

A csapadk az a vzmennyisg, amely a lgkrbl a felsznre jut. Rendszerint a csapadk a vzmrleg f bevteli

tagja, trben s idben nagy vltozkonysg jellemzi, emiatt gyakran a hidrolgiai folyamatok, elemzsek

kritikus tnyezje.

1. 5.1. A csapadk formi

Keletkezsi mdjuk (helyk) szerint megklnbztetnk hull s nem hull csapadkot. A csapadktpusok

csoportosthatk halmazllapotuk szerint is.

Folykony halmazllapot az es, a zpores, a szitls. Szilrd halmazllapot a havazs, a hzpor, a

szemcss h s a hdara. Vegyes halmazllapot a havas es, illetve ide sorolhat megfelel rtelmezssel

az noses, a fagyott es s a jges. A zivatar a kztudattal ellenttben nem egy csapadktpus, hanem lgkri

elektromos tevkenysg, amely a zivatarfelhhz kapcsoldik s csaknem mindig zpor ksri.

Hull csapadkok

Es: A folykony halmazllapot csapadkok alapformja. Trben viszonylag egyenletes eloszls, ltalban

nagyobb terleten hull, mrskelt vagy gyenge intenzitssal. A cseppek jellemzen kzepes nagysgak.

Rteges felhzetbl hull.

Zpores: Gomolyos jelleg felhzetbl hull. ltalban kisebb terletre koncentrldik, rvidebb ideig tart s

nagyobb intenzits, mint a kznsges es. Tovbbi jellemzje a viszonylag nagy cseppmret. A zporokbl

lehull csapadk mennyisge szeszlyes eloszlst mutat, akr kis tvolsgon bell is nagy klnbsgek lehetnek.

Szitls: F jellemzje a kis cseppmret (tmr < 0,5 mm). Az apr cseppek permetszeren hullnak

alacsony szint rtegfelhbl, illetve kdbl (kdszitls).

Havazs: Az es szilrd halmazllapot megfelelje. A csapadk vltozatos alak hkristlyok, illetve ezek

sszetapadsval ltrejv hpelyhek formjban rik el a felsznt.

Hzpor: A zpores szilrd halmazllapot megfelelje. Nagy hpelyhek, intenzv hullsa erre a

csapadktpusra utal. Jellemzen rvid ideig tart. A hzpor eltt s utn tbbnyire jl lthat a felhzet

gomolyos jellege s a talajfelsznt elr csapadksv.

tanulsi egysg. Csapadk I.


Szemcss h: A szitls folykony halmazllapot megfelelje. Igen apr hszemcsk esnek. Lisztszer

nagyon vkony lepelt kpez a fagyott felsznen. ltalban kds, illetve prs, csendes idben hull. Ezt a

csapadktpust tvesen gyakran hdarnak nevezik.

Hdara: Zporszeren, gyakran nagy intenzitssal hullnak tmr, viszonylag nagymret (5 mm) hszemcsk

(35. bra). Jellegzetessgk, hogy a talajra rve elgurulhatnak, elpattanhatnak.

35. bra. Hdara (http://weatherglossary.owlinc.org)

Havas es: Vzcseppek s hpelyhek egyttes hullsa. Klasszikusan szp formja, amikor az es vlt t

havazsba, a hpelyhek arnynak fokozatos nvekedse mellett.

nos es: ltalban tlen a hideg peridusok vgn keletkezik, amikor a magasban mr megrkezik az enyhe

leveg s ott jelents vastagsg pozitv hmrsklet lgrteg alakul ki. Emellett a felszn s a felszn kzeli

lgrteg mg fagypont alatti hmrsklet. Es hull, ami az als fagyos lgtren thaladva nem fagy meg,

hanem tlhl. A tlhlt vzcseppek a felsznre rkezve azonnal megfagynak (36. bra). Tbb szempontbl is

veszlyes, illetve kros jgbevonat kpzdik fkon, utakon, talajon stb.

Fagyott es: Keletkezsben hasonlt az nos eshz. A f klnbsg, hogy itt az escseppek mr a levegben

elkezdenek megfagyni. A felsznre jgszemcsk, illetve rszben megfagyott vzcseppek rkeznek. Az nos

eshz kpest rdesebb jgbevonatot kpez a felsznen.
http://weatherglossary.owlinc.org/



36. bra. Az noses s a fagyott es keletkezse

Jges: Kialakulsnak legvalsznbb idszakai a nyri meleg peridusok. Zivatarfelhkben az intenzv

felramls hatsra nagymret jgdarabok alakulnak ki, amelyek nem tudnak elolvadni a felsznre hulls eltt.

Igen szeszlyes eloszlsban, rendszerint keskeny svokban vgez puszttst. Krt tehet nvnykultrkban,

pletekben, gpjrmvekben, de nagyobb jgmret az emberletet is veszlyeztetheti. Haznkban 2-5 cm-es

tmrj jg szinte minden vben elfordul valahol az orszgban. Az 5 cm-nl nagyobb jgtmr mr ritka.

2. 5.2. Mikrocsapadkok

A csapadk felszn kzelben keletkezett formit sszefoglal nven mikrocsapadknak nevezzk (nem hull

csapadk, felszni csapadk). Nevk onnan szrmazik, hogy a felsznkzeli mikroklimatikus trben keletkeznek.

A mikrocsapadk formi: harmat, dr, zzmara.

Harmat: Derlt, szlcsendes jszakkon kpzdik. Ekkor a talajfelszn, a nvnyek, a klnbz trgyak a

hosszhullm kisugrzsuk miatt lehlnek. Ezzel egytt lehtik a kzvetlen kzelkben lev levegt is. Ha itt

a lghmrsklet a harmatpont al sllyed, akkor megkezddik a vz kicsapdsa a lehlt felsznekre. A harmat

tipikus megjelensi helye a ffelszn. A harmat nemcsak a felsznen, hanem a talajban fknt annak fels 5

cm-es rtegben - is kpzdhet: ekkor talajharmatrl beszlnk.

Dr: Kpzdsnek a folyamata ugyanaz, mint a harmat, csupn negatv hmrskleten zajlik le.

Zzmara: Fagypont alatti hmrskleten keletkezik, szilrd halmazllapot mikrocsapadk. A levegben lv

apr tlhlt vzcseppek fagynak ki tereptrgyakra, nvnyekre (37. bra). Legjellegzetesebb a fk gait,

villanyvezetkeket, kertseket (drt) bevon zzmara. ltalban kdben kpzdik. A durva zzmara

viszonylag enyhbb idben (de 0C alatt), s nagyobb szlben keletkezik. Stabil, elgg tmr bevonatot kpez.

A finom zzmara igen alacsony hmrskleten, gyenge szlben szokott (tud) kialakulni. Laza bevonatot kpez.



37. bra. Zzmara (Wikipedia)

A mikrocsapadkok mennyisge nehezen mrhet, a hidrolgiai vizsglatok sorn tbbnyire elhanyagoljuk ezt a

tnyezt. Ezzel nem kvetnk el nagy hibt, mivel az egybknt is kis mennyisg mikrocsapadkoknak csupn

kis hnyada jut le tnylegesen a talajra.

3. 5.3. A csapadk keletkezse

A fejezetben a hull csapadk keletkezsvel foglalkozunk.

A csapadk keletkezsnek hrom szksges, de nmagban mg nem elgsges felttele a kvetkez:

A lgkri vzgz jelenlte;

Kondenzcis s kifagysi magvak jelenlte a lgkrben;

Emelked lgmozgs.

Tbb-kevesebb vzgz mindig van a levegben. A Fldnek csak kis terletn gtolja a vzgz hinya a

felhkpzdsi folyamatok megindulst. Ugyanakkor a csapadk kialakulsa s mennyisge szempontjbl

nem kzmbs a lgnedvessg rtke a klnbz magassgi szinteken.

A kondenzcis magvak a levegben lebeg apr, szilrd rszecskk. Ezekre tud kicsapdni a vzgz. Egy

rszk a tenger vizbl szrmaz skristly, ms rszk szrazfldi eredet. A lgkr magasabb szintjeiben a

jgkristlyok is kondenzcis magknt mkdnek. A csapadkkpzdsnek ltalban nem gtja a kondenzcis

magvak szma. Mennyisgk elegend a folyamathoz.

A csapadkkpzds - illetve els fzisban a felhkpzds kritikus tnyezje ltalban az emelked

lgmozgs. Ennek meglte, illetve megfelel intenzitsa s tartssga szksges a csapadkkpzdshez.

Mirt szksges az emelked lgmozgs? Azrt, mert az emelked leveg kitgul (a kisebb lgnyoms miatt),

tgulsi munkt vgez a bels energijnak a rovsra s ezrt lehl. Amikor a felemelked leveg

hmrsklete lecskken a harmatpontjig, akkor megkezddik a vzgz kicsapdsa a kondenzcis magvakra

(gondoljunk vissza a 3. fejezetben tanultakra).

Az emelked lgmozgs kialakulsa a kvetkez okokra vezethet vissza:

frontlis emelkeds

Konvekci

orografikus hats



felszn kzeli konvergencia (sszeramls)

Frontlis emelkeds: A klnbz hmrsklet lgtmegeket (hideg s meleg lgtmeg) elvlaszt felletek

az idjrsi frontok. A hidegfrontnl a hideg lgtmeg mozog a meleg lgtmeg irnyba. Mivel a hideg leveg

nehezebb, mint a meleg leveg, ezrt kszeren betr al. A meleg leveg intenzv emelkedsre knyszerl egy

viszonylag keskeny svban. Gomolyos felhzet s zporszer csapadk kpzdik (38. bra).

38. bra. A hidegfront szerkezete (kt tpus)

Nzzk meg animcin a hidegfront mozgst:

A melegfrontnl a knnyebb meleg leveg mozog a hideg leveg irnyba. gy egyszeren rsiklik a tetejre.

Szles svban, viszonylag lassan, egyenletesen trtnik a meleg leveg felemelkedse (felsiklsa). Ennek

megfelelen szles, rteges felhzet s nagy horizontlis kiterjeds csendes es alakul ki (39. bra).

39. bra. A melegfront szerkezete

Nzzk meg a kvetkez animcin a melegfront mozgst:

Konvekci: A talaj mentn a leveg az erteljes felmelegeds miatt labilis egyenslyv vlik, ha a hmrsklet

felfel haladva legalbb 1C-kal cskken 100 mterenknt. Fleg nyron a napsts hatsra ez bekvetkezhet a

nappali, elssorban a dli, kora dlutni rkban. Az ily mdon, a labilits hatsra ltrejtt fggleges

lgmozgst nevezzk konvekcinak. Az indul, illetve gyengbb konvekcit kisebb gomolyfelhk jelzik (40.

bra). Intenzv konvektv felramls risi zivatarfelhket hozhat ltre, loklis, lassan mozg, viszonylag rvid

lettartam, heves zporokkal.
http://www.atmosphere.mpg.de/enid/8fe5d6a5c12af69e9e1b0c45608584f1,0/_1__Id_j_r_s__s_frontok/Munkalap_1_2cl.htmlhttp://www.atmosphere.mpg.de/enid/8fe5d6a5c12af69e9e1b0c45608584f1,0/_1__Id_j_r_s__s_frontok/Munkalap_1_2cl.html



40. bra. Konvekci (termikus eredet)

Animci

Orografikus hats: A domborzat (hegyek) hatsa. Az raml leveg a hegysgeknl akadlyba tkzik s

emelkedsre knyszerl (41. bra). Fknt ezzel magyarzhat a hegysgek csapadknvel hatsa.

41. bra. Orografikus hats.

Konvergencia: Ha a talajfelszn kzelben sszeramls van, akkor emelked lgmozgs alakul ki (42. bra).

Ez rthet, hiszen csak felfel tud mozogni az sszeraml leveg egy rsze. Bizonyos idjrsi helyzetekben

Magyarorszgon is jellemz az n. konvergencia-vonalak kialakulsa, ami kedvez a csapadkkpzdsnek.

Pldul ha a Dunntlon szaknyugati szl fj, a Tiszntlon szakk

Hidrológia - Hidraulika - tankonyvtar.hu · v Created by XMLmind XSL-FO Converter. Bevezetés A...

Documents

Transcript of Hidrológia - Hidraulika - tankonyvtar.hu · v Created by XMLmind XSL-FO Converter. Bevezetés A...