Meteorológiai adatok elemzése

A meteorológiai adatok jelentősége

A növények növekedésére, illetve fejlődésére a talajon kívül a legnagyobb hatást a meteorológiai tényezők fejtik ki. A növénytermesztés során feltétlen ismerni kell, hogy mely meteorológiai tényező, és miként hat adott növényfajta növekedésére, és fejlődésére, mivel a termesztéstechnológia kidolgozásához ez alapvetően szükséges.

A mért és rögzített meteorológiai adatok

A kutatás során szükséges meteorológiai adatok mérésére és rögzítésére minden egyes kísérleti területre külön-külön egy mobil meteorológiai mérőállomást telepítettünk. A meteorológiai mérőállomások az alábbi paraméterek mérését és rögzítését végezték el: 

• Adatrögzítés időpontja
• Léghőmérséklet °C
• Relatív páratartalom %
• Szélsebesség átlag m/s
• Szél lökés m/s
• Szélirány átlag °
• Szélirány minimum °
• Szélirány maximum °
• Széllökés ideje
• Széllökés iránya °
• 10 perces csapadék mm
• Maximális intenzitás mm/h
• Globálsugárzás W/m2
• TDR mérési elvű talajnedvesség %
• Talajhőmérséklet °C 

A talajnedvesség és talajhőmérséklet mérésére minden mobil meteorológiai mérőállomás esetén 6-6 db mérő szenzor került elhelyezésre, 3-3 szenzor 20 cm mélységben; 2-2 szenzor 70 cm mélységben, és 1-1 szenzor 150 cm mélységben, így a kritikus, növény gyökérzete szempontjából, és a nagyobb részt változó paraméterek szempontjából kiemelt talajrétegekben 3x-os, és 2x-es ismétléssel biztosítva a méréseket, hogy minél pontosabb, reálisabb képet kapjunk a mért értékekről. 

A meteorológiai adatok, azok mérésének és rögzítésének kivitelezése

A meteorológiai adatok mérését, azaz a telepített mobil meteorológiai állomásokat havi rendszerességgel ellenőriztük, azok üzemelését, és az adatrögzítéseket egyaránt. Az adatok mérése és rögzítése 10 perces ismétléssel történt. A mért adatokat évente egyszer dolgoztuk fel, és értékeltük ki, a fontosabb paramétereket éves diagrammokban ábrázoltuk minden egyes kísérleti területen, azok egyszerűbb összevetése érdekében. 

A vizsgált paraméterek és magyarázatuk:

• A mérés ideje: Az az időpont, amikor a mérési adat letárolásra került. Ez azt jelenti, hogy pl. 18:10 perckor a 0,5mm csapadékmennyiség azt jelenti, hogy ez a fél milliméter eső 18:00 és 18:10 között esett le.
• Léghőmérséklet: A mérés időpontjában mért hőmérséklet. Mértékegysége °C.
• Relatív páratartalom: A relatív páratartalom azt fejezi ki százalékosan, hogy a ténylegesen a levegőben levő vízgőz mennyisége hány százaléka az éppen mért hőmérsékleten maximálisan megtartható víz mennyiségének.
• Csapadék mennyiség. Mértékegysége mm. 1mm csapadék 1 liter vizet jelent négyzetméterenként, avagy 10m³ vizet hektáronként. A grafikonon és a táblázatokban a kijelzett érték gyűjtőösszeg, azaz az addig az időpontig lehullott napi csapadékot jelenti. Például 18:10-kor megjelenített 10,5mm azt jelenti, hogy 0:00-tól 18:10 percig összesen 10,5mm eső esett.
• Levélborítottság: Megadja, hogy az adott mérésközben mennyi ideig voltak nedvesek a levelek.
• Napfénytartam: Megadja, hogy az adott mérésközben mennyi ideig sütött a Nap, avagy mennyi ideig volt az intenzitása 150W/m2 felett.
• Fotoszintetikusan aktív napsugárzás (PAR): Mértékegysége W/m2. Megadja, hogy az adott mérésközben milyen erősségű volt a növények számára hasznosítható spektrumban a napsugárzás erőssége. 

Hőösszegek

A hőösszegek alapvetően azt fejezik ki, hogy a hőmérséklet mennyi ideig volt egy adott érték felett. Kicsit pontosabban értelmezhető az alábbi diagram szerint: 

• Pozitív hőösszeg:

• a fenti ábrán az X tengely feletti görbeterület (integrál), azaz a negatív hőmérsékleteket kihagyjuk a számításból. A tényleges méréseknél ezt téglányösszegekkel közelítjük, azaz pl. először mértünk 15 fokot 10 percig, ez 150 fokperc (a mértékegység emiatt „hőmérséklet * idő” ami általánosan „foknap”). Könnyen belátható, hogy fagymentes napokon a foknapokban kifejezett pozitív hőösszeg számszakilag megegyezik a napi átlaghőmérséklettel.

• Aktív hőösszeg:

• Az adott növény bázishőmérsékleténél kisebb hőmérsékleteket hagyjuk ki (a bázishőmérséklet vagy „biológiai nulla pont” az a hőmérséklet, ami alatt a növény nem fejlődik.

• Effektív (hatásos) hőösszeg:

• Az adott növény bázishőmérsékleténél kisebb hőmérsékleteket hagyjuk ki, és csak az e feletti hőmérsékletekkel számolunk. Tehát az előző „15fok 10 percig” példában az effektív hőösszeg (15 – 10) * 10 perc = 50 fokperc.

• Potenciális párolgás (potenciális evapotranszspiráció, PET): A potencális párolgás a meteorológiai alap-paraméterekből számított összes vízveszteség, ami magában foglalja a talaj kipárolgását (evaporáció) és a növények által elpárologtatott vizet (transzspiráció) is. Mivel ez egy elméleti szám, fontos kihangsúlyozni, hogy a legjobb közelítést csernozjom felett kapjuk. A PET gyakorlati felhasználását megkönnyíti számos neves kutató által különböző növények különböző fenológiai fázisaiban meghatározott gyakorlati szorzószám, amivel a PET értékét megszorozva megkapjuk a tényleges vízveszteséget. Mértékegysége a csapadék mennyiséghez hasonlóan milliméter. Érdekes megjegyezni, hogy pl. őszi búza júniusban (a szorzószám durván 1) 5mm napi PET esetén hektáronként és naponta 50m3 vizet veszít!

Meteorológiai adatok felhasználása egyéb vizsgálatok kiértékeléséhez

A projekt során rögzítésre kerülő meteorológiai adatokat számos egyéb vizsgálati paraméter kiértékelésénél alkalmazzuk, és vizsgáljuk azok összefüggését, amelyeket az érintett területen részletezünk:

• Léghőmérséklet – rügyfakadás ideje
• Léghőmérséklet – lombszíneződés kezdete
• Léghőmérséklet – lombhullás kezdete
• Léghőmérséklet – teljes vegetációs leállás
• Léghőmérséklet – aszálytűrőképesség
• Léghőmérséklet – fagytűrőképesség
• Relatív páratartalom – aszálytűrőképesség
• Relatív páratartalom – kártevők, kórokozók megjelenése
• Széllökés – mechanikai sérülés előfordulása
• Szélirány – koronaalak kialakulása
• Csapadékmennyiség – hajtáshossz alakulása az első két évben
• Csapadékmennyiség – fakészlet és növedék alakulása
• Csapadékmennyiség – önözési kísérlet
• Csapadékmennyiség – aszálytűrőképesség
• Global sugárzás – lombszíneződés kezdete
• Globál sugárzás – lombhullás kezdete
• Globál sugárzás – teljes vegetációs leállás
• Talajnedvesség – hajtáshossz alakulása az első két évben
• Talajnedvesség – fakészlet és növedék alakulása
• Talajnedvesség – aszálytűrőképesség

Megállapítások az öt év mérési adatai alapján

A kísérleti helyszínekre telepített mobil meteorológiai mérőállomásokkal a projekt futamideje alatt több, mint 100 millió adat került rögzítésre. Ezek rendezése és feldolgozása minden évben megtörtént, a kiértékeléseket diagrammok formájában a mellékletekben lehet megtekinteni.

6_Melléklet_Hőmérséklet_csapadék_2020_2024

6_Melléklet_Meteorológiai_adatok_kiértékelése_2020

6_Melléklet_Meteorológiai_adatok_kiértékelése_2021

6_Melléklet_Meteorológiai_adatok_kiértékelése_2022

6_Melléklet_Meteorológiai_adatok_kiértékelése_2023

6_Melléklet_Meteorológiai_adatok_kiértékelése_2024