IGF



Praca magisterska

Nowa metoda wyznaczania zmienności wysokości atmosferycznej warstwy granicznej z pomiarów lidarowych

Autor:

Promotor:

Instytucja promująca:

Rok:

Maciej Karasewicz

dr hab. Iwona S. Stachlewska, prof. ucz.

Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki

2022

Atmosferyczna warstwa graniczna (ABL) jest najniższą częścią atmosfery. Ze względu na jej wrażliwość na wszelkie zmiany parametrów atmosferycznych, jest też wyjątkowo zmienna w czasie. Wiedza o ABL i o jej parametrach odgrywa ważną rolę w badaniach zanieczyszczenia powietrza, w meteorologii, hydrologii, czy też w prognozowaniu pogody i klimatu. Badanie ABL jest jednym z tematów jakim zajmuje się laboratorium badań zdalnych (RS-Lab), działające na terenie Instytutu Geofizyki na Wydziale Fizyki UW (IGF FUW). Jednym z aktualnych projektów laboratorium jest wsparcie techniczne dla Polskiego Radarowego i Lidarowego Mobilnego Systemu Obserwacyjnego (POLIMOS). Projekt jest finansowany przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) i zajmuje się wpływem optycznych właściwości atmosferycznych na funkcjonowanie ekosystemów lądowych. Na podstawie analizy danych z lidaru EMORAL (ESA Mobile Raman Lidar) wyznaczono, zmienne w czasie, wartości wysokości dla różnych warstw w ABL, dla jednego dnia obserwacji. Analizowane dane pochodziły z kampanii pomiarowej POLIMOS Kraków - SMOG 2022, która odbyła się między 10, a 30 Stycznia 2022 roku. Pomiary były wykonywane na kampusie Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie (FIS AGH).
W pracy zostały przedstawione i wykorzystane różne metody do wyznaczania wysokości atmosferycznej warstwy granicznej (ABLH), polegające na analizie skorygowanego sygnału rozproszenia wstecznego RCS. Dodatkowo została przedstawiona nowa metoda do wyznaczania wartości ABLH, jak i wartości wysokości innych głównych warstw w ABL, polegająca na analizie graficznej obrazu przedstawiającego wartości RCS w funkcji czasu i wysokości dla całego dnia obserwacji. Uzyskane za pomocą nowej metody analizy graficznej wartości wysokości warstw w ABL w znaczącym stopniu pokrywały się
z modelem teoretycznym i miały dość wysoką korelację z wysokościami uzyskanymi za pomocą metody referencyjnej (R2 = 0.888). Na uzyskanych za pomocą nowej metody analizy graficznej profilach wysokości głównych warstw w ABL, można zaobserwować typowe dla ABL zachowania, takie jak: zmiany wysokości warstw, rozpoczęcie i zakończenie procesów konwekcyjnych w ABL, a co za tym idzie, cykl słoneczny w ciągu dnia z obszaru ujętego pomiarem.


Cofnij