interpolation, sunshine duration, global radiation, satellite measurements
Discipline
Meteorology, atmospheric physics and dynamics (Council of Complex Environmental Sciences)
100 %
Ortelius classification: Climatology
Panel
Earth sciences 2
Department or equivalent
Hungarian Meteorological Service
Participants
Bella, Szabolcs Konkolyné Bihari, Zita Lakatos, Mónika Moring, Andrea Németh, Ákos Szalai, Sándor Szentimrey, Tamás
Starting date
2008-10-01
Closing date
2013-10-31
Funding (in million HUF)
10.850
FTE (full time equivalent)
4.43
state
closed project
Summary in Hungarian
A meteorológiai/éghajlati paraméterek térbeli megjelenítése jelentős szerepet játszik napjainkban, főként olyan helyeken, ahol a pontszerű felszíni mérések és a területi távérzékelési módszerek együttesen alkalmazhatóak. Az alapvető meteorológiai paraméterek közül különösen azok interpolálása nehéz, amelyek térben változékonyak és a környezetük jnagymértékben befolyásolja őket. Ezek közé tartozik a napsugárzás és a napfénytartam is, amelyek jelentőségét a megújuló energiaforrások egyre nagyobb szerepe adja, főként az EU-ban. Ezen paraméterekre jelentősen hatnak a lokális tényezők, a horizontkorlátozás, felhőzet stb. Komoly problémákat okoz, hogy régebben elsősorban a napfénytartam méréseket helyezték előtérbe, az automata mérőállomások elterjedésével pedig inkább a sugárzásmérők válnak gyakoribbá. Így hosszú adatsorral rendelkező állomás viszonylag kevés található Magyarországon. A műholdas mérések sokat segíthetnek, azonban ezek hossza nem elegendő, illetve nem egyértelműen illeszthetőek a felszíni mérésekhez (például felhőzet). A térinformatikai rendszerekben a modelldemborzat figyelembevételével lehet ugyan potenciális napfénytartamot számítani, azonban ez a valódi értékektől időnként nagyon messze van. A projekt az OMSZ-nál kidolgozott, az éghajlat speciális lehetőségeit figyelembe vevő MISH módszerrel javítja a napfénytartam és a globálsugárzás térbeli eloszlásának ismeretét úgy, hogy az OMSZ-nál rendelkezésre álló műholdas adatbázisból nyerhető információkat is a lehető legnagyobb mértékben igénybe veszi. Az eredménynek a mindennapi életünk sok területén hasznosíthatóak lesznek, például mezőgazdaság, építészet, energiatermelés és takarékosság, turizmus.
Summary
Vizualization of spatial distribution of meteorological and climatological parameters plays a growing role nowadays, especially there, where the point surface measurements and the areal remote sensing measurement methods can be used together. Problems are at the interpolation of meteorological parameters with high spatial variability and large influence of surroundings. Such a parameters are the solar radiation and the sunshine duration, which importance are even larger according to their growing role as a renewable energy sources in EU. Local factors, like limitation at the horizont, cloudiness, influence these parameters very much, additionally, serious problems are caused by the recent decresing number of sunshine duration and increasing number of radiation measurements due to soreading of automatical weather stations (AWSs). Therefore, only a loose network of stations with long sunhine duration time series is available in Hungary. Satellite measurements are available, but their length is not satisfactory, and surface and satellite values of some parameters do not fit (for example cloudiness). GISs usually offer the calculation of potential sunshine duration, but it is sometime squite far from the real one. The project improves the quality of sunshine duration and global radiation maps using MISH method developed at the Hungarian Meteorological Service (OMSZ) in the way, that the satellite database of OMSZ will serve as many information as possible. The result of the project can be used in many area, first of all in agriculture, building, energy production and saving, turism.
Final report
Results in Hungarian
A kutatás célja a napfénytartam és globálsugárzás térbeli interpolációja volt. Az interpolációt az OMSZ-ban kidolgozott MISH módszerrel (Meteorological Interpolation based on Surface Homogenized Data Basis, Szentimrey, Bihari) végeztük, ezt a módszert fejlesztettük tovább speciálisan a pályázat céljaihoz igazítva. Az adatok egy részét először digitalizálni is kellett, továbbá a korábbi időszakra globálsugárzás adatokat kellett származtatni a napfénytartamból. Az adatgyűjtés végeztével adatellenőrzést és homogenizálást hajtottunk végre, melyhez az OMSZ-ban fejlesztett MASH (Multiple Analysis of Series for Homogenization, Szentimrey) homogenizációs rendszert alkalmaztuk. Az állomási adatokon túl műholdas felhőfedettségi adatokat, valamint numerikus előrejelzési produktumokat is használtunk az interpolációs modell fejlesztéséhez.
A kutatás eredményeképpen elkészült a napfénytartam és a globálsugárzás térbeli interpolációjához szükséges modellezés, az eredmények statisztikai ellenőrzésével együtt. A modellezés alapján napi, havi és sokévi térképeket, rácsponti adatbázisokat tudunk készíteni.
Az interpoláció megvalósult az OMSZ adatbázisában is, naponta készülnek rácsponti adatfájlok az előző nap globálsugárzási értékeiből. A fejlesztés következtében az eljárás alkalmassá vált az előrejelzett globálsugárzás értékek térbeli eloszlásának finomítására is.Az ultrarövid távú globálsugárzás előrejelzések verifikációja is megtörtént derült és borult időjárási helyzetekre.
Results in English
The main aim of the project was the development of the spatial interpolation of sunshine duration and global radiation. The further development of MISH (Meteorological Interpolation based on Surface Homogenized Data Basis, Szentimrey, Bihari) developed at OMSZ was used to the project purposes. To supply the data demand of the investigations the digitization of sunshine duration measurements was necessary. The shorter global radiation series was completed by converting of sunshine duration data. After gathering the data, a homogenization procedure MASH (Multiple Analysis of Series for Homogenization, Szentimrey) was used to achieve high quality data. Cloud cover data derived from satellite measurements and numerical weather prediction model outputs were used for further development of the methodology. Therefore the modelling part of the interpolation method can be applied for interpolation of sunshine duration and global radiation. The detailed statistical analysis of the results was performed. The method can apply for interpolation of daily, monthly and many years’ averages and several gridded databases through the developments. The developed method is built in the climate database of OMSZ. The gridding and mapping of the sunshine duration and global radiation has been realized in the database. The spatial resolution of the forecasted values can be interpolated by MISH get to higher density. Validation of short range weather prediction model applied at OMSZ was performed
Bihari, Z., Szentimrey, T.: Spatial modelling in MISH interpolation method, Second Conference on Spatial Interpolation in Climatology and Meteorology, Budapest, 11-15 May 2009, Conference manual, 2009
Tóth Zoltán, Morvai Krisztián, Nagy Zoltán: Az AROME modell globálsugárzás előrejelzésének verifikációja, OMSZ belső dokumentum, 2013
Events of the project
2010-11-22 17:22:43
Résztvevők változása
2010-11-22 17:00:45
Vezető kutató váltás
Régi vezető kutató: Szalai Sándor
Új vezető kutató: Lakatos Mónika
A vezető kutató váltás indoka: Szalai Sándor az OMSZ-ből más munkahelyre távozott.
2008-09-03 13:01:34
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Éghajlati Osztály (Országos Meteorológiai Szolgálat), Új kutatóhely: (Országos Meteorológiai Szolgálat).
