text size

Energetická bilance sněhu v lesním prostředí: časová a prostorová variabilita krátkovlnné a dlouhovlnné radiace

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Title:
Energetická bilance sněhu v lesním prostředí: časová a prostorová variabilita krátkovlnné a dlouhovlnné radiace
Titile (in english):
Snowpack energy balance in forest environment: spatial and temporal variability of shortwave and longwave radiation
Type:
Diploma thesis
Author:
Bc. Ondřej Hotový
Supervisor:
RNDr. Michal Jeníček, Ph.D.
Opponent:
Mgr. Ondřej Matějka
Thesis Id:
186126
Faculty:
Faculty of Science (PřF)
Department:
Department of Physical Geography and Geoecology (31-330)
Study programm:
Geography (N1301)
Study branch:
Physical Geography and Geoecology (NFGGD)
Degree granted:
Mgr.
Defence date:
22/05/2018
Defence result:
Excellent
Language:
Czech
Keywords (in czech):
Energetická bilance sněhu, les, krátkovlnná radiace, dlouhovlnná radiace
Keywords:
Snowpack energy balance, forest, shortwave radiation, longwave radiation
Abstract (in czech):
Abstrakt Energetická bilance sněhu v lesním prostředí: časová a prostorová variabilita krátkovlnné a dlouhovlnné radiace Stanovení vlivu lesa na tání a charakter sněhové pokrývky přispívá k přesnosti předpovědí jarních povodní. Význam jehličnatého lesa spočívá v přeměně toků energetické bilance sněhu. Les snižuje celkový úhrn slunečního záření, avšak zároveň stromy působí jako emitor dlouhovlnné radiace, oba zmíněné faktory se zásadně projevují na rychlosti tání sněhu v lesním prostředí. Diplomová práce se věnuje analýze časové a prostorové variability krátkovlnné a dlouhovlnné radiace v závislosti na typu vegetačního pokryvu. Na základě pořízených hemisférických snímků vegetace byly stanovením indexů listové plochy (LAI) definovány jednotlivé typy lokalit jako otevřená plocha, kůrovcem poškozený jehličnatý les a zdravý jehličnatý les. Zároveň během zimy 2016/2017 proběhlo opakované manuální měření výšky sněhu a vodní hodnoty sněhu (SWE) v experimentálním povodí Ptačího potoka na Šumavě a byla provedena analýza dat o krátkovlnném a dlouhovlnném záření z radiometrů umístěných na měřených lokalitách. Byl popsán denní i sezónní chod radiačních toků v různých porostech, včetně výpočtu celkového tepla ze zdrojů krátkovlnné a dlouhovlnné radiace dostupného pro tání sněhu. Na otevřené ploše je krátkovlnná radiace ze slunečního záření hlavním zdrojem energie, zatímco dlouhovlnná radiace je zde často zápornou složkou energetické bilance, zvláště za radiačních podmínek počasí dochází k významné energetické spotřebě. Naopak v lesním prostředí je dlouhovlnné záření primárním zdrojem energie pro tání sněhové pokrývky a na jeho charakteru se kromě struktury vegetace významně podílí i meteorologické podmínky. Úhrn globální krátkovlnné radiace tvoří v lese vlivem stínění stromů pouze 6 % toho, co je pozorováno na otevřené ploše, v poškozeném lese je tato redukce 30,5 % oproti úhrnům na otevřené ploše. Klíčová slova: Energetická bilance sněhu, les, krátkovlnná radiace, dlouhovlnná radiace
Abstract:
Abstract Snowpack energy balance in forest environment: spatial and temporal variability of shortwave and longwave radiation Assessment of the role of forest on snowmelt processes and snowpack attributes contributes to the accuracy of spring floods forecasting. An importance of the coniferous forest consists in change of the snowpack energy balance. Forest reduces the total amount of solar radiation, however trees cause emitting of longwave radiation, both factors are fundamentally reflected in time of snowmelt in forest environment. Master thesis focuses on temporal and spatial variability of shortwave and longwave radiation depending on the structures of vegetation cover. Individual site types were defined as an open area, a forest affected by the bark beetle (Ips typographus) and a healthy coniferous forest, based on the hemispheric images of vegetation and its Leaf Area Index (LAI). Moreover, repeated manual measurements of the snow depth and snow water equivalent (SWE) were done in plots during winter period 2016/2017 in the Ptačí Brook catchment in the Šumava Mountains, and an analysis of shortwave and longwave radiation data the radiometers in plots was performed. Radiation fluxes in different plots were described in daily and seasonal scale, including the calculation of total heat from shortwave and longwave radiation sources, which participate in snowmelt process. Shortwave solar radiation is a major source of the energy, while longwave radiation often constitutes a negative component of the snowpack energy balance in a open area, especially during radiation weather conditions, there is a significant energy consumption. On the contrary, longwave radiation is the primary source of energy in forest during snowmelt, besides the vegetation structure, meteorological conditions play an important role as well. A total of shortwave radiation in forest environment is only 6 % of the amount observed in a open area due to shading effect of the trees, in a affected forest it is reduced to 30.5 % compared to an open area. Key words: Snowpack energy balance, forest, shortwave radiation, longwave radiation
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Bc. Ondřej Hotový 4.99 MB
Download Abstract in czech Bc. Ondřej Hotový 100 kB
Download Abstract in english Bc. Ondřej Hotový 125 kB
Download Supervisor's review RNDr. Michal Jeníček, Ph.D. 406 kB
Download Opponent's review Mgr. Ondřej Matějka 88 kB
Download Defence's report prof. RNDr. Bohumír Janský, CSc. 154 kB