Regisztráció és bejelentkezés

A mederhőáram szerepe a Balaton energiaháztartásában

A mederhőáram szerepe a Balaton energiaháztartásában

A hőmérséklet tavi ökoszisztémákra gyakorolt hatása az egyik legjelentősebb tényező, mivel nem csak befolyásolja, hanem irányítja is a tavak különböző biológiai és kémiai folyamatait. Amennyiben már tavakról beszélünk, különbséget kell tennünk a sekély tavak, és mélyebb víztestek között. Ennek oka, hogy a sekély tavak számos hidrodinamikai jellemzőben eltérnek, mint például a hullámzás keltette vízmozgás könnyedén elérheti a mederfeneket, vagy éppen a vízoszlop napi ciklusú rétegződése. Jelen dolgozatban a Balaton hőrétegződését, energiaháztartását vizsgálom, illetve ezek gyakorlatban való felhasználását igyekszem feltárni.

Az energiacsere egy víztest és környezete között sok féle módon jöhet létre, elvégre a kialakuló hőátadás folyamata is több tényezőből tevődik össze. Ezeket típus szerint három nagyobb csoportba lehet sorolni, melyek közül az első, a sugárzási hőáram. Ez a víztestre érkező, illetve arról visszaverődő rövid- és hosszúhullámokat foglalja magába. A második nagyobb csoport a turbulens hőáram, amelybe a szenzibilis, illetve a párolgási (látens) hőáramok tartoznak. Ezek alapja a turbulens szélmozgás, és míg előbbi a légkör és a víztest hőmérséklet-különbségének eredményeképpen jön létre, addig az utóbbi a párolgáshoz szükséges energiafelhasználásból adódik. A harmadik csoport a mederhőáram. Az előbbiektől eltérően ez nem a víz-levegő határfelületén jön létre, hanem a meder-víz érintkezésénél. Az itt kialakuló hőátadás hővezetésen keresztül zajlik, aminek következtében az energiamérlegnek csak egy kisebb részét képezi. Ennek elhanyagolása mélyebb víztestek esetében, ahol a hőmérséklet egy bizonyos mélység alatt már konstansnak mondható, nyugodt szívvel megtehető, viszont sekély tavak esetében már nem megalapozott, mégis sokan élnek vele. Jelen tanulmány célja egyrészről a tómeder és a víztér energiacsere folyamatának jellemzése, másrészről annak a tó hőháztartásában játszott jelentőségének feltárása, végezetül pedig az elhanyagolásával járó következményeknek a megvizsgálása.

A vizsgálat 2019 nyarát foglalja magába, amikor részletes mérési adatok állnak rendelkezésre mindhárom energiakomponensről. A mérési kampány keretében a megszokott meteorológiai állapotváltozók mellett a mederüledékbe hőmérőket és hőárammérőket telepítettek, amelyek segítségével egyértelműen meghatározható a meder-víz határfelületen történő hőcsere.

Összefoglalva, a dolgozat fő célkitűzése, hogy megnézze, milyen hatásokkal jár a meder-víz kapcsolatánál létrejövő hőátadás elhanyagolása a Balaton esetében, majd e kapcsán következtetések levonása és javaslatok tétele a jövőt illetően.

szerző

  • Török Sebestyén Dániel
    Infrastruktúra-építőmérnök mesterszak (MSc)
    mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

  • Dr. Torma Péter
    docens, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék