Center za raziskave atmosfere

O centru

V zadnjih desetletjih se je izrazito povečala zavest o problematiki podnebnih sprememb. Povečane vsebnosti toplogrednih plinov in različnih aerosolov v ozračju spreminjajo energijsko bilanco zemeljskega površja, kar se odraža v spremenjenih podnebnih razmerah. V želji po boljšem razumevanju procesov, ki spreminjajo podnebje, predvsem procesov, povezanih s transportom aerosolov in njihovim vplivom na optične lastnosti ozračja, od leta 2004 na Univerzi v Novi Gorici deluje Center za raziskave atmosfere (CRA). Lidarske meritve transporta aerosolov in druge ekološke in meteorološke meritve izvaja na Observatoriju na Otlici nad Ajdovščino.

Temeljne raziskave

Temeljne raziskave centra zajemajo daljinsko zaznavanje lastnosti ozračja in vpliv ozračja na učinkovitost satelitskih navigacijskih sistemov.

Daljinsko zaznavanje lastnosti ozračja

Center za raziskave atmosfere izvaja meritve transporta aerosolov in njihovega vpliva na optične lastnosti ozračja s pomočjo treh lidarskih sistemov, ki merijo različne vrste sipanja kratkih pulzov laserske svetlobe na delcih in molekulah v ozračju. Dva sta stacionarna sistema z možnostjo spreminjanja zenitnega kota meritve (Mie in Ramanski lidar) in se nahajata na Observatoriju na Otlici nad Ajdovščino na nadmorski višini 965 m. Tretji je mobilni elastično/fluorescentni lidar, ki lahko pregleduje ozračje s sprotnim spreminjanjem tako azimuta kot zenitnega kota in aerosole ne samo zaznava, ampak tudi loči tiste biološkega izvora od nebioloških preko detekcije z laserjem vzbujene fluorescence aminokisline triptofan. Z vsemi sistemi, ki so plod lastnega znanja in razvoja, izvajamo meritve optičnih lastnosti atmosfere kot so npr. koeficienti povratnega sipanja in apsorpcije svetlobe na aerosolih, atmosferska optična globina ter prisotnost oz. sledenje aerosolov in oblačnih gmot. Omogočajo nam spremljanje atmosferskih pojavov v troposferi nad Vipavsko dolino, Krasom in Tržaškim zalivom do višine okoli 10 km. Meritve z mobilno enoto je mogoče uporabiti za meritve višine plasti atmosferske inverzije ter za nadzor in s tem povezano modeliranje in napovedovanje povišanih stopenj onesnaženja na lokacijah, kjer je to najpotrebnejše. S hkratno uporabo meteoroloških modelov za gibanje zračnih mas lahko iz meritev ocenimo, od kod so aerosoli nad naše kraje prišli in identificiramo njihove izvore. Mobilni lidar uporabljamo tudi za pedagoške potrebe Fakultete za aplikativno naravoslovje iz Fakultete za znanosti o okolju Univerze v Novi Gorici, tako da se lahko študenti neposredno seznanijo z najmodernejšo tehnologijo na tem področju.

Raziskave pojava burje

V Centru za raziskave atmosfere Univerze v Novi Gorici razvijamo nov lidarski sistem za meritve hitrosti in smeri vetra, ki bo v uporabi za meritve in analizo močnih vetrov (predvsem burje) v Sloveniji. Lidar bo omogočal meritve 3D in 2D vetrovnih polj na izbranih lokacijah, kjer je gibanje zračnih mas predvidoma najbolj turbulentno. Načrtuje se tudi postavitev ultrazvočnih anemometrov z visoko frekvenco meritev, preko katerih želimo raziskati periodiko sunkov burje.

Vpliv ozračja na učinkovitost satelitskih navigacijskih sistemov

Del aktivnosti Centra za raziskave atmosfere je usmerjen v študij procesov v zgornjih plasteh atmosfere. Dinamične nehomogenosti v gostoti elektronov v zgornjih plasteh ozračja, podobne vremenskim pojavom v nižji atmosferi, močno vplivajo na prehod radijskih signalov skozi ionosfero. Zaradi nehomogenosti prihaja do fluktuacij tako v amplitudi kot v fazi radijskih valov, kar močno vpliva na kvaliteto komunikacij med navigacijskimi in telekomunikacijskimi sateliti (GPS, Galileo) in satelitskimi sprejemniki na zemeljskem površju. Na podlagi primerjav zaznanih signalov lahko rekonstruiramo dinamiko porazdelitev gostote elektronske plazme, prav tako pa lahko izluščimo skupno vsebnost vodne pare v troposferi, kar nudi komplementarne informacije meritvam z meteorološkimi baloni in Ramanskim lidarjem. V letu 2013 smo bili raziskovalno vpeti v projekta FP7 CALIBRA in TRANSMIT in projekt SLOIONO evropske vesoljske agencije ESA, na podlagi katerih smo opravili večje število mednarodnih izmenjav.

Rutinske meteorološke meritve

V sodelovanju z Agencijo RS za okolje (ARSO) potekajo na Observatoriju na Otlici nekatere standardne meteorološke in ekološke meritve. V letu 2006 je bil observatorij na Otlici vključen v državno mrežo ekoloških postaj. V letu 2013 je bila prenovljena meteorološka postaja na Otlici, ki je prva operativna postaja te vrste v mreži ARSO in služi kot testni primer. Nameščeni so bili novi senzorji za veter, padavine, temperaturo in sončno osvetljenost ter urejena ADSL povezava, ki je bila vkopana in ustrezno zaščitena pred udarom strele. Nova postaja nudi standardne meteorološke podatke s periodo 10 minut, omogoča pa tudi možnost visokofrekvenčnega zajemanja določenih atmosferskih parametrov. Meritve smeri in hitrosti vetra na Otlici bodo omogočile poglobljeno študijo pojava burje. Meteorološka dejavnost, ki jo opravljajo doktorski študenti Univerze v Novi Gorici, se (so)financira iz sredstev Agencije za usposabljanje mladih raziskovalcev (ARRS), infrastrukturno pa je delno podprta s sredstvi infrastrukturnega programa “Observatorij Pierre Auger”.

Vodja centra
prof. dr. Samo Stanič

Kontakt
Vesna Mržek
Univerza v Novi Gorici
Center za raziskave atmosfere
Vipavska 11c
SI-5270 Ajdovščina
T: (05) 3653 500
F: (05) 3653 527
E: vesna.mrzek@ung.si


Lidarski sistemi na Otlici.

Volcanic Ash

Leta 2010 smo merili vulkanski pepel.


Mobilni lidar na terenu.


Sled aerosolov v urbanem okolju.