Съвременен мониторинг на снежната покривка в Осло, Норвегия

Предлагаме едно кратко резюме на едно много интересно изследване, проведено  в обсега на град Осло, Норвегия. Провеждане на експериментални наблюдения   относно режима на снежната покривка  с монтирани специализирани сензори (snow depth sensors), които идентифицират височината на снега. Могат ли въпросните сензори да заместят ръчните замервания и постоянно човешко присъствие? Отговорът на този и много други въпроси ще намерим в следващите редове.

Нека представим част от проведения мониторинг в станция Воксенлия (северната висока част на Осло), разположена на  349 м/н/в

Update 25 October 2005

Сензора е монтиран на определена височина над земната повърхност. Неговата височина би трябвало да се регулира спрямо климатичния ресурсен потенциал на района относно снегонатрупванията.  При станция Воксенлия този потенциал е минимум 2м височина  (200 см). 

Както при всяка автоматична, визуализираща, мониторингова техника и тук се забелязват някои изпъкващи недостатъци. Наблюдателя споделя за наличие на временни подскоци (бъгове) в излизащите софтуерни графики (неестествен скок от 4 на 12см, с последвал неестествен спад).   

В изследването на 25 Октомври 2005г., наблюдателят съобщава, че сензора занижава височината на покривката, но с не повече от 2см височина (11-12 см ръчно замерени срещу 10-11 см подадени като информация от сензора). 

Update 21 January 2006

 На 21.01.2006г., сензора отчита 63см. Наблюдателят измерва ръчно под сензора сантиметри в диапазона 61-66см, което е повече от отличен резултат за измерването  на техниката. В страни от обхвата на сензора (в близост до държача) ръчно замерената височина е 78см, самата ограда при държача е висока около 97см (снимката отдолу). В района снежната покривка е показала значими разлики с височина между 45 и 86см (изключения с редки преспи до 100см), средно взетото от които е близо до измерената стойност от сензора.

Update 17 February 2006

Сензора замерва 119 см. Наблюдателят съобщава, че за два дни са паднали нови 50см сняг, но също съобщава и за навявания от хълма, което допринася вече за последвалата липса на хоризонтална повърхност под сензора (снимката отдолу)

Update 3 March 2006

 Нов голям снеговалеж  (трети толкова обилен за зимата)  оставя 50-60 см за три дни. Наблюдателя отбелязва първа виелица за зимата. Въпреки вятъра района около сензора е бил добре защитен и новия сняг е навявал сравнително равномерно. Показанията на сензора са от 81 до 129см.

Update 9 April 2006

 Наблюдателя съобщава за мъглив и мразовит Април с малко валежи от сняг и суграшица, почти без условия за снеготопене. На 08 Април падат 10 см сняг. Сензора измерва 93см. На втората снимка обаче се вижда, че оградата (височина ок. 97см) все още липсва, което вероятно е резултат от наклонения склон зад оградата. Споменава се, че снега е значително овлажнен спрямо изминалите месеци (мъглива, влажна и мразовита първа десетдневка на  Април). Това би допринесло за по-устойчиво снегозадържане при настъпването на значително по-топлият месец Май.

Update 20 April 2006

Наблюдателят споменава  за валеж от няколко милиметра дъжд при температура 1С, но след няколко часа валежа е преминал в сняг. Според него дъждът не е причинил снеготопене. За отбелязване е, че това е първият дъжд от месец Ноември насам. Височината на снежната покривка измерена по сензора е 66см.

Update 26 April 2006

 Наблюдателят съобщава за снеготпене с 3-6см на ден. В момента на снимките преобладава мъгливо време с ръмеж при температура от  +6С. Снежна покривка е между 40 и 50см

Update 1 May 2006

 Сензора отчита 25см. В момента на снимката е +2С по обяд (първата снимка). Втората снимка е правена над пункта, на 450 м/н/в и снежната покривка горе  е била 65 см, като е имало следи от пресен мокър сняг,паднал същата сутрин.

Update 10 May 2006

3 May

4 May

5 May

Средната температура през Май нараства бързо и ускорява снеготопенето. Последната купчинка сняг изчезва на 10 Май от обсега на сензора отбелязва наблюдателят.


Извод :

 Експеримента се оказва много успешен. Сензора предава изключително точно височината на снежната покривка. Може би се забелязва леко занижаване на показателите при тънки покривки (в случая не повече от 2см). Недостатък е малкия обхват на сензора (обхваща територията единствено под самия уред), което може да изкриви наблюденията при определени ситуации.  Например липсата на интерпретация от страна на машината - при последните три снимки от месец Май, сензора подава информация за снежна покривка, каквато реално вече няма и в случая завишава обобщаващите данни с няколко дни.   За целта е необхидмо много добре подбрано, представително място. То трябва да бъде открито (достъпно за слънчевите лъчи), с хоризонтална повърхност (без наклони), като самата подстилаща повърхнина на района (под и около сензора) да бъде равномерна (да няма бразди или изпъкнали препятствия, които да допринесат за навявания и да доведат до различия при снеготопенето). Всичките тези условия биха намалили риска сензора да интерпретира неправилно информация. Виждаме, че макар и автоматизиран, мониторинга изисква и човешко присъствие, което да подпомага неговото безпрепятствено провеждане. Разбира се, подобни автоматизирани продукти са част от бъдещето развитие на метеорологията и климатологията и биха улеснили голяма част от наблюденията и обработката на информация в съвремието. С толкова подробен мониторинг на снежността, ресурсния потенциал на даден район може да бъде установен много по-бързо от добре познатият ръчен метод - веднъж за сутрешния срок на наблюдение или през 3 - 6 часа по синоптичните срокве.


Обобщенията от автоматизирания мониторинг на снежната покривка за зима 2005г / 2006г, гр. Осло, станция   Воксенлия / Voksenlia (349 м/н/в)  :


Брой дни със снежна покривка - 171 дни

Устойчивите периоди на снегозадържане без прекъсване - 22 октомври - 28 октомври и 21 ноември - 4 май  

Първи сняг - 22 октомври 

Последен сняг - 1 май (мокър сняг / киша)

Най-висока снежна покривка 129 см (3 март, 2006г). 


Средната височина на снега за целия зимен сезон, по месеци :

 1 см (октомври)

1 см (ноември)

18 см (декември)

34 см (януари)

77 см (февруари)

109 см (март)

72 см (април)

2 cm (май)

Сравнения на мониторинга за снежна покривка на станция Воксенлия  с проведен такъв в други станции на град Осло, за зима 2005 / 2006 :   

 Ползваните станции при сравнението са  : 

1. Voksenlia (349 м/н/в) (вече разгледания мониторинг в настоящата публикация). Станция Воксенлия  е разположена във север-северозападната част на град Осло. Годишният валеж надхвърля 1000 л/м2. (за сравнение, в ниската част на града е ок 730-750 л/м2). В снежни зими при Воксенлия , снежната покривка надхвърля дори 2м, но обикновено достига метър. На 2км от Воксенлия, на 514 м/н/в е надхвърлила и 3 метра като рекорд (302 см) на 08 Април, 1951г в Tryvasshøgda.  

2. Bjørnholt (360 м/н/в), с неустановена локация. Обозначенията в Осло, отговарящи на такова име не са малко и локализацията и се оказа трудна задача.

3. Skullerud (175 м/н/в)  е станция в югоизточната част на града, не далеч от фиорда.

4. Blindern (94 м/н/в) Разположена е във вътрешността на града. Намира се в двора на Норвежкия метеорологичен институт и е основната метеорологична станция на града.

Ето сравненията по зима 2005 /2006 за вече споменатите станции :

  Установяваме, че дори и в ниската част на града снежната покривка достига голяма височина (60 см). В ниската част на града покривката също се характеризира като устойчива и трайна, макар и два пъти по-малка от максималните достигнати стойности по високите части на града. Продължителността на снегозадържане в различните части на града не е с големи разлики - не повече от 20 дни при разлика между най-високата и най-ниската станция от 266 м/н/в.

Климатични показатели, Осло за 96 м/н/в :

 

Зимата е студена (но мека като за тази географска ширина), дълга като продължителност с къс безмразов период (климатично свободното от мраз време е не повече от 3 месеца). Зимните валежи са големи като за умерения пояс. Характерна черта целогодишно е високата влажност на въздуха. Лятото е хладно (по нашите стандарти) и валежно. Август отбелязва годишният максимум (95 л/м2! ), но има наличие на топли дни, дори горещи (темп. > 30,0С). Като цяло горещините са кратки и малко на брой. Годишната сума на валежите варира от 730-750 до малко над 1000 л/м2, които са значителни количества за толкова северно разположена станция (в България такива стойности са характерни за планините на 700-1000-1500 м/н/в, или Предбалкана на по-ниска надморска височина).

Есктремумите, сами ще се убедите са  повече от комфортни за град разположен толкова на север.  Абсолютния максимум  е 35С от Юли 1901г (в България за сравнение тези граници са от 40С до 45С извън планините), а абсолютният минимум   от -27,1С  през Януари 1942г. (в България при станциите с най-изразени термични изстивания от -30С до -35С, Трън -38,3С ).  Разбира се там студовете са влажни и продължителни, но с по-малки амплитуди (смекчена континенталност, поради близостта на Атлантика). Средната годишна температура в рамките на града би варирала от 4,0С до към 5,5С-5,7С (средно аритметично около 4,8-4,9С). Последното, съвсем условно погледнато, в числово изражение сравнено с България би отговаряло на планинска станция с надморска височина от около 1600 м/н/в в Стара планина  или 1750 м/н.в в Родопите (приблизително толкова е средната годишна температура на вр. Рожен)   Осло е най-снежната скандинавска столица и не случайно града разполага с достатъчен ресурсен потенциал за зимни спортове. 

Осло попада на територия, от която може да се наблюдават и полярните бели нощи, но сравнително слабо тъй като е разположен в южната част на страната.