Mjerni sustavi u stvarnom vremenu

Oceanografksa postaja Institut

Postaja je smještena ispred zgrade Instituta na ulazu u Kaštelanski zaljev. Zbog specifičnog položaja u odnosu na kopno, brzina i smjer vjetra nisu uvijek u skladu sa brzinama i smjerom vjetra na većini okolnog područja (vjetrovi u rasponu od jugoistočnih do sjeveroistočnih pokazuju znatno manju brzinu), ali se ipak mjere kako bi koristili kao ulazni parametri u numerički model.

Postaja se sastoji od dvaju senzora: senzora za zrak i senzora za more. Senzor za zrak nalazi se na visini od 6 metara iznad mora, dok je senzor za more na dubini od 0,5 metara.

Senzor za zrak je Vaisala WXT510 Weather Transmitter, a mjeri: temperaturu zraka, smjer vjetra, brzinu i udar vjetra (isti senzor je i za udar vjetra: brzina je trenutna, a udar je najveća vrijednost između dva mjerenja), vlažnost zraka, količinu kiše i tlak zraka.

Senzor za more je Valeport miniCT Conductivity and Temperature sensor, a mjeri temperaturu i vodljivost mora.

Zadnji podaci

TEMPERATURA ZRAKA
22.5
°C
BRZINA VJETRA
4.5
m/s
SMJER VJETRA
129
°
TLAK ZRAKA
1004.9
hPa
VLAŽNOST ZRAKA
71
%
INTENZITET OBORINA
0
mm/satu
UV ZRAČENJE
11
min.eritem.doza MED
SUNČEVO ZRAČENJE
283
W/m2

Sustav oceanografskih plutača

Nadzor fizikalnih i bioloških procesa u moru zahtijeva neprekidna mjerenja oceanografskih parametara, što je omogućeno stalnim radom senzora na oceanografskoj plutači. Mjerenja s plutača će omogućiti bolje poznavanje stanja ekosustava mora te mogućnost predviđanja promjena pomoću numeričkih prognostičkih modela. Današnji stupanj razvoja tehnologije i mjernih metoda omogućuje mjerenja oceanografskih parametara pomoću automatskih sustava na plutačama uz obalu i na otvorenom moru. Ovakvi sustavi omogućuju oceanografska mjerenja u svim meteorološkim uvjetima kao i istovremeni daljinski prijenos podataka u računalnu bazu podataka, te njihovo prikazivanje na InterNet stranicama. Uočavajući značaj ovakvih sustava veliki broj razvijenih zemalja već posjeduje operativne sustave plutača u obalnim i otvorenim morima (SAD, Kanada, Velika Britanija, Japan, Francuska, Njemačka, Rusija, Italija, Grčka, itd.).

Povijest

Jadransko je more znatno uvučeno u europsko kopno, relativno je plitko i zatvoreno te u njemu vladaju specifični uvjeti. Na primjer zimska su razdoblja karakterizirana jakom burom. U Institutu za oceanografiju i ribarstvo je razvijanje oceanografskog sustava plutača započelo već 1983. godine, nakon završetka međunarodnog projekta MEDALPEX, kojim se istraživao utjecaj Alpa na meteorološke i oceanografske prilike u području Sredozemlja. Spomenuta su istraživanja ukazala na neophodnost postavljanja više oceanografskih plutača uzduž Jadrana za učinkovito praćenje stanja i prognozu u području Jadranskoga mora. Zbog toga je na Institutu, u suradnji s Hrvatskim hidrografskim institutom, razvijen prototip sustava plutača, koji je bio postavljen u Kaštelanskome zaljevu tijekom 1988. godine, ali su zbog predratnih okolnosti mjerenja prestala 1990. godine.

Nakon završetka Domovinskoga rata, u Institutu za oceanografiju i ribarstvo je nastavljen razvoj oceanografskih mjernih sustava s novim tehnološkim rješenjima. Tako je 1996. godine kao pilot projekt postavljena automatska mjerna postaja u Splitu na rtu Marjana. U međuvremenu su postavljene oceanografske postaje na svjetioniku Veli Rat na Dugom otoku i tvrđavi Sveti Ivan u Dubrovniku.

Od 1998. godine ove postaje djeluju u sklopu Nacionalnog projekta neprekidnog praćenja stanja morskog okoliša – Projekta Jadran, od samog početka rada na tom projektu. U međuvremenu je započeo razvoj oceanografskih plutačama u sklopu podprojekta: 4.2.1. Razvitak i primjena sustava na plutačama uz daljinsko odašiljanje podataka (Podprojekt Plutača) u sklopu čega je 1999. godine izrađena studija izvodljivosti, a 2002. godine izvedbeni projekt.

S obzirom na veliku složenost sustava i očekivane troškove njegovog održavanja, studija izvodljivosti i izvedbena studija su pokazale da se, dugoročno gledajući, više isplati razviti vlastiti sustav, koristeći domaće znanje i dosadašnje iskustvo u razvoju oceanografskih mjernih sustava nego nabaviti gotovi proizvod na svjetskom tržištu.

Sama realizacija je započela 2003. godine suradnjom Instituta za oceanografiju i ribarstvo, Centra za istraživanje mora Rovinj – Instituta Ruđer Bošković, Fakulteta elektrotehnike i računarstva iz Zagreba te tvrtke Marana iz Splita.

Tehnički opis

Zbog svojeg karakterističnog oblika i dimenzija plutača se može postaviti u obalne i otvorene vode jadranskoga mora.

PROMJER PLUTAČE3 m
VISINA TIJELA1 m
UKUPNA VISINA PODVODNOG DIJELA I NOSAČA METEROLOŠKIH SENZORA, SIGNALNE I KOMUNIKACIJSKE OPREME6 m
težina potpuno opremljene plutače1300 kg

Glavni podsustav

Oceanografski mjerni sustav se sastoji od četiri glavna podsustava:

  1. oceanografske plutače sa slijedećim sastavnicama:
    • sustav za mjerenje:
      meteoroloških parametara: temperatura zraka, tlak i vlažnost zraka, brzina i smjer vjetra, oborina, solarno i neto zračenje,
      oceanografskih parametara: temperatura mora, salinitet mora, kisik, turbiditet, fluorescencija, brzina i smjer struja u slojevima širine od jednog metra od dna do površine mora, valovi i razina mora),
      sustav web kamera za nadzor plutača (u daljnjem planu je sustav za procjenu vidljivosti i oblačnosti u području mjerenja),
    • procesorski sustav za prihvat, obradu i slanje podataka prema primopredajnom komunikacijskom kanalu,
    • sustav za napajanje, signalizaciju i vizualni nadzor stanja na plutači s web kamerama,
  2. sustav za mjerenje morskih struja, valova i razine mora smješten na morskom dnu u posebno izrađenom kućištu kod kojega se komunikacija sa procesorskom jedinicom na plutači ostvaruje putem ultrazvučnih modema
  3. prijamni centar koji je smješten u Institutu za oceanografiju i ribarstvo, a u kojemu se obavlja nadzor i upravljanje radom plutača, provjera kvalitete, obrada i pohrana podataka u Bazu oceanografskih podataka Jadranskoga mora (MEDAS), te odašiljanje numeričkih podataka i grafičkih prikaza na web stranice,
  4. telemetrijski sustav za komunikaciju i prijenos podataka sa plutača u prijamni centar, a koji se zbog sigurnosti sastoji od tri nezavisne vrste komunikacijskih veza (GSM/GPRS, VHF i WiFi).

VF radari za mjerenje površinskih struja

VF radari mjere radijalne sastavnice odbijenih radarskih signala, na osnovi kojih se izračunavaju vektorske karte površinskih struja (smjer i brzina) u dohvatljivom području. Izlazni rezultati mjerenja prikazuju se u obliku polja satnih vrijednosti struja, koja opisuju strujanja u površinskom sloju mora (50 do 100 cm od površine). Korištenjem radara s radnom frekvencijom oko 25 MHz moguće je postići prostorna rezolucija površinskih struja of 1.5 km uz područje obuhvata mjerenjima od oko 40*40km (ukupno oko 1300 km2).

Mjerenja se vrše u intervalima od 1 sata, a po potrebi i svakih pola sata, te se u stvarnom vremenu šalju preko mobilne mreže uređajem «VIP-net Office box» do upravljačkog centra u Institutu za oceanografiju i ribarstvo u Splitu gdje se provjeravaju, obrađuju, pohranjuju u bazu podataka te istovremeno prikazuju u grafičkom obliku na mrežnim stranicama projekta.

Mikrobarografska mjerenja

Mjerenja tlaka zraka se, kod standardnih meteoroloških mjerenja, obavljaju i objavljuju svakog sata, odnosno mjere svakih 10 minuta na automatskim meteorološkim postajama Državnog hidrometeorološkog zavoda. No, za detektiranje visokofrekventnih atmosferskih fenomena koji mogu imati značajan utjecaj na more potrebno je imati minutna pa čak i sekundna mjerenja meteoroloških parametara. Jedan od takvih procesa, koji se često javljaju u Jadranu, su i tzv. meteorološki tsunamiji, zbog kojih su i postavljeni mikrobarografi u Visu, Starom Gradu i Veloj Luci.

Mjerenja u stvarnom vremenu možete naći na mrežnoj stranici projekta.