Měření a analýza erytemového UV slunečního záření v Brně

Mgr. Jana Novotná

Bachelor's thesis

Measurement and analysis of erythemal UV solar radiation in Brno

Abstract:

Cílem této práce bylo provést základní zpracování časové řady erytemového ultrafialového (EUV) záření naměřeného UV-Biometrem 501 Solar Light na stanici Brno-Kotlářská v letech 2011 – 2014. Z důvodu chybějící kalibrační konstanty pro rok 2011 bylo nakonec zpracováno období 2012 – 2014. Následně byla provedena oprava časové řady v závislosti na zenitovém úhlu Slunce a množství celkového ozonu. Hodnoty naměřené UV-Biometrem byly výrazně podhodnocené. Pro dílčí analýzu byl rovněž vypočítán clearness index EUV záření. Opravená řada byla hodnocena na úrovni ročního a denního chodu a byly pro ni vypočítány základní statistické charakteristiky. Při hodnocení typického denního chodu EUV záření pro vybrané jasné a zatažené dny byl prokázán výrazný vliv oblačnosti na jeho variabilitu. Korelační analýzou byl posuzován vliv zenitového úhlu Slunce a množství celkového ozonu na EUV záření, přičemž bylo zjištěno, že existuje silná závislost denních dávek EUV záření na zenitovém úhlu Slunce, jehož změny vysvětlují 72 % variability záření (v případě jasných dní pak pouze 54 %), zatímco množství celkového ozonu nemá podle korelační analýzy na změny EUV záření významný vliv.

Abstract:

The aim of this thesis was to analyze erythemal ultraviolet (EUV) radiation measured by UV-Biometer 501 Solar Light at Brno-Kotlářská station during the years 2011 – 2014. Finally, shortened period was described in the analysis due to lacking calibration constant for year 2011. Consequently, the time series was corrected according to solar zenith angle and total ozone content. Values measured by UV-Biometer were underestimated. For partial analysis clearness index for EUV radiation was calculated as well. Corrected time series was analyzed at the level of annual and diurnal cycle and basic statistical characteristics were calculated. Typical diurnal cycle of EUV radiation during clear and overcast summer and winter days was examined and it was found that cloudiness has a significant effect on its variability. Finally, correlation analysis was applied to examine the relation between solar zenith angle and EUV radiation and between total ozone content and EUV radiation. The results show that solar zenith angle has a more significant effect on changes in EUV radiation causing 72 % of variability (in case of clear days only 54 %) than total ozone content.

Keywords

Erytemové ultrafialové sluneční záření, Zenitový úhel Slunce, Ozon, Clearness Index, UV-Biometr, Brno

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2015
• Supervisor: doc. Mgr. Kamil Láska, Ph.D.
• Reader: Mgr. Lukáš Dolák, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Geography and Cartography / Geography