Mechanismus proudění vzduchu ve Velké Ondrášově jeskyni

Bc. Martin KAŠING

Master's thesis

Cave airflow mechanism of the Velká Ondrášova jeskyně Cave

Abstract:

Ventilace a proudění vzduchu v jeskyni jsou významné mikroklimatické faktory určující fyzikální podstatu i chemismus jeskynní atmosféry. Tyto proměnné slouží jako vstup do celé řady modelů časoprostorového rozložení mikroklimatických prvků v jeskynním prostředí. Předmětem studia této práce byla rozsedlinová propast v Moravskoslezských Beskydech, Velká Ondrášova jeskyně. V jejím prostředí byl zkoumán ventilační mechanismus a jeho nezávislé proměnné prostřednictvím ambulantních měření teplot, proudění vzduchu v jeskyni a externího větru v jejím okolí. Časové řady jeskynního proudění vzduchu byly podrobeny analýze jejich oscilací. Společně s kvantifikací objemového proudění v krátkodobých časových intervalech a statistickými analýzami byl utvořen základní obraz mechanismu fungování ventilace ve Velké Ondrášově jeskyni. Výsledky práce ukázaly, že ventilace vzduchu v jeskyni je zčásti dána nelineární funkcí teplotního gradientu, tedy rozdílem mezi teplotou vnitřního a vnějšího prostředí jeskyně. Významně je ale určována také externím prouděním větru, jehož vliv na cirkulaci vzduchu v jeskyních bývá často zpochybňován. Klíčovou roli přitom hrají morfologické predispozice jeskyně určující relativně intenzivní transfer energie a hmoty mezi jejím vnitřním a vnějším prostředím. Výstupy práce lze vzhledem k nedostatku podobných studií v rozsedlinových jeskyních srovnávat pouze s obdobným výzkumem v morfologicky a geneticky zcela odlišných jeskyních.

Abstract:

Ventilation and cave airflow represent significant microclimate factors determining both physical and chemical basement of cave atmosphere. These variables are used as input into a variaty of models that solve spatiotemporal distribution of microclimate parameters in caves. Crevice-type abyss in Moravskoslezské Beskydy Mountains Velká Ondrášova jeskyně Cave was subject of this study. Ventilation mechanism and its independent variables have been studied via ambulatory measurements of temperature, cave airflow and external wind in the cave's environment. Measured time series of cave airflow have been analyzed from the point of view of their oscillations. There have been provided basic outline of mechanism of cave ventilation in Velká Ondrášově jeskyně Cave by quantification of volumetric cave airflow in short-term periods together with some statistical approach. Results of the work have shown ventilation is partly nonlinear function of temperature gradient, i.e. temperature difference between cave and its outdoor environment. However, there is significant influence of external wind on cave airflow despite this effect is often questioned in caves. Key role is played by cave morphological predisposition determining quite intense energetic and material trasfer between inner and external cave environment. Unfortunately, due to lack of similar studies in crevice-type caves it is possible to compare outputs of the thesis only to results of research managed in caves which have been created by diverse processes and are morphologically absolutely different.

Keywords

jeskynní klima, proudění vzduchu, ventilace, teplota, oscilace, rozsedlinové jeskyně, Velká Ondrášova jeskyně

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 6. 2015

Accessible from:: 22. 6. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 21. 8. 2015
• Supervisor: RNDr. Jan Lenart, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Geography / Physical Geography and Geoecology