Meteorológia

Éghajlati és szélsőséges meteorológiai hatások vizsgálata (GNSS távérzékeléssel)

Kulcsszó:

Távérzékelés

Meteorológia

A műholdas helymeghatározó rendszerek (GNSS) által sugárzott jelek a földmegfigyelés számos területén alkalmazhatóak távérzékelési céllal. Aktuális kutatási területek a légköri vízgőztartalom térbeli és időbeli eloszlásának vizsgálata, a magas légkör állapotának vizsgálata, a vízfelületek hullámzásának megfigyelése, illetve a talaj nedvességtartalmának meghatározása a visszavert GNSS jelek elemzésével.

Ezek a kutatási területek szorosan kapcsolódnak a katasztrófavédelem területéhez. A légköri vízgőz az egyik legjelentősebb üvegházhatást okozó gáz, így klimatológiai szempontból is fontos a vizsgálata. Emellett a szélsőséges csapadékok kialakulásának előrejelzése szempontjából is elengedhetetlen a kellően megbízható monitorozása és modellezése. A magas légkör - az ionoszféra - állapota a telekommunikációs műholdak működését befolyásolja, míg a vízfelületek hullámzásának megfigyelése, illetve a talaj nedvességtartalma szintén fontos tényezője az árvizek illetve hullámzásból eredő elöntések szempontjából.

Megjegyzés: A témában az Általános- és Felsőgeodézia Tanszék vezeti a COST ES-1206: GNSS szerepe a szélsőséges időjárási helyzetek megfigyelésében és a klímakutatásokba projektben a hazai kutatási feladatokat.

A fentiek kiegészülnek az Áramlástan Tanszék kompetenciájával: az épített környezetet és közlekedési útvonalakat érintő, katasztrófavédelmi témájú meteorológiai hatások vizsgálatával.

Példák: a hóesés és a szél kedvezőtlen együttállásának (különösen nagy károkat okozó hófúvások, pl. a 2013. március 15-e körüli események) vizsgálata, előrejelzése, mérnöki intézkedések (pl. hófogó rácsok kialakításának) támogatása, katasztrófavédelmi intézkedési tervezés támogatása szélcsatorna-kísérletekkel és numerikus szimulációval. Szélcsatorna-mérések végzése épületek, hidak, tornyok és egyéb szélre érzékeny szerkezetek valós szélterhelésének meghatározására, a tervezési vagy havária utáni (baleseti elemzési) fázisban.

Tanszék: Általános- és Felsőgeodézia Tanszék, Áramlástan Tanszék

Kar: BME-ÉMK, BME-GPK


Épületszerkezetek felkészítése a szélsőséges meteorológiai hatások elviselésére

Kulcsszó:

Meteorológia

Közép- és Kelet-európa épület- és szakipari szerkezeteinek tervezési elvei az elmúlt 100-200 év átlagos, illetve szélsőséges időjárási adatainak megfelelően alakultak. A globális éghajlatváltozás következtében a meteorológiai terhek (hó, szél, egyidejű csapadék, jégeső) oly mértékben megváltoztak, hogy a meglévő és a jelenleg azonos elvek alapján tervezett és épített szerkezetek alkalmazása esetén egyre gyakoribbak a káresetek.Ezek a változások a biztosítói adatbázisokban, és a bírósági szakvélemények témájának alakulásában is nyomon követhetők.

A kutatás célja adatgyűjtés és elemzés révén a hatások statisztikai és valószínűségi jellemzése a klímaváltozás hatásának figyelembe vételével, a meglévő szerkezetek meteorológiai terhek változásával szembeni ellenálló képessége határértékeinek meghatározása a változások trendjével összefüggésben, illetve a meglévő szerkezetek megerősítési lehetőségeinek és módszereinek, várható költségeinek és gazdaságosságának vizsgálata, esetenként javaslat a meteorológiai terhek jelenlegitől eltérő figyelembe vételére a tervezés során.

Tanszék: Építőanyagok és Magasépítés Tanszék, Hidak és Szerkezetek Tanszék, Épületszerkezeti Tanszék, Áramlástan Tanszék

Kar: BME-ÉMK, BME-ÉPK, BME-GPK


A jégverés és ónos eső károsító hatásai, és a károk csökkentési lehetőségei megfelelő szerkezeti kialakítással, anyagválasztással

Kulcsszó:

Meteorológia

Az időjárási események extremitása jelentősen megnövekedett mind gyakoriságban, mind pedig intenzitásában. Egyik ilyen különleges időjárási esemény a nyári időszakban bekövetkező jégverés, melyet erős szélhatás is kísér. A téli extrém helyzet előidézője a jégsánc képződés a tetőkön, különös tekintettel a fémfedésű, tetőtérbeépítések esetében, ahol a belső terek hővesztesége, illetve a fémlemezt felmelegítő napsugarak hatására a hó a tetőn megolvad, majd a hidegebb, már épülettömegből kiálló ereszsávban visszafagy. A jégverés okozta káresemények percek alatt következnek be, rövid, ideig tartó, különböző erősségű hatások érik első sorban az építmények felületeit takaró épületrészeket, épületszerkezeteket. Ezen szerkezetekben okoznak óriási károkat. A jég a tető beszellőző keresztmetszeteit, elzárhatja, illetve a jégsánc felett feltorlódó olvadékvíz, a tetőfedő elemek átfedéseinél magasabbra összegyűlve könnyedén a fedés alá juthat. A hazánkban uralkodó kontinentális viszonyok között a többszöri olvadási-fagyási periódusokban, melyek akár egy napon belül is jelentkeznek, különösen nagy veszélye van a fenti jelenségnek, ezért az ereszek kialakítása során gondolni kell annak megelőzésére.

A BME katasztrófa menedzsment kutatási feladataihoz kapcsolódik a téma. A kutatás során a hatások elemzése az elsődleges feladat, a védekezés, a megelőzés pedig lehet egy speciális irány, amely e természeti káros hatás okozta helyzetet enyhítheti.

A magyarországi kutatás elsődleges lépései (hasonlóan a jól kialakított osztrák rendszerhez): - a magyarországi területi vizsgálat, mely a jégverésnek kitett területeket osztályozza a meteorológiai adatok alapján (jégverési osztályzási adatsor felállítása, pl: JK1; JK2: stb, a ) - jégverésnek ellenálló építőanyagok osztályozása, osztályba sorolása. Ennek megvalósítását egy, az osztrák intézet által kikísérletezett és megalkotott szimulációs berendezéssel lehet elvégezni. Az egyes építőipari termékek e rendszerbe való besorolásával ajánlások fogalmazhatóak meg ezen anyagok alkalmazását tekintve. Az ilyen anyagok betervezésével és beépítésével a károk jelentősen csökkenthetőek, mely például a biztosítói gyakorlatban is hasznos lehet. - jégverési kategóriák megállapítása a magyarországi meteorológiai adatok alapján (pl: JK1 jég átmérő 10 mm tömege: 0,5 g, sebessége: 50 km/h, fellépő energia: 0,04 J; és így tovább) - egy termékkatalógus létrehozása, mely katalógus a bevizsgált anyagok jégveréssel szemben tanúsított ellenállóképességét tartalmazza, és tesz ajánlást a felhasználást tekintve (pl: www.jegkarregisztralt_anyagok). - a jéggátak kialakulási körülményei, szimulációs lehetőségek, módszerek a gyakorlatban - a jéggátak kialakulásához vezető hőtechnikai okozatok, a tetőfedésben jellemző anyagok vizsgálata és osztályozása a jéggát kialakulásának tükrében.

Tanszék: Építőanyagok és Magasépítés Tanszék

Kar: BME-ÉMK


Vízfelszívódás hatása az építőanyagok és épületszerkezeti elemek viselkedésére. A vízmentesítés épületszerkezeti kérdései.

Kulcsszó:

Árvíz

Meteorológia

Belvíz, aszály

A víz felvételének különböző módjainak (felszívás, elárasztásos vízfelvétel, szorpciós vízfelvétel) hatása a különböző építőanyagokra. Kiszáradás utáni állapotok vizsgálata, anyagváltozás, kémiai hatások. Utólagos vízszigetelések alkalmazásának feltételei, épületszerkezeti megoldások és technológiai változataik feltételrendszere.

A vízmentesítés elősegítésének épületszerkezeti megoldásai, előzetes és utólagos kialakítási lehetőségei. Az utólagos vízszigetelések következményei az anyagjellemzőkre (pl. szilárdság-, hőszigetelő képesség-változás) és az épületszerkezetek teherbírási, épületenergetikai, tartóssági tulajdonságaira, valamint az épületek használati értékére.

Tanszék: Építőanyagok és Magasépítés Tanszék

Kar: BME-ÉMK


Árvízvédelmi kérdésekkel kapcsolatos matematikai modellek

Kulcsszó:

Árvíz

Előrejelzés

Meteorológia

A klimatikus jelenségek megértése gyakran igényli több változó közötti összefüggések felismerését. A többdimenziós kopulák jó eszközei a hidrológia és klimatikus változók közötti függőségi szerkezetek leírásának és szimulációjának. Kutatásaink hozzájárulnak a klimatikus és a hidrológiai adatok statisztikai feldolgozásához és elemzéséhez. Új módszereink által lehetőség nyílik ritka, extrém események modellezésére és előrejelzésére.

Egy természetes vízrendszer matematikailag gyökeres, irányított fával modellezhető. Ha bizonyos szelvényekben tározási lehetőség van, az ezekben építendő tározók célja lehet az árvizek felfogása. Alkalmasan megfogalmazott sztochasztikus programozási feladatok megoldásával meghatározzuk azokat a tározókapacitásokat, amelyek mellett az árvíz elég nagy megbízhatósággal elkerülhető.

Tanszék: Differenciálegyenletek Tanszék, Analízis Tanszék

Kar: BME-TTK