Ladislav Metelka: Pan Pokorný ani neví, co vlastně měří

Chtěl bych reagovat na poslední článek pana Pokorného. Pro přehlednost to vezmu postupně: 1. K publikaci Vaníček et al (nikoli Vaněček) z roku 2015 – není třeba ji kupovat, zpřístupnil jsem ji zde.

2. „Jaký je rozdíl teplot mezi tělesem tohoto čidla a zdrojem dlouhovlnného záření? Pokud je pyrgeometr ohříván zářením 300 W.m-2, musí být teplota zdroje (atmosféry) vyšší zhruba o 60 °C, než je teplota pyrgeometru“. Dokumentaci např. k pyrgeometru CGR4 najdete zde. Pyrgeometr má v sobě teplotní čidlo. Primárně ale neměří přímo tepelné záření oblohy, ale rozdíl mezi tepelným zářením přicházejícím z oblohy a tepelným zářením, které vyzařuje samotné tělo přístroje směrem k obloze, tedy bilanci v oblasti tepelného záření mezi oblohou a čidlem. Známe-li ale teplotu čidla, lze spočítat vyzařování samotného čidla pomocí Stefan-Boltzmannova zákona, ta se přičte k naměřené hodnotě bilance tepelného záření mezi čidlem a oblohou a výsledkem je tok tepelného záření z oblohy k povrchu. To je to, co měříme pomocí pyrgeometrů. Prostě se tak kompenzují energetické ztráty vlastního čidla, způsobené jeho tepelným vyzařováním. Bez této korekce by nebylo možné měřit jednotlivé toky tepelného záření. Analogické je to i u pyrgeometru, který je otočen čidlem dolů a měří tepelné vyzařování z povrchu do atmosféry. A pro úplnost – pyrgeometry jsou u nás pravidelně kalibrovány ve Světovém radiačním centru (World Radiation Center) v Davosu přímo proti světovým pyrgeometrickým etalonům.

3. „Pan Metelka přičítá k naměřené hodnotě globálního slunečního (krátkovlnného) záření hodnotu naměřené dlouhovlnné radiace z atmosféry k povrchu země a ignoruje vyšší hodnotu dlouhovlnné radiace od teplejšího povrchu země do atmosféry (červená)“. To není pravda, pan Pokorný nepochopil ani popis k následujícímu obrázku. Nikam nic nepřičítám. Ten obrázek se týká pouze tepelného záření a jeho bilance na povrchu, nikoli záření krátkovlnného. Není ale divu, že pak pan Pokorný dochází ke zcela chybnému závěru o tom, že prý „popírám 2. termodynamický zákon“, když si vymýšlí něco, co jsem nenapsal a nepoužil. To není graf celkové radiační bilance, ale pouze bilance v oblasti tepelného záření. A pro úplnost - data jsou přímo z měření dvěma pyrgeometry, jeden z nich měří tepelné záření z povrchu do atmosféry (LWUP) a druhý z atmosféry k povrchu (LWDN). Pro příště bych byl velice rád, aby si pan Pokorný nevymýšlel věci, které v grafu nejsou.

4. K netradiometru CNR4: dokumentace k CNR4 je zde. Obrázek, který uvedl pan Pokorný, je zřejmě z manuálu na str. 13. Tady ale pan Pokorný krásně ukázal, kde dělá chybu. Nevšiml si totiž jedné věci: zatímco pro pyranometry ty limity odpovídají tomu, co pro průměrné hodnoty radiačních toků uvádí např. Trenberth ve svém (tady už několikrát prezentovaném) grafu, limity pro pyrgeometry naprosto nesedí. Např. podle Trenbertha je tok tepelného záření k povrchu průměrně 333 W.m-2, podle obrázku v manuálu jsou ale ty hodnoty záporné, a to až kolem -150 W.m-2. Podobně tepelné vyzařování z povrchu je podle Trenbertha 390 W.m-2, podle obrázku v manuálu ale od +25 do -25 W.m-2. Vysvětlení je jedno a uvádí ho sám pan Pokorný zde. Netradiometr totiž k měření bilance tepelného záření nepotřebuje korigovat hodnoty na teplotu čidla. Nepotřebuje k naměřeným hodnotám přičíst vlastní vyzařování čidla. To se totiž projeví stejně na „horním“ i „dolním“ čidle a ten vliv teploty čidla se po odečtu obou hodnot eliminuje. Proto není třeba. Bilance vyjde stejně i bez korekce na teplotu, ale jednotlivé toky (LWUP a LWDN) už nikoli. Tam už je korekce na teplotu čidla nutná. Ale pan Pokorný sám ve výše citované prezentaci uvádí, že jím prezentované hodnoty tepelného záření jsou hodnoty „dlouhovlnného/tepelného záření mezi čidlem a oblohou (Rl↓) a mezi čidlem a povrchem Země (Rl↑)“. Nejsou to ale samotné toky záření, jsou to bilance toků záření mezi oblohou a čidlem, resp, povrchem a čidlem. To je to, co netradiometr v oblasti tepelného záření primárně měří (viz bod 2). K získání samotných toků by bylo třeba k oběma těm hodnotám přičíst tepelné vyzařování čidla, což se tady zjevně nestalo. Takže zatímco pro výpočet jednotlivých tepelných toků z povrchu nahoru nebo z oblohy k povrchu korekce na teplotu potřebná je, pro čistě bilanční výpočty nikoli. A pan Pokorný uvádí hodnoty zjevně bez této korekce. Bilance mu tak sedí, ale jednotlivé toky v ní ne. Má je chybně o vliv tepelného vyzařování samotného čidla.

5. „Jakou hodnotu dlouhovlnného záření ukazuje měřicí přístroj ČHMÚ v Hradci Králové při zatažené obloze, při dešti, když je pokryt rosou? Ukazuje nulu?“ Neukazují, protože neměří bilanci mezi atmosférou a čidlem (ta může být nulová, to je to, co měří pan Pokorný), ale tok tepelného záření (tedy s korekcí na teplotu čidla) a ten nikdy nulový být nemůže, pokud platí Planckův a Stefan-Boltzmannův zákon.

K ostatnímu se snad ani vyjadřovat nechci, nemusel bych zůstat slušný.

Problém pana Pokorného je, že neví přesně, co měří. Neměří totiž samotné toky tepleného záření, jak se asi domnívá, měří bilanci tepelného záření mezi čidlem a oblohou resp. čidlem a povrchem. Sám to také uvádí v prezentaci, ale operuje s tím, jako by to byly toky záření. Nejsou ani náhodou. Ignoruje totiž tepelné vyzařování čidla. Velká chyba.

Pro výpočet celkové bilance tepelného záření korekce na teplotu není třeba. Tam lze použít přímo naměřené bilance obloha-čidlo a povrch-čidlo a odečíst je. Pokud ale chceme získat hodnoty jednotlivých toků tepelného záření z oblohy k povrchu a z povrchu nahoru (a to je to, o čem se tu už několik článků bavíme), pak ta korekce nutná je. To si asi pan Pokorný neuvědomuje, plete si tok tepelného záření (který neměří) s jeho bilancí mezi čidlem a oblohou, resp. čidlem a povrchem (což měří). Bilanci na čidlech pak vydává za tok záření a od toho se pak odvíjejí další chyby v jeho úvahách a výpočtech. A na základě toho až nechutně obviňuje kdekoho z podvodů a rozvracení funkčnosti ČR a dokonce už píše i o trestněprávní odpovědnosti.

Pane Pokorný, udělejte si laskavě nejdříve pořádek v tom, co vlastně měříte a jak to interpretujete.

---

reklama

---