Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Моделирование водно-теплового режима сальскохозяйственного поля Сафаров, Сурхай Гасан оглы

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сафаров, Сурхай Гасан оглы. Моделирование водно-теплового режима сальскохозяйственного поля : автореферат дис. ... кандидата географических наук : 11.00.09.- Обнинск, 1992.- 24 с.: ил.

Введение к работе

.-.-,sJ і
-'-' .

Актуальность темы. Почвенная влага является одним из вакнэй-ших факторов, определяпцпх продуктивность агротеосистем. От особенностей формирования водного и теплового режима почгш зависят размещение и специализация сельского хозяйства, потори, связанные с неблагоприятными, погодішми условиями (засухи, суховеи и др.), эффективность применения мелиоративных мероприятий и агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур.

Большой вклад в изучеішо этих проблем внесли известные агрометеорологи Вериго, Разумова, Цубербиллер, Давитая, Константинов и др. Однако, большинство исследования в этой области до настоя- щего времени проводятся на основе эмпирических и полуэмпиричэс-ких подходов.

В этой связи дальнейшее исследование формироваїшя водно-теп-лового режима сельскохозяйственного поля на основе соврепшш;:.! теории анерго и массооомоиа системы почва-рпстение-UTWootwpn (ПРА) и построение соответствующих математических моделей является одтш из ввшейших и актуальных научных и прикладных направлений современной агрометеорологии.

В нашей стране важную роль в форгароввнил теории энорго -и массообмена системы ПРА и использовании ео в прикладных целях сыграли работы Будаговского, Будыко, Сиротанко, Бойко, Менжулино и др. За рубежом наиболее значительные исследования по этой проблеме принадлежат Пенмону и Филиппу. Определенным достижением в области разработки наиболее полных числеіпшх схем расчета гкдротер-мического рокика системи ПРА являются работы Менжулинч и Спивать-вв, Сиротчнко и Бойко в нааей стране и Лемона и др. за рубежем.

Одной из ваюіейких проблем исследовения системы ПРА является

ьибор оправданно простоя структури математической медали для решения прикладних задач. Известно, что как сильно усложненные, гак и чрезмгръо упроцишио модали по разним причинам могут быть одинаково ii-.'j.jij.aKTKMiiiMji. Ник правило, усложненные схемы из-за сложности их гоализации редко Применяются длп решения практических вопросов.

для прикладних. цолеЯ .наиболее оправданним будет использования модплей системи ПРА с сосредоточенными параметрами.'Подобные модели-ото компромисс между сложностью и физической обоснованностью.

Во ЫШЖЙСМ разработали довольно полнив и физически обоснованнее модели экорго - и uacaaodr.vma спст&т ПРА с распределенными и о сосрадоточешгжи параметрами. На в тоже время в математическом, (Нйормацноиюм к организационном аспектах сім сложны для практического использования.

Настоящая работа является продолжением этих иселедовашій. Основное внимание в ной удолоно вопросам параметризации описані: я. процессов взаимосвязи элементов системы ПРА, имея в виду прикладную направленность модели и развитие численной схеми решзішя уравнения влагошреноса в почве, учитывающей появлений и динамику иросохшеїю слоя, а также испарение через просохший слой.

Цель- работы. Разработать прикладную динамическую модель формирования Бооно-теплового рекима сельскохозяйственного поля с рзсти'і5лььіім покровом и без него в течение теплого периода года с учетом суточного хода метеорологических элементов. Провести идентификацию параметров и верификацию модели для расчета значений ыпкпости и TeMi.jpa-rypH почвы, а также суммарного испарения в аридных условиях. Исследовать с помощью модели динамику процесса игпар..'Шіл из просчхащей почвы, включая образование и развитие лроесчшего слоя. Изучить возможности применения модели для иселв-г.емтгя процессов иссушения почвы, развития засухи при различных

метеорологических условиях бклжэя суховеи, Указашгао ьоомо:шост! модели позволит ее испол,.:,ов'і,'ь чо в компьютизированной система агрометеорологического обеспечении сельского хозяйства.

Научная новизна. В настоящей раоото предложена новая прикладная динамическая модель годно-теплового ректе; сельскохозяйствен ного поля, юмволявдэя рассчитывать динамику темперотури u w.w-ностк почеп по десятисянтамотровим -злоям до глубины 150 см, тршіспирацкіо и испарение, динаміку биометрических характеристик посопа в точзнио вегетационного периода. В данной прикладной мололи впервые используется в яеном виде уравнение водного билзпео агроцоноза и учитывается влияние іштонсивіюстп турбулентного обмена благодєря привлечению даїшях о скорости ветра, предложены ноше алгоритми, расечитиеатоие затрати влаги на испарение и пополнение почвенной влаги осадками или поливной водой, разработана численная схемв.рвечета испарения через просохший слой, модо лирушоя его образование и динамику.

Научное и практическое знвчзісіе. Основное назначение предложенной модели -расчет термического и водного режима оельекпхозл:) ственного поля с растительным покровск и без ного в топли» период года. Модель мохпо использовать в качестве гидрометеорологического блока динамических моделей продуктивности агроэкосистом. для разработки методики комплексной количественной оценки зозу:.!-дивих условий и сухсвейшх явлений, для обоснования мелиора-ив-шх мероприятия и нормирования оровенит. и в качество основы создании методов оперативной оценки тепло- и .влагосбвсшЧэнкости пе -гетациоиного периода растений: Модель птадш:лакается кспэльэог^ть для развития систода'РЛОДГ-УРОЖАЯ'СССГ, расрл^отгігной і\и Ь\С.У."'Я1. для оценки влияния отдэемнх изменения клилшта ча пчтзм-*трн к'ДЛ'1-

теплоного рОЖИМЯ СОЛЙСКаХОЗЯЙСТЗЗІШОГО.ПС-ЛЯ; С tlOV-!^'**1 УЖ-ЛИ нч

основа метеорологической информации, поступившей в Гидрометцентр СССР по опьратившм каналам связи, били рассчитаны динамика запасов продуктивной влаги под яровым ячменем по данным пяти станцій! Чютовской области в I99G г. Результаты расчетов ежедекадно передавались в Совкавгвдромат и подучены положительные результаты.

Структура работн и ее краткое содержание. Диссертационная работа состоит из ввэдегош, четырех глав, заключения,-пяти приложений и списка литературы, включающего 185 наименований, из них работ на английском языке. Объем работа 210 стр., в том числе 135 стр. текста, 51 рис., 18 таблиц.

Апробация работы. Основные результата, полученные в процессе выполнения работн над диссертацией, докладывались и получили одобрение на Всесоюзной конференции "Использование современных технические средств по влагометрші в практике обеспечения сельског.озяй-стьешюго производства", Кишиаов, ISS7 г; на 12-й Конференции молода* учоїшх УкрІШШ, Киев, 1988; на 28-й Конференции молоди: ученых Гидрометцентра СССР, (2-е место), Москва, 1990 г; на научных семинарах отдела динамики климата Института глобального климат^ Росгидромета СССР, Москва, 1991 г; в лаборатории моделирования гидрологического цикла суши Института водных проблем АН СССР, Москва, 1991 г

ОСНОВНОЕ СОДЕИШМЕ РАБОТЫ. Во введении обосновывается актуальность темы, излагаются цели и задачи диссертации, сформулированы основные положения, составляющие научную швизну и предмет защиты.

В первой 'лаве изложены описания процессов тепло- и-влагопере-носа и составляющих водного баланса почвн. Показано, что использование уравнения Елагопереноса при решении прикладных задач в отдельных работах подвергается критике в силу того, что ато уравнение

їв дпої адекватного описання псей совокупности протесов дшжонля эодн в такой сложной гетерогенной средо, которой яшіяетея почва. Эднако, по мнении большинство специалистов, несмотря на псе нел:г; хатки, нот лучшей теоретической основы, кромо этого уравнения. Ос новіше процоссы это уравнение ошгсивао? адекватно, и ого мокко использовать для создания прикладных расчетных езеом-.

Отмечено, что вопросы, связегаие с процессами транспиращти и испарения с уадакнанной почви, исследованы достаточна подробно. По в настоящее время ног апробированной аналитической теории естественного испарения из почви с просохшим слоем. Частичным решением этого вопроса может служить разработка моделей, освещающих отдельные сторсіш этого процесса.

Било отмечено, что большинство методов расчета водного баланса почин основанії на эмпиричэских поддонах, и по мнению Констан'пш-ова, основное внимание должно Сыть переключено с разрабоки локальных методик на решение главной задачи -создания корректной универсальной методики расчета водного режима агро^косистен.

Из приведенного анализа следует, что уравнения влагопровод-ности и теплопроводности с соответствующими краевыми условиями на поверхности почвы для потоков тепла и влаги должны лежать в основе прикладной динамической модели водно-теплового режима сельскохозяйственного поля.

Вторая глава диссертации посвящена разработке прикладной динамической модели водно-теплового режима сельскохозяйственного поля.

Модоль включает в себя субмодели энерго- я мзесообмена.почвы и растительного покрова и субмодель роста и развития растений.

Ь модели рвесчигыраотся перехват атмосферних осадков расти-тольіпім покровом и потери воды на поверхностный сток, инфильтрация ссадков, суточный ход текпоратуры и влажности почвы, обртом-

- 8 ~

nji<< и динамику просохлого слоя почвы, поглощение влаги корневой cv темой, трппсгшрэция, испарение, тоиперэтура и поддай потенциал лмстьов, даномйко листового индекса, массы корней и висота растительного покрова.

Б первом рпздоле рассматрнвоется численная схема рпсчета водно -тс'ллопого режима почвы. Предполагается, что корне вея система окззнвает существенное влияние но перераспределение влаги г почзе г-лько в вертикальном направлении.1 Вдогоперенос рассматривается в нэизотермичосккх. условиях. Влияние вдакности почвы на тормоперенос учитывается через коэффициент теплопроводности.

Для ошсания динамики водно-теплового режима почвы используэт уравнение влагопроводности щ почве в вкдо

при следующих начальных и грщащрыс условиях:

P(z,t) г IKz.O). (2)

Г?-Щг-0 - О. % . (3)

l'U.1-50 - Я' (4)

и уршшшмя эффективно? тошюпро.водности в почве в виде

Te - T0(z.O). (G)

при елодупяих начальных я граничных условиях: rat li-ir.t) :* Т '.s,t> -пробили влмсюсти и темпорстура (лчты ь и;

- э -

мент вромеїш t; Te0(t) -температура поверхности иочви; Ta1r(t) -температура почви на глубине ISO см; t -время; г-вертикальная координата, направленная имз; v -модуль водного потошоїала почвенной влм~ ги; К -коэффициент гидравлической проводимости; d-источіпжо -отсжо вый член; С -теплоемкость почви; X -теплопроводность почви; і1т-внутроішмо источники тепла.

Имарошш, трансггараці»я и впитывание осадков учитываются чероз источняко-стоковий член (1 уравнения (I).

Решение задачи расчьта водно-тэплового режима почви ищется численно, методом конечных, разностей. Используется явно-неявная cxci-ма. Шаг интегрирования по вертикальной координате равен 10 см и по времени равен 3 часам в бездождшп период и I часу при впитывании осадков. При решении уравнения влаголроводности в почво шполннчт-ся условие баланса в виде

Til TSi 1=11 L J J I )

гдэ г -шаг интегрирования по времени; Р^-водообмен с никвложнщими слоями.

Другими словами, изменение суммарных влагозаііасов в расчетном слое 0-ІСО см определяется испароішам, транспирациэй, осіадками и влагооылоном с иихелехаїдішн слоями.

При решении задачи разработана процедура расчета составлявших величин источнико-стокового члена d уравнения (І) на каждом временном шаге интегрирования и показана способы оігроделешія основних гидрофизических характеристик печви: затрата влаги на гранспирапде ог-раїшчиваютея потенциалом почвенной влагч, коэффициентом іиіагсіїро-водпости, массой корней и продуктивной влагой. При учете испаронин предполагается, что на испарение из Каждого почвенного слоя сьорху

вниз иьнмается то количество води, которое из него можно извлечь --до уровня максимальной гигроскопичности. Эта процедура повторяется до тех пор, пока суммарюе количество воды, изъятой из почвы, не станет равно испарению. Важной положительной характеристикой этого алгоритма является возможность появления просохшего слоя и пе редыжэнш ого в глубь почвы.,Лри выпадении осадков учтеш их потери на смачивание растении и поверхностный сток. В каждый из слоев сверху вниз доливается максимально-возможное количество вода из доли осадков, рассчитанных для впитывания на каждом временном шаге. Такая процедура повторяется Да полного впитывания осадков в твчеіше суток их выпадения.

Во втором разделе предложена субмодель внорго -и массообмена растительного покрова. Для описания процессов использованы уравнения теплового и водного баланса растительного покрова и уравнение теплового баланса влакной почвы. Эти уравнения имеют вид

xA-Rb-V <10>

'%- (vb-Vfe]-A. (П)

X Es = Ra - Hfl - G. (12)

где I1L - Lp-Cy (TL - Tj/ ra. Hs = p-Cp- (Ta - Ta)/ г;.

EL = I,p-[qj - qa)/(ra + vrBX). E„ = p- (qsr qj/fr'1 4 yrBB,).

x -скрытая теплота испарения (конденсации); Е^ -интенсивность транспирации; Еа-интенсивность испарения с почвы; RL и Ra -ради-ациолшй баланс растительного покрова и испаряющего слоя почвы соответственно; Нт и И„ -турбулентные потоки тепла от растительного

- II -

покрова и поверхности почви соответственно; С-поток тепла в почгу; Vti -потенциал влаги листьев; va -сродшвзвещашшА потенциал почвенной влаги корнэобитпемого слоя ночей; А -функция, зависящая от ха-рактеристигс корковой системы и гидравличэскоЯ проводимости системи почва-корень; р и С -плотность и теплоемкость воздуха, соответственно; Та, Тт, Т_-температуры воздуха свободной атмосфери, растительного покрова и испарянцэго слоя почви; га, ґд-сопротивление ие -реносу но пути лист-воздух и почва-воздух соответственно; г^' -сопротивление переносу пара из зоїш испзроїшя в почве в воздух; гп). --устыиное сопротивление листьев, Флікция обводненности растительно го покрова; г8Ч{ -сопротивление испаряющего (I -го) слоя почпн; (^-насыщающая удельная влажность при температуре Т,; q_(~imciimannr3n удельная влажность испаряющего слоя почви; да-удельнэя влажность воздуха приземного слоя атмосферы.

Радиационный баланс растительного покрова (R.) и поверхности почвы (R ) зависят от суммарной радиации, противоизлучения атмосфери, альбедо сиотомы почна-растонда, облачности, функции ггропус-ка;мя растительного покрова, упругости водяного пара, влажности почвы и растительного покрова.

Сопротивления переносу на пути лист-воздух (га) и почва-воздух (г^) зависят от листового индекса, высоты растении и скорости ветра. При отсутствии растительного покрова гд зависит только от скорости ветра и шероховатости подстилающей поверхности.

Устьичноа сопротивление r„t рассчитывается по формуле Шоудрі; Іідсо

rst * «„[' + [If]' Ш)

где ч, b-парпмотрлі, г0-минимальное устьичлэо сопрэтивл'чг,!", і:от'і poo ямін-.тоя функцией радиационного баланса р^титэльноги покр.'ь-ч.

П СОГТПГО КС'ДОДН рОЪЛИЗСигШЛ ЧИ'ЛІІЄІО»ЯЯ CX?V;i. ТЮЯІО.'ІНЧГіЛ [л-

считывать испарение через просохши слой почвы, а также динамику глубины просохшего слоя ()2(). Показано, что fy является важной характеристикой почвы, влияющей «а интенсивность испарения через него. Для расчета г* получено выражоние

га'=гаехр{гП7рг]' t">

где - коэффициент изЕижстости/п^-толщкна просохшего слоя, Dy-коэффициент диффузии содяноі-о пара в воздухе.

Естественно, что при отсутствии прссохпаго слоя Г'*= ГІ.

На основании теоретических соображений и числокных экспериментов для га3( нами получена формула в виде

,0

і _iSS

**пя і ~^"l


' Я, - Ut*" ]'q tfJB - Wf


11 Vr-wr l** ^J>


(15)

где r-ga -минимальное сопротивление почвы (при полном ее смячива-;ши), q -вычисляемый параметр, индекс t показывает номер испаря-швдго елся почва.

Воемокность расчета динамики прссыхания почва обеспечивается, а так же к тем, что в слагаемом й уравнения (I) учитывается цспа: роние из влашшх слоев почва (необязательно с первого верхнего сх

почвы), а слагаемым dT уравшния (5) учитываются затраты тепла на

это испарение.

Система (10)-(12) линеаризована относительно TL-Ta, т8~"а>

qj-q 'и q„-qa и в результате чего получена система линейных уравис кия, репая которую мокно рассчитать значения транешрации, испарения, температуры листьев и поверхности почвы и некоторые другие характеристики.

- ІЗ -

З тротьоа разделе рассматривается численная схема расчета да -нэмики листового индекса, высота растении и масса коркеЯ, которип являются входными параметрами модели (субмодель роста и развитей рзстонмй).

В конца второй глвбы приводятся результата численных экспьрл-мэнтов по оценка чувствительности модели, (лги обобщены в форма зависимости интенсивности сумиэргаго исгтречия I) or каждого ил метооолекентоп (твшгература воздуха, относительная влаяаость воздуха, суммарная радиация) при постоянства остальных при заданной влажности почвы; 2) от влажности почвы при заданных штеоуслови-ях, 3) и от фотометрических характеристик посзва (лаптовой индекс и масса корней) при загаяних метеорологических условиях и влажности почвы. Анализ результатов показиваэг, что модель в чалом адекватно описывает основная физические процесса, происходящие вситеме ПРА. Полученный дашшэ хороио согласуются с результатами других азтороз (Снротенко. Бойко, Росс, Бххола, Молдау).

Третья .глава посвящена вопросам идентификации и проверка адекватности разработан"ой-модели. Для этого использовались материалы наблюдений за влвкностью почвы, суммарного испарения и температуры почва олоркых станций комплексной воднобвлаясовой и агрометеорологической сети, почввнноиспарчтальных и енвгонсперн-тельтах пунктов Северо-Кавхвзского УГКС (ШЭ Семакарзкорск: чар-ньЯ пар, І98І-І9ЄЗ гг; яровой ячмень, Ї98І, 1962 и 1985 гг; ози-пая паганицз, 1Э81-1983 гт: ШЗ Гигант: черный пар а скиая гаю-кица, І98І-І983 и 1985 гт; AHG Камыаеватская: чершя пар, ПЙ2. 1083, 1985 гг), материалы наЯлюдания за влаягастью почвы АнС лг-лос Самарской области на полях с черным паром, яровой и озимой пипккией.в 196 к IS6S гт,' «атеримн наАлпявкия эз влажнесть» и 'фггавдтрэтлекйы характеристиками посев* на йкезеримоитал нг-м

участке ШШСХ-ЮВ (Саратов) за 1979 и 1980 it под посевом яровой паеницы. а тещі» материалы наблюдений за суточным значением суммарного испарения на Валдае в 1964, 1972 и 1Э73 гг под посевом яровых зерновых культур.

Из них для оценки параметров субмодели энерго -и массообмеиа почвы испэльзованы материалы наблюдений за влажностью и температурой почвы черного пара в районе Семикаракошка в '1963 г.

Для оптимизации параметров субмодели энерго-и массообмена растительного покрова использованы наиболее репрезентативные даннш по суммарному испарению, изморенные Относительно точным триСором-Большим гидравлическим испарителем' (БГИ).

Оценивание параметров субмодели роста и развития растений проводилось по материалам наблюдений за фитометрич-вскимь характеристиками посевов яровой пшеница в района Саратова в 1979 и 1980 гг.

Остальнле материалы использовались в основной для верификации модели и частично для уточнения тех или иных параметре модели в целом. Исследование адекватности модели проведеш путем сравнения измеренных и рассчитанных величин суммарного испарения, влак-цосгн и температуры почвы. Использовались следующие критерии точности: относительная ошибка (SQ), коэффициент корреляции (Вк) и отношение ошибки мэтода к естествешюи вариации (Sg). Такхе приводился среднее значение фактической (Ирс) и рассчитанной (WR0) влаклости почвы, ерэднеквадратическое отклонение аначаїшй фактической влажности почва f), среднеквадратическая (Sc) и абсолютная (S„) ошиб' и расчета.

КоефЗиці нт корреляции между рассчитанными и измеренными вели-чинами суточного суммарного испарения на Валдае составляет 0.85-0.86, относителыше ошибки -36-37Й и отношение ошибки метода к естественной вариации -0.72-0.77. Согласно методикам Госкомгидромета,

если это отношение меныие 0.8, то метод можно рекомендовать для практического использования.

Относительные ошибки пентадных и декадных значений суммарного испарения на Валдае составляют -20 ~2Ъ%, а в Семнкарокорске в цолом 28-31Ж, что соответствует точности лучших принятых у нос методов.

Н. рис.1 для иллюстрации представлены суточный ход рассчитанного и измеренного суммарного испароїшя под посевом ярового ячменя по Валдае в 1973 г.

Для проверки адекватности модели но данным' о влажности и твшоратуре почва использованы материалы наблюдений 27 -годостан-ция. Сравнение рассчитанных, и фактических значение влажности почвы проводилось по данным слоев 0-Ю, 0-20, 0-50 и 0-100 см (поля с черным паром, яровыми и озимыми злаковыми культурами) и значений температуры почвы на ео поверхности и на глубинах 10 и 20 см (поле с черным паром).

На рис. 2 показано сравнение рассчитанных и фактических значений влажности почвы п слоях 0-20, 0-50 и 0-100 см под посевом ярового ячменя в 1981 г и на рис. 3 под посевом озимой пшениць в 1981-1963 гг.

Относительная ошибка расчетов составляет 2-20%, что находите» в пределах ошибки метода экспериментального измерения влажности почвы. В качестве примера в табл. I частично приведены статистические характеристики расчетов по ГМО Семинэракорск.

Относительные ошибки расчетов температуры почвы составляют 3-I2S, отношение ошибки метода к естественной вариации меняется от 0.18 до 0.46.

Резюмируя итоги проверки модели, можно считать, что построен ная модель достаточно адекватно отобран ;вт поведение моделируемой системы.

- IS -

t-i

!>o. I. ;.i«rM;;sj j-яктическах (EF) it гпсчитадвн (KR) суточных зііячрн^Л -уимзрного йспл;<ч>ая la) 8 также осзгчов () зя г:«рпод 4 wm - І6 аплч І?73г,, ІізлдоЯ, ярмоЙ тмеиь.

і ' 'ri

AOO -

4 0.Э

A 300

- 30.0

2)

"a

JJ ь 4

. .{ J I.

S.C.0

0.0

Порядковый: помор суток от начала счета

Рис. 2. Фактичаскїів (точки) и рассчигмчшо (лшки) значения влагозапасов в почмгашх слоях Q--Z0 (I), 0-50 (Z), 0-Г00 (.1) і» количество оса.пков (вертикальнее лгаши). ЯрошГ ячмень, Семикаракорск, I9SI г.


СИ,

- чо/>

Порядковий НОМ6І' суток от начала сче-лъ

Рис. 3. Фактические (точки) и рассчитаніше (лтии) аиач^пия влагозапасов в почвенных сюя.х 0-20 її;, 0-СО (,2), 0-100 (.'і.. <.\м, я количбсгво осадкой (ьортикальнкг; лиши). Озим.ч пшеница, Семіїкарчкорск, 1982 г.

Таблица I.

Статистические характеристики рассчитошшх и Фактячесіаїх значения влажности почвн, Семиквракорск.

В четвертой главо рассматривается применение» модели для решения исследовательских и прикладшх задач. С помощью числонгоїх экспериментов показаны возмокности модели дли исследования явления засухи и суховеев, в частности сроков их наступления.

С помощью модели исследовано иссушение почвы, показана динамика передвижения фронта испарения вглубь почвы, процесс образо-вани:': просохшего слоя, а также глубина просихання почвы. Вамшм моментом является то, что моделыше результати гшдтверкдевтся фактическими данными. Результаты числешшх экспериментов показывают возмокности модели при исследовании діпіамики стабилизации

ВОДНОГО реКИМа ПОЧВЫ В Процессе ЄЄ ДЛИТеЛЬНОГО ИССуШеНИЯ И KJXO-

да на квазистациоііарішй режим.

Здесь обсуждаются возможности анализа условий ьлагообеспе-ченности вегетационного периода по графическим изобракеїшям. Рассматриваются хроноизоплоты запасов продуктивной и относительной продуктивной влаги, эгаори влажности и динамика влажности фиксированного слоя почвы. Анализиру»этся достоинства и недостатки каждого графического изображения и возмокности их использования дчя решения прикладных задач.

Проверка метода расчета запасов почваыюп влаги на независимом материале производилась по экспериментальным данным агрометеорологических станции Гигант, Чертково, Зорноград, Целина, Морозовой Севкавгидромета за 1990 г под посевом ярового ячменя. Использовались дашпю по запасам влаги на дату всходов и мэтеогаформацид, поступившая по оперативішм каналам связи в Гидрометцентр СССР. В связи с отсутствием данных о дефиците влажности воздуха и числе часов .солшчного сияния разработаны алгоритмы, позволяпою вместо них использовать информацию о "-wnepaType точки росы и облачности соотйотствеїшо.

Порядними!! iia.tap еутсж от начала сч>.та

ii'!;j. 4. 'Т-ингичиокиа (точки) и рассчит:ишии (линии) зиачоїши іі.і^ПХі-Г.П.ІСОВ І! ПОЧІЛІІНЦХ слоях ()--20 (Г), li-ЬО (Z), U-ЮСІ (3} см, '1 lXJJIi! :ОС'ГЫ> ОСаДКОЬ OsapTltKUJlUlUt; ЛИШ1Л). ЧрОЬОЙ ІІЧМОІІІ) ,

'pTiWbc, І9У0 і'.

4 СЮ

- A0J3

' 300

u 200 -

Ilk; и к.

Порядкоьый номер суток от начала сччіа Ь. Фактические (точки) и рао>;чит!лыие (линии) гшычвши

'ObUMCVJi D JM4bf;HHUX і:жш 0-20 (І), О-БО (2,1, О-TOO (3)

шічзоть'.1 осадков (ьерпжмышо лп'ііііи). Яровой ячмень, .

На рис. 4 приведоии результаты сравнения фактических к расе читанные влагозапаеов под посолом ярових культур в районе Ччрт ково, а у.п рис. 5 -в районе Гигант.

Срздноквадрати'тсгам отибки расчетов варьируют в продолах допустимих значений критериев точности, отношение ошибки метода к ес-тветвотюй влривыил в целом ішто 0.8. Сравнительно больший относительные ошибки можно облетать низкими пначеняями запасов пролуктип ной влаги. Гезультаты расчетов использовались п оперативной рчпотя.

В настоящей время в силу глобального потепления климата важное значение приобретают исследования трансформации водного режима сельскохозяйственных полай в связи с указанными изменениями.

В диссертации приводятся результаты сравнения рассчитанных данных по влагозапасам почви с изморегашми среднвмчоголетними величинами метрового слоя под посевом ярових, зернових культур при современном состоянии климата. Оценено такка влияние изменения основных. климатических факторов на суммарное испарение.

Полученные результата показывают, что предло.^огатя модель достаточно реалистично описывает влажностіши режим- почвы при ооа-роменном соотоятш климата, и ее можно использовать для рогсоїгітн задач, связанных с оценкой последствий изманешія климата для сельского хозяйства.

Похожие диссертации на Моделирование водно-теплового режима сальскохозяйственного поля