Климатические и гидрологические условия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Новосибирский государственный аграрный университет

Институт заочного образования и повышения квалификации

Агрономический факультет

Контрольная работа

по дисциплине: Агрометеорология



Содержание

Задание № 1

1) Дать определение радиационного баланса и его составляющих

2) Вычислить радиационный баланс

Задание № 2

1) По данным таблицы №2 построить график годового хода температуры воздуха

2) Определить амплитуду годового хода температуры

3) Определить даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С, через 5°С, через 10°С. Вычислить продолжительность периодов с температурой выше 0°С, выше 5°С, выше 10°С (период активной вегетации)

4) Вычислить сумму активных (выше 10°С) температур за каждый месяц, а также в целом за весь период активной вегетации

Задание № 3

1) Дать определение характеристик влажности воздуха

2) Изучить психрометрический и гигрометрический метод определения влажности воздуха

3) Рассчитать значение характеристик влажности воздуха по данным таблицы №3

Задание № 4

1) Дать определение заморозков, выделить типы заморозков

2) Рассчитать ожидаемую ночную минимальную температуру по способу Михалевского

Задание № 5

1) Описать методику составления фенологических прогнозов

2) Определить дату наступления восковой спелости зерновых культур

Задание № 6

1) Построить розу ветров

2) Проанализировать розу ветров, определить:

-преимущественное направление ветра,

-количество дней с данным направлением ветра,

- количество дней с С и СВ ветром (возможен суховей)

Используемая литература



Задание № 1 температура роза ветров прогноз

1) Дать определение радиационного баланса и его составляющих

Радиационный баланс В - состоит из коротковолновой и длинноволновой радиации. Он включает в себя следующие элементы называемые составляющими радиационного баланса: прямая радиация S'; рассеянная радиация D; отражённая радиация Rк (коротковолновая); излучение земной поверхности Ез; встречное излучение атмосферы Еа.

Прямая солнечная радиация S'. Энергетическая освещённость прямой радиации зависит от высоты Солнца и прозрачности атмосферы и возрастает с увеличением высоты над уровнем моря.

Рассеянная радиация D. Чем выше Солнце и больше загрязнённость атмосферы, тем больше поток рассеянной радиации. Облака, не закрывающие Солнце, увеличивают приход рассеянной радиации по сравнению с ясным небом. Зависимость прихода рассеянной радиации от облачности сложная. Она определяется видом и количеством облаков, их вертикальной мощностью и оптическими свойствами. Рассеянная радиация облачного неба может колебаться более чем в 10 раз.

Снежный покров, отражающий до 70-90% прямой радиации, увеличивает рассеянную радиацию, которая потом рассеивается в атмосфере.

Суммарная радиация Q - это сумма рассеянной D и прямой радиации S', падающей на горизонтальную поверхность.

Отражённая радиация (альбедо) R - часть суммарной радиации, приходящей к деятельному слою Земли и отражённой от него. Альбедо зависит от цвета, шероховатости, влажности и других свойств.

Излучение Земли Ез - это земное излучение несколько меньше излучения абсолютно чёрного тела при той же температуре и пропорционально четвёртой степени абсолютной температуры земной поверхности. Излучение земной поверхности происходит непрерывно. Чем выше температура излучающей поверхности, тем интенсивнее её излучение.

Излучение атмосферы Еа - происходит, так же как и излучение Земли, непрерывно. Поглощая часть солнечной радиации и излучения земной поверхности, атмосфера сама излучает длинноволновую радиацию.

2) Вычислить радиационный баланс

Дано: ho - 17° Формулы:

(высота Солнца в град); S'=Ssinho

S - 0.78кВт/м2; Q=S'+D

D - 0.07кВт/м2; R=-AQ/100

Eэф - 0,09кВт/м2; B=Q-R-Eэф

А - 37%.

Найти: В

Решение:

S'=Ssinho=0,78*0,2923=0,228кВт/м2

Q=S'+D=0,228+0,07=0,298кВт/м2

R=-AQ/100=-37*0,298/100=-11,026/100=-0,11

B=Q-R-Eэф=0,298-(-0,11)-0,09=0,32кВт/м2

Ответ: радиационный баланс = 0,32 кВт/м2.

Задание № 2

1) По данным таблицы №2 построить график годового хода температуры воздуха

2) Определить амплитуду годового хода температуры

А=17,6-(-17,6)=35,2°С

3) Определить даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С, через 5°С, через 10°С. Вычислить продолжительность периодов с температурой выше 0°С, выше 5°С, выше 10°С (период активной вегетации)

Через 0°С - 10 апреля и 15 октября, продолжительность - 189 дней.

Через 5°С - 23 апреля и 1 октября, продолжительность - 162 дней.

Через 10°С - 18 мая и 13 сентября, продолжительность - 119 дней.

4) Вычислить сумму активных (выше 10°С) температур за каждый месяц, а также в целом за весь период активной вегетации

Июнь - ?tакт=15,3*30=459°С

Июль - ?tакт=17,6*31=545,6°С

Август - ?tакт=14,9*30=447°С

Май tср=10+12,6/2=11,3°С ?tакт=11,3*14=158°С

Сентябрь tср=12,8+10/2=11,4°С ?tакт=11,4*13=148,2°С

Вегетационный период ?tакт=459+545,6+447+158+148,2=1757,8°С

Задание № 3

1) Дать определение характеристик влажности воздуха

Абсолютная влажность б - масса водяного пара, содержащийся в единице объёма воздуха. Выражается в г/м3.

Парциальное давление водяного пара е - давление, которое имел бы пар, находящийся в воздухе, если бы он занимал объём, равный объёму воздуха при той же температуре. Выражается в гПа.

Давление насыщенного водяного пара Е - парциальное давление водяного пара, максимально возможное при данной температуре. Выражается в тех же единицах.

Относительная влажность f - отношение парциального давления водяного пара е к давлению насыщенного пара Е при данных температуре и давлении, выраженное в процентах:

F = е/Е*100%

Дефицит насыщения водяного пара d - разность между давлением насыщенного пара при данной температуре и фактическим парциальным давлением водяного пара:

D = Е - е

Выражают в гектопаскалях, миллибарах или миллиметрах ртутного столба.

Точка росы td - температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе при данном давлении, достигает состояния насыщения относительно химически чистой плоской поверхности воды.

2) Изучить психрометрический и гигрометрический метод определения влажности воздуха

Психрометрический метод - измерение влажности воздуха производится двумя термометрами, один из которых охлаждается смачиванием водой.

Гигроскопический (сорбционный) метод - основан на свойстве гигроскопических тел (обезжиренный человеческий волос) реагировать на изменение влажности воздуха.

3) Рассчитать значение характеристик влажности воздуха по данным таблицы №3

Дано: е = Е'-АР(t-t')

t - 18°С если t'=11°С то Е'=13,1гПа

t' - 11°С

A (пост. психром.)-0,000662 f = е/Е*100%

Р(атм. давление) - 1000гПа если t=18°С то

Найти: е - упругость водяного пара; d = Е - е

f - относительную влажность воздуха;

d - дефицит влажности воздуха;

td - точку росы.

Решение:

Е = Е'-АР(t-t')=13,1-0,000662*1000*(18-11)=13,1-0,662*7=13,1-4,634= =8,466гПа

F = е/Е*100%=8,466/20,6*100=0,41*100=41%

d=Е-е=20.6-8.466=12.134гПа

Если е=8.5гПа то td=4,6°С

Задание № 4

3) Дать определение заморозков, выделить типы заморозков

Заморозки - это понижение температуры воздуха или деятельной поверхности до 0°С и ниже на фоне положительных средних температур воздуха.

Типы заморозков:

Адвективные заморозки - возникают вследствие вторжения холодного воздуха арктического происхождения весной и осенью. Происходит понижение температуры воздуха во всём приземном слое. Амплитуда суточного хода температуры воздуха не велика, различие между температурой воздуха на высоте 2 м. и у поверхности почвы незначительно. Адвективные заморозки могут длится несколько суток подряд, охватывают большие территории и мало зависят от местных условий.

Радиационные заморозки - образуются интенсивным охлаждением деятельной поверхности в результате излучения в ясные тихие ночи при невысоком уровне средних суточных температур воздуха. При этом в приземном слое воздуха образуется инверсия температуры. На поверхности почвы или сомкнутого травостоя холоднее, чем на высоте 2м., в среднем на 2,5-3°С, в Сибири на 4-4,5°С.

Адвективно-радиационные заморозки - возникают вследствие вторжения холодного воздуха и дальнейшего ночного охлаждения.

4) Рассчитать ожидаемую ночную минимальную температуру по способу Михалевского

Дано: М воздуха = t' - (t - t')*С±А

t - 5.4°С М поверхности почвы = t' - (t - t')*2*С±А

t' - 2.4°С

f - 65%

N - 8 баллов.

Найти: ожидаемую ночную минимальную температуру

Решение: т.к. N=8баллов то +2°С

М воздуха = 2,4 - (5,4 - 2,4) * 1,8 = - 3 + 2 = - 1°С заморозок вероятен;

М поверхности почвы = 2,4 - (5,4 - 2,4) *2* 1,8 = - 8,4 + 2 = - 6,4°С заморозок будет.

Задание № 5

3) Описать методику составления фенологических прогнозов

Фенологические наблюдения и прогнозы - наблюдения за сезонными явлениями и процессами в жизни растений и животных и предсказание сроков их наступления. При проведении фенологических наблюдений регистрируют даты наступления фаз развития дикорастущих и культурных растений (например, распускание почек деревьев и кустарников, их цветение, плодообразование), сроки прилёта и отлёта птиц, появления различных видов насекомых и др.. Фенологические наблюдения дают информацию о динамике развития растительного и животного мира в течение годичного цикла, в сопоставлении с гидрометеорологическими условиями.

4) Определить дату наступления восковой спелости зерновых культур

Дано: D1 - 9.07

(дата фазы колошения); D=D1+A/t-B

А - 450°С (сумма

эффективных температур);

tcp по прогнозу - 19°С (тем-

пература воздуха по прог-

нозу или по среднемного-

летним данным.

B - 5°С (темп. биологичес-

кого минимума)

Найти: D - дату восковой спелости

Решение:

D=09.07+450/19-5=09.07+32дня=11,08

Ответ: дата восковой спелости - 11 августа.

Задание № 6

3) Построить розу ветров

4) Проанализировать розу ветров, определить:

-преимущественное направление ветра,

-количество дней с данным направлением ветра,

- количество дней с С и СВ ветром (возможен суховей).

Преимущественное направление ветра в мае - Юго-западное

Количество дней с данным направлением ветра:

31день - 100%

Х дней - 24% Х=7,44 Ответ: 7,5 дней

Количество дней с С и СВ ветром в мае:

31день - 100%

Х дней - 5+11% Х=4,96 Ответ: 5 дней.



Используемая литература

1. Агрометеорология Ю.И.Чирков. Гидрометеоиздат 1986г.

Размещено на Allbest.ru