Радиационный режим посевов и теплиц

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Радиационные характеристики облачного поля аппроксимируются характеристиками среднего по размерам облака [2, 3], умноженными на вероятность закрытости Солнца облаками, или некоторого эффективного облака [40], горизонтальные размеры которого увеличиваются с ростом балла облачности. В таком приближении не учитываются эффекты взаимного затенения и многократного рассеяния света между облаками (радиационное взаимодействие облаков), которые обусловлены конечными горизонтальными размерами отдельных облаков. При больших баллах или зенитных углах Солнца эти эффекты могут оказывать значительное влняиие на радиационный режим облачного поля.[ . ]

Радиационный режим атмосферы, радиационный и тепловой баланс земной поверхности, приводятся в третьей и четвертой главах. Перечислены и подробно раскрыты основные методы и приборы для измерения радиации и температуры воздуха и почвы.[ . ]

Кириллов Т.В. Радиационный режим озер и водохранилищ. Л.: Гидрометсо-издат, 1970. 253 с.[ . ]

Кириллова Т. В. Радиационный режим водоемов.[ . ]

В модели представлен радиационный режим посева, который тесно связан с температурным режимом и с архитектоникой посева. Поглощаемая посевом фотосинтетически активная радиация определяет (совместно с потоками С02) интенсивность процесса фотосинтеза.[ . ]

Масса облаков и водяной пар, содержащийся в атмосфере, существенно воздействуют и на радиационный режим планеты: с их помощью происходит поглощение и отражение избытка солнечной радиации и тем самым в известной степени регулирование ее поступления на Землю. Одновременно облака экранируют встречные тепловые потоки, идущие с поверхности Земли, снижая теплопотери в межпланетное пространство. Из всего этого слагается погодоббразующая функция атмосферной влаги.[ . ]

К оптически (точнее - спектрально) активным компонентам относятся также атмосферные аэрозоли. Их влияние на радиационный режим заключается в поглощении и рассеянии как солнечного излучения, так и длинноволновой радиации подстилающей поверхности. В случае мелкодисперсного субмикронного аэрозоля коэффициент поглощения превосходит коэффициент рассеяния. По некоторым оценкам увеличение концентрации таких частиц в 1,5 раза должно приводить к повышению температуры тропосферы на 1,7 К (Е. П. Борисенков и К. Я. Кондратьев, 1988).[ . ]

В облаках, толщина которых более 100 м, в результате многократного рассеяния на небольшом расстоянии от их верхней и нижней границы устанавливается стационарный радиационный режим, определяемый коэффициентами рассеяния и поглощения в этом слое и обобщенной индикатрисой рассеяния, которая в данных условиях принимает форму, близкую к сферической. Яркость в таком слое одинакова во всех направлениях. Подобные условия можно наблюдать и на земной поверхности, когда над снеговым покровом находится тонкий, порядка сотни метров, слой тумана, а выше — безоблачное небо.[ . ]

Формирование экологической системы всего водоема обусловлено факторами общей значимости, к ним относятся — глубина, размер водоема, очертания береговой линии, тип грунта, прозрачность воды, радиационный режим, питательные вещества (Воронцов и др., 1981). В каждом конкретном водоеме видовой состав гидробионтов исторически обусловлен, определяется географической широтой, связью с другими водоемами, может изменяться во времени как естественным путем, а также под влиянием человеческой деятельности. Наиболее приспособленные к конкретным условиям среды виды становятся доминантами. Для каждого компонента сообщества свойственны свои способы и ритмы размножения, плодовитость, смертность, продолжительность жизни. Высокая сбалансированность условий среды и биологических циклов основных компонентов сообществ обеспечивает надежность функционирования экосистемы водоема.[ . ]

Атмосферный аэрозоль оказывает как прямое, так и косвенное воздействие на климат. Аэрозольные частицы рассеивают и поглощают солнечное и тепловое излучение п, следовательно, оказывают непосредственное влияние на радиационный режим атмосферы.[ . ]

На ядрах конденсации образуются водяные капельки или снежинки, которые некоторое время находятся в воздухе во взвешенном состоянии. Вследствие этого образуются такие атмосферные явления, как дымка, туманы, облака. Как следствие, меняется радиационный режим атмосферы и подстилающей поверхности, выпадают осадки. Известен также механизм выведения водяного пара из атмосферы вследствие его конденсации на наземных предметах — роса, иней, жидкий и твердый налет, изморозь.[ . ]

Пусть в облачном поле присутствует поглощающий в видимой области спектра аэрозоль, например сажа, и аэрозольные частицы являются ядрами конденсации. Наличие такого аэрозоля внутри облачной капли может привести, с одной стороны, к заметному (в смысле влияния на радиационный режим) уменьшению альбедо однократного рассеяния и, следовательно, к уменьшению альбедо облачного слоя. С другой стороны, присутствие ядер конденсации оказывает влияние на процесс образования облачных капель, распределение по размерам которых становится более мелкодисперсным. Это означает, что индикатриса рассеяння становится менее вытянутой и при фиксированном водозапасе облаков их оптическая толщина возрастает, поэтому альбедо облачного слоя должно увеличиваться. Вопрос о суммарном воздействии аэрозоля на радиационные свойства облаков остается дискуссионным и даже знак этого воздействия еще не определен. Изменение поглощательных свойств элементарного рассеивающего объема облаков под влиянием аэрозоля представляет собой отдельную проблему атмосферной оптики, для решения которой необходимо выполнить соответствующие теоретические и экспериментальные исследования. Здесь ограничимся предварительными оценками возможного воздействия поглощающего аэрозоля на средний радиационный режим поля кучевых облаков. Предположим, что наличие аэрозоля в облачных каплях не изменит существенно коэффициент ослабления и индикатрису рассеяния, а приведет лишь к некоторому уменьшению альбедо однократного рассеяния X =1,0; 0,999 и 0,99 [11].[ . ]

Эти показатели свидетельствуют о том, что насаждения играют видную роль в формировании теплового баланса на том или ином участке. Положительная роль насаждений, хотя и зависит от характера озеленения, но весьма существенна при любом типе посадок. Установлено, что радиационный режим на затененных участках благоприятнее, чем на открытых местах, даже после .прекращения инсоляции. Кроме того, тень от деревьев и кустарников хорошо защищает человека от избытка прямого и излученного тепла солнечной энергии.[ . ]

Одновременный учет в теории обоих типов макромасштабных ( 0,1-И,0 км) флуктуаций оптических характеристик облаков является очень сложной математической задачей. Следует отметить лишь работы Б.А. Каргина [13], где предпринята попытка с помощью методов статистического моделирования исследовать радиационные свойства облачных полей со стохастической геометрией и случайными оптическими параметрами внутри отдельного облака. Основное же внимание уделяется изучению статистических характеристик радиационного поля в разорванной облачности, которая характеризуется случайной геометрической структурой, а оптические параметры внутри отдельного облака описываются детерминированными функциями. Повышенный интерес к исследованию переноса излучения в разорванной облачности объясняется тем, что макромасштабные флуктуации оптических параметров, благодаря стохастической геометрии облачного поля, являются более сильными по сравнению с аналогичными флуктуациями, обусловленными случайной внутренней структурой облаков. По этой причине можно ожидать, что стохастическая геометрия облачного поля и особенно наличие просветов между облаками оказывают наиболее заметное влияние на радиационный режим и поля яркости облачной атмосферы. В субтропиках и тропиках доля разорванной облачности может достигать 30 - 50% .[ . ]

Самолетные измерения следует проводить в соответствии с программами городских фоновых измерений. Наблюдения за газовым составом верхней тропосферы и стратосферы особенно важны в тех случаях, когда проведение измерений с поверхности земли не могут быть осуществлены. Не следует забывать о необходимости контроля выбросов сверхзвуковых самолетов, а также изменений концентрации 03, оксидов азота, фреонов. К числу специальных самолетных измерений относится определение характеристик подстилающих поверхностей с целью изучения влияния эффективного альбедо на радиационный режим атмосферы.[ . ]

Суть явления заключается в том, что в условиях постоянного притока солнечной радиации благодаря биоте происходит непрерывное движение биофильных элементов (С, N. Н, О, Э, Р, Са, Ге) через состояния с высоким химическим потенциалом, когда эти элементы входят в состав живых тканей, к состояниям с низкими уровнями энергии - по мере разложения тканей. Таким образом, возникает своеобразный, интерактивный по своей природе планетарный метаболизм - совокупность взаимосвязанных физических, химических и биологических процессов. Именно такая совокупность процессов определяет химический состав атмосферы, гидросферы и земной поверхности и, в конечном счете, все характеристики окружающей природной среды, делающие ее пригодной для существования современных нам форм жизни на планете. К числу таких характеристик относятся прежде всего радиационный режим и климат Земли.[ . ]

Помимо получения чисто метеорологической информации многие станции и посты (в том числе агрометеорологические посты в хозяйствах) проводят специальные агрометеорологические наблюдения, фиксируя изменения в росте и развитии расте­ний под влиянием соответствующих метеорологических факто­ров. К их числу относятся фенологические наблюдения (наблюдения за наступлением фаз развития растений); определение густоты стоя­ния растений и поврежденности растений неблагоприятными ме­теорологическими явлениями, вредителями и болезнями; изме­рение высоты растений; наблюдения за полеганием посевов и за формированием элементов продуктивности и определение струк­туры урожая; наблюдения за состоянием озимых культур и плодо­вых деревьев в зимний период, за температурой почвы, глубиной ее промерзания и оттаивания, величиной снежного покрова на полях озимых и в садах; наблюдения за влажностью почвы на посевах различных сельскохозяйственных культур и некоторые другие.

По результатам сопряженных агроклиматических и чисто ме­теорологических наблюдений можно оценить влияние условий погоды на развитие и состояние посевов и насаждений сельскохозяйственных культур, на развитие болезней и размножения вре­дителей, условия проведения сельскохозяйственных работ. Дан­ные агроклиматических наблюдений можно использовать для со­ставления агроклиматических прогнозов. Из них наиболее важны прогнозы агрометеорологических условий (теплообеспеченность вегетационного периода, сроки оттаивания и промерзания поч­вы, запасы продуктивной влаги в почве и т.д.); фенологические прогнозы (сроки начала весенних полевых работ, сроки наступ­ления основных фаз развития растений и их вредителей); про­гноз урожайности основных сельскохозяйственных культур и их качества; прогноз состояния озимых культур, а также плодовых деревьев в зимний период.

Агрономия: Учеб. пособие для учреждений сред. проф. об­разования / Н. Н. Третьяков, Б. А. Ягодин, А.М. Туликов и др.; Под ред. Н. Н. Третьякова. - М.: Академия, 2004. С. 27-38.

Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

347740 Ростовская область г.Зерноград, ул.Советская 21

e - mail : zernschool 3@ rambler . ru

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение лицей г.Зернограда

Предпрофильный курс

Физика и сельскохозяйственная

метеорология

Шивчкова Анжела Владимировна,

учитель физики МБОУ лицей, г. Зернограда

I квалификационная категория

г. Зерноград

ФИЗИКА И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ

С ходом технического прогресса зависимость сельского хозяйства от капризов погоды уменьшается. Однако необходимость тщательного учета особенностей климата и погоды, сложившихся и ожидаемых агрометеорологических условий, а также информации о них не только снижается, но все более возрастает.

Зерноград является важным центром сельскохозяйственной науки на Дону. В городе успешно функционируют крупный учебный институт, два научно – исследовательских института республиканского значения, филиал Российской инженерной академии менеджмента и агробизнеса, одна из старейших на Дону государственная сельскохозяйственная опытно – селекционная станция, Северо – Кавказская машино – испытательная станция.

Зерноград – город студентов. Азово – Черноморская государственная агроинженерная академия – один из старейших сельскохозяйственных вузов. Для народного хозяйства в составе пяти факультетов готовит инженеров по семи специальностям, в том числе и управлением аграрным производством.

Создания в образовательном процессе курсов профильной и педпрофильной подготовки через организацию курсов по выбору способствует самоопределению учащихся в отношении своей будущей профессиональной деятельности.

Курс разработан для учащихся 9–х классов, когда ученик стоит перед необходимостью осуществления ответственного выбора дальнейшего профиля и определяется в отношении своей будущей профессиональной деятельности.

Курс построен так, чтобы способствовать саморазвитию учащихся, активизирует творческое мышление, развивает инициативу, интуицию, работоспособность, умение давать анализ своей деятельности, оценивать свои достижения. Курс интегрирует физику с агрометеорологией, географией, биологией, почвоведением и многими отраслями сельскохозяйственных и биологических наук.

Основной целью данного курса является активизация познавательной деятельности ученика, раскрытие всех его способностей, создание мотивации для осознанного выбора будущего профиля обучения.

Курс направлен на достижение следующих дидактических целей:

- формирование умения осуществлять сбор, переработку и представление информации по заданной теме, используя различные источники;

- формирование взгляда на сельскохозяйственную метеорологию, подчиняющуюся физическим законам;

- расширение и углубление представлений о физических методах исследования в области агрометеорологии;

- овладение приемами анализа агрометеорологических исследований;

- развитие логического мышления, познавательного интереса, интеллекта и творческих способностей;

- воспитание интереса к предмету; уважение к труженикам сельского хозяйства, политехническое воспитание;

- выработка навыков работы в группах и индивидуально при выполнении исследовательских работ и лабораторно – практических заданий.

Методы и задачи

- научить учащихся пользоваться приборами и с их помощью проводить измерения;

- научить применять законы физики в развитии с/х

Пояснительная записка

Пред профильный курс для учащихся 9 классов посвящен исследованию влияния климата и погоды на продуктивность сельского хозяйства.

Курс основан на применении знаний учащихся по темам:

Программа курса рассчитана на 17 часов. Основной целью данного курса является создание ориентационной и мотивационной основы для осознанного выбора будущего профильного обучения в сельскохозяйственных вузах и техникумах.

Дидактические цели курса:

· создать условия для формирования взгляда на сельскохозяйственную методологию подчиняющуюся физическим законам;

· создать условия для овладения приемами анализа агрометеорологическим исследованиям;

· развивать логическое мышление, познавательный интерес, интеллект и творческие способности в процессе выполнения экспериментальных исследований, навыки работы с приборами, способности к самостоятельному приобретению новых знаний по физике с учетом собственных интересов;

· воспитывать убежденность в изучении агрометеорологии, направленную на использование благоприятных факторов погоды и климата в сельскохозяйственном производстве;

· выработать навыки работы в группе и индивидуально при выполнении исследовательских работ и лабораторно практических заданий.

Методические задачи:

· научить учащихся пользоваться приборами и с их помощью проводит измерения;

· помочь учащимся найти практическое применение полученных знаний в области земледелия;

· создать условия для определения готовности учащихся к изучению физики в области сельскохозяйственного производства;

· научить использовать полученные знания в познавательной и исследовательской деятельности;

· научить использовать физические методы в изучении сельскохозяйственной метеорологии.

Курс рассчитан на развитие у учащихся следующих навыков

Познавательной деятельности:

· проводить наблюдения, эксперимент, осуществлять измерение физических величин – давление, температуру, влажность;

· определять значимость объекта познания, осуществлять поисковую деятельность, выделять важные вопросы ;

· самостоятельно организовывать свою познавательную деятельность, творчески выполнять учебные и практические занятия;

Информационно – коммуникативной деятельности:

· Осуществлять сбор информации, перерабатывать и

· представлять материал по заданной теме, используя различные

· Передавать содержание информации, владеть терминологией, переводить информацию из одной знаковой системы в другую в соответствии с коммуникативной ситуацией;

· Использовать мультимедийные ресурсы и компьютерные технологии для обработки, систематизации и передачи информации, создавать презентации результатов познавательной и практической деятельности;

· Принимать участие в дискуссии, в соответствии с этическими нормами поведения;

Рефлексивной деятельности:

· Оценивать свою деятельность, предвидеть ожидаемый результат, анализировать свои действия, учитывать мнение окружающих при определении собственной позиции;

· Осуществлять осознанный выбор будущего профиля обучения

Курс рассчитан на 17 часов из расчета 1 час в неделю.

Этапы реализации программы:

Ø Организационный этап. Знакомство с курсом. Формирование групп. Экскурсия в ВНИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко

Ø Этап реализации.

Ø Этап защиты и представления работ.

Ожидаемые результаты:

· Объективная самооценка учащихся, проявляющаяся в выборе ими естественно – научного профиля;

· Приобретение и развитие навыков самостоятельной работы с различными источниками информации;

· Формирование навыков решения задач в группе. Активное участие в дискуссии, умение строить логическую цепь рассуждения;

· Осознание учащимися связи между различными областями наук.

Программа курса

I. Вводное занятие (1 ч.)

Знакомство с курсом. Экскурсия в Всероссийский научно - исследовательский институт зерновых культур им. И.Г. Калиненко

II. Земная атмосфера как среда с/х производства. (2 ч.)

1) Состав приземного слоя атмосферы и почвенного воздуха. Загрязнение атмосферного воздуха и меры борьбы с ним. Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления с высотой.

2) Лабораторно – практическое занятие.

Ознакомление с устройством приборов для измерения атмосферного давления.

а ) ртутный чашечный барометр б) барометр – анероид в) барограф

Определить цену деления прибора и измерить атмосферного давления в мм. рт. ст. и Па

III. Лучистая энергия (2 ч.)

1) Солнце – источник энергии природных ресурсов. Солнечная радиация и радиационный баланс. Радиационный режим посевов и теплиц. Пути более полного использования солнечной радиации в с/х.

2) Лабораторно – практическое занятие.

Ознакомиться с устройством приборов для измерения солнечной радиации.

а) актинометр б) пиранометр в) альбедометр

Рассчитать приход прямой радиации.

IV. Температура почвы и воздуха. (2 ч.)

1) Значение температурного режима среды для жизнедеятельности с/х растений и животных. Теплофизические характеристики почвы. Влияние растительного и снежного покрова на температуру почвы. Методы воздействия на температурный режим почвы для целей с/х. Процессы нагревания и охлаждения воздуха. Изменение температуры воздуха с высотой. Значение температуры воздуха для сельскохозяйственного производства.

2) Лабораторно – практическое занятие.

Измерение температуры поверхности и пахотного слоя почвы.

Измерение глубины промерзания почвы.

Провести наблюдения за температурой воздуха среди растений по срочному, максимальному и минимальному термометрам, установленным горизонтально в защитах Кудряшова на h =20 и 50 см и над посевом.

V. Вода в атмосфере и почве. (6 ч.)

1) Влажность воздуха. Характеристики содержания водяного пара в атмосфере. Изменение характеристик влажности воздуха с высотой. Влажность воздуха в растительном покрове. Значение влажности воздуха для с/х производства.

2) Лабораторно – практическое занятие.

Ознакомиться с устройством приборов для влажности воздуха.

а) психрометр станционный б) психрометр аспирационный в) гигрометр г) гигрограф

3) Испарение и испаряемость. Испарение с поверхности воды, почвы и растений. Методы определения испарения и испаряемости. Методы регулирования испарения с с/х полей. Конденсация и сублимация водяного пара.

4) Осадки. Виды и типы осадков. Методы измерения осадков. Значение осадков для сельского хозяйства. Активное воздействие на облака. Снежный покров.

5) Лабораторно – практическое занятие.

Определить высоту и плотность снежного покрова при помощи снегомерной рейки и весового снегомера. Рассчитать запасы воды в снеге.

6) Почвенная влага и методы ее определения. Продуктивная влага. Водный баланс поля. Мероприятия по регулированию водного режима почвы.

VI. Ветер. (2 ч.)

1) Причины возникновения ветра. Методы измерения скорости и направления ветра. Значение ветра в сельском хозяйстве.

2) Лабораторно – практическое занятие.

Ознакомиться с устройством флюгера, ручного анемометра и др. ветроизмерительных приборов.

Определить направление и скорость ветра по флюгера и другим приборам.

Определить среднюю скорость ветра на 100 с. Ручным анемометр на высотах 50 и 200 см над поверхностью Земли.

Засухи и суховеи. Ветровая эрозия почв. Град и причины его возникновения. Сильные ливневые дожди. Заморозки. Влияние заморозков на с/х культуры. Меры борьбы с опасными явлениями.


Данный обзор посвящён вопросам изучения внутреннего радиационного режима в ценозах культурных растений, культивируемых в контролируемых услових среды. В нём: 1) обоснована целесообразность использования фитоценоза как объекта исследования для оценки фотобиологической эффективности излучения в условиях светокультуры; 2) показана целесообразность проведения световых измерений в многоярусных фитоценозах с учётом роли листьев различных ярусов в формировании хозяйственно-полезного урожая; 3) рассмотрены основные требования к светоизмерительным приборам для измерений искусственного излучения в условиях светокультуры и дан краткий анализ существующей приборной базы для выполнения этих измерений; 4) на ряде примеров показана сложность и неоднозначность внутренней структуры светового поля, формирующейся внутри фитоценозов в условиях светокультуры; 5) предложены и обоснованы концептуальные подходы к выбору спектральных и энергетических характеристик искуственного облучения для светокультуры растений; 6) обоснована необходимость учёта световых для условий листьев различных ярусов при выборе спектральных и энергетических характеристик источников света для культивирования многоярусных фитоценозов; 7) рассмотрены приёмы и методы по дополнительному искусственному облучению внутри ценозов и используемые для этого источники света; 8) рассмотрены эффективность использования боковой подсветки ценозов растений и условия для её реализации; 9) обсуждены преимущества объёмного распределения фитоценозов на наиболее распространённых, многоярусных осветительных установках; 10) на основе изложенного материала рассматрены пути совершенствования методических подходов к оценке фотобиологической эффективности искусственного излучения в условиях светокультуры для культивирования ценозов культурных растений с учётом особенностей их архитектоники и внутреннего радиационного режима.

  • светокультура растений
  • внутриценозное освещение
  • источники света
  • многоярусные осветительные установки
  • фотосинтез
  • архитектоника фитоценоза
  • оптические свойства фитоценозов
  • продуктивность фитоценозов

Концептуальные подходы к выбору спектра излучения ламп для выращивания растений в искусственных условиях

Читайте также: