📄Работа №174091
Тема: Анализ связи радиационного баланса и температуры поверхности почвы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
география
Объем:
63 листов
Год:
2023
Просмотров:
92
4365
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1.1.Энергообмен атмосферы и подстилающей поверхности и его описание с помощью уравнения теплового баланса. Составляющие уравнения теплового баланса 5
1.2. Радиационный баланс поверхности. Составляющие радиационного
баланса поверхности 8
1.3. Методы расчета составляющих радиационного баланса для пункта при
отсутствии актинометрических наблюдений 11
Глава 2. Влияние физико-географических условий на радиационный баланс земной поверхности 13
2.1 Влияние характера подстилающей поверхности 13
2.2 Суточный и годовой ход радиационного баланса 14
Глава 3. Тепловой режим почвы и его связь с радиационным балансом 17
3.1 Задача о суточном ходе температуры почвы и ее решение 17
3.2. Формирование вертикального профиля температуры почвы. Законы
Фурье 23
Глава 4. Изучение связи температуры подстилающей поверхности и радиационного баланса этой поверхности по материалам наблюдений 26
4.1 Существующие гипотезы о зависимости температуры поверхности почвы
от радиационного баланса и ее обоснование 26
4.2 Данные для проведения расчетов 43
4.3. Сравнение результатов с ранее полученными и анализ 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
ЛИТЕРАТУРА 3
Приложение 1 59
Приложение 2 62
1.1.Энергообмен атмосферы и подстилающей поверхности и его описание с помощью уравнения теплового баланса. Составляющие уравнения теплового баланса 5
1.2. Радиационный баланс поверхности. Составляющие радиационного
баланса поверхности 8
1.3. Методы расчета составляющих радиационного баланса для пункта при
отсутствии актинометрических наблюдений 11
Глава 2. Влияние физико-географических условий на радиационный баланс земной поверхности 13
2.1 Влияние характера подстилающей поверхности 13
2.2 Суточный и годовой ход радиационного баланса 14
Глава 3. Тепловой режим почвы и его связь с радиационным балансом 17
3.1 Задача о суточном ходе температуры почвы и ее решение 17
3.2. Формирование вертикального профиля температуры почвы. Законы
Фурье 23
Глава 4. Изучение связи температуры подстилающей поверхности и радиационного баланса этой поверхности по материалам наблюдений 26
4.1 Существующие гипотезы о зависимости температуры поверхности почвы
от радиационного баланса и ее обоснование 26
4.2 Данные для проведения расчетов 43
4.3. Сравнение результатов с ранее полученными и анализ 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
ЛИТЕРАТУРА 3
Приложение 1 59
Приложение 2 62
📖 Введение
Солнце или солнечное излучение является основным источником энергии для всех физических и биологических процессов, происходящих на Земле. Планетарные циркуляционные системы атмосферы и океанов приводится в действие солнечной энергией. Обмен водяным паром и жидкой водой с места на место, в течение земной шар зависит от солнечной энергии. Лучистая энергия от Солнца, падающая на землю, называется инсоляцией или приходящей солнечной радиацией. Он передается в различных длинах волн электромагнитного спектра, в основном в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасных диапазонах. Ввиду важности солнечной энергии для процессов погоды, климата и сельском хозяйстве важно понимать характеристики излучения и физические законы, управляющие им.
Температура почвы играет важную роль во многих почвенных процессах и связана с атмосферными, почвенными и поверхностными условиями. Температура как один из движущих факторов почвогенеза была признана в конце 19 века Докучаевым [1] и независимо от Хилгард [2], который перечислил климат, растения и организмы, исходный материал и время в качестве ключевых почвообразующих факторов. Позже, например, Элленберг [3] и Грей и др. [4] показали, что существует доминирующее влияние климата и исходного материала на многочисленные свойства почвы.
Измерения температуры почвы имеют решающее значение для калибровки многих функций температурного отклика почвы в имитационных моделях, поскольку температура почвы и содержание воды влияют на физические, химические и биологические процессы в почве. Поскольку свойства почвы и условия поверхности значительно различаются в пространстве, это создает большую проблему для определения температуры почвы на конкретном участке моделирования, а также для пространственного применения моделей температуры почвы. Большая часть данных о приземных атмосферных условиях поступает с метеостанций, которые распределены неравномерно, что создает значительную неопределенность в отношении пространственного распределения, особенно в отношении осадков. Однако свойства почвы и важные условия поверхности, такие как снежный покров и характеристики растительного покрова [7] которые влияют на температуру почвы, гораздо труднее оценить из-за их еще более сильной пространственной изменчивости.
Что касается сельскохозяйственного землепользования, факторы управления, такие как орошение, обработка почвы и управление растениеводством (т.е. сбор урожая, обрезка и мульчирование), влияют на физические свойства почвы и/или характеристики поверхности почвы, влияя на температуру и влажность почвы и могут вносить значительные пространственные и временные изменения по сравнению с естественными или ненарушенными землями.
Предмет исследований радиационного баланса и температуры подстилающей поверхности.
Цель работы - провести анализ теплового режима почвы с радиационным балансом подстилающей поверхности для нужд сельского хозяйства.
Задачи работы:
1) Изучить механизмы энергообмена атмосферы и подстилающей поверхности и его описание с помощью уравнения теплового баланса;
2) Оценить влияние физико-географических условий на радиационный баланс земной поверхности;
3) Провести анализ уравнений теплопроводности почвы и основные теплофизические характеристики приповерхностного слоя почвы;
4) Изучить суточный ход составляющих радиационного баланса в посевах безрассадного томата в условиях Ростовской области до и после полива.
Температура почвы играет важную роль во многих почвенных процессах и связана с атмосферными, почвенными и поверхностными условиями. Температура как один из движущих факторов почвогенеза была признана в конце 19 века Докучаевым [1] и независимо от Хилгард [2], который перечислил климат, растения и организмы, исходный материал и время в качестве ключевых почвообразующих факторов. Позже, например, Элленберг [3] и Грей и др. [4] показали, что существует доминирующее влияние климата и исходного материала на многочисленные свойства почвы.
Измерения температуры почвы имеют решающее значение для калибровки многих функций температурного отклика почвы в имитационных моделях, поскольку температура почвы и содержание воды влияют на физические, химические и биологические процессы в почве. Поскольку свойства почвы и условия поверхности значительно различаются в пространстве, это создает большую проблему для определения температуры почвы на конкретном участке моделирования, а также для пространственного применения моделей температуры почвы. Большая часть данных о приземных атмосферных условиях поступает с метеостанций, которые распределены неравномерно, что создает значительную неопределенность в отношении пространственного распределения, особенно в отношении осадков. Однако свойства почвы и важные условия поверхности, такие как снежный покров и характеристики растительного покрова [7] которые влияют на температуру почвы, гораздо труднее оценить из-за их еще более сильной пространственной изменчивости.
Что касается сельскохозяйственного землепользования, факторы управления, такие как орошение, обработка почвы и управление растениеводством (т.е. сбор урожая, обрезка и мульчирование), влияют на физические свойства почвы и/или характеристики поверхности почвы, влияя на температуру и влажность почвы и могут вносить значительные пространственные и временные изменения по сравнению с естественными или ненарушенными землями.
Предмет исследований радиационного баланса и температуры подстилающей поверхности.
Цель работы - провести анализ теплового режима почвы с радиационным балансом подстилающей поверхности для нужд сельского хозяйства.
Задачи работы:
1) Изучить механизмы энергообмена атмосферы и подстилающей поверхности и его описание с помощью уравнения теплового баланса;
2) Оценить влияние физико-географических условий на радиационный баланс земной поверхности;
3) Провести анализ уравнений теплопроводности почвы и основные теплофизические характеристики приповерхностного слоя почвы;
4) Изучить суточный ход составляющих радиационного баланса в посевах безрассадного томата в условиях Ростовской области до и после полива.
✅ Заключение
Суточный цикл солнечной радиации оказывает сильное влияние на баланс поверхностной энергии. Компоненты баланса поверхностной энергии, такие как скрытый тепловой поток, ощутимый тепловой поток, наземный тепловой поток и исходящее длинноволновое излучение, рассеивают доступную энергию на поверхности земли. Поскольку они имеют разную относительную эффективность, суточный цикл температуры поверхности земли будет зависеть от наличия контроля и ограничений на потоки. Например, низкая турбулентность может ограничить сумму видимых и скрытых тепловых потоков; ограничение влажности может повлиять на распределение между видимыми и скрытыми тепловыми потоками. Таким образом, измерение суточного цикла температуры поверхности суши в сочетании со знанием радиационного воздействия на поверхность суши может дать важную информацию о величине компонентов баланса поверхностной энергии.
Растительный покров изменяет поверхностные свойства почв. Это влияет как на коротковолновое альбедо, так и на длинноволновую излучательную способность. Это связано с влиянием растительности на поверхностное испарение и содержание воды. Содержание воды влияет на физические свойства почвы и распределение поверхностной энергии.
Таким образом, растительный покров воздействуют на почву так же, как одежда действует на кожу. По сравнению с непокрытой почвой растительные остатки могут уменьшить экстремальные потоки тепла и массы на поверхности почвы. Обработка растительных остатков может привести к более благоприятным агрономическим условиям почвы.
Из-за сложности системы взаимодействия почвы и воздуха модель была упрощена для различных целей во многих исследованиях. Полная модель с полным описанием ее сложных факторных взаимосвязей и ее численным решением еще не внедрена в практическое использование.
На основании проведенных расчетов доказано, что в начале вегетационного периода, когда большая часть поверхности почвы была оголена, а поливы еще не проводились, величина радиационного баланса подстилающей поверхности была относительно низкой и колебалась в пределах 2654-2693 МДж/м2 в сутки. Высокий уровень радиационного баланса пришелся на фазы вегетации, интенсивного формирования плодов и начала их созревания.
При соблюдении региональной агротехнологии выращивания сельскохозяйственных культур их урожайность зависит от продолжительности солнечного сияния в течение основных фаз развития растения.
Моделирование температуры сельскохозяйственной почвы должна базироваться на модельных подходах с ограниченной сложностью для расчета суточных температур почвы на различных гибких глубинах с использованием ежедневных погодных данных и временных изменений характеристик поверхности почвы, а также объема пор почвы, что позволяет учитывать влияние обработки почвы. Учитывая конкретные потребности что касается применения в сельском хозяйстве (например, условий обитания почвенных вредителей), особое внимание дополнительно уделять параметризации процессов при наличии почвенного покрова (снега и растительности) и льда в почве.
Растительный покров изменяет поверхностные свойства почв. Это влияет как на коротковолновое альбедо, так и на длинноволновую излучательную способность. Это связано с влиянием растительности на поверхностное испарение и содержание воды. Содержание воды влияет на физические свойства почвы и распределение поверхностной энергии.
Таким образом, растительный покров воздействуют на почву так же, как одежда действует на кожу. По сравнению с непокрытой почвой растительные остатки могут уменьшить экстремальные потоки тепла и массы на поверхности почвы. Обработка растительных остатков может привести к более благоприятным агрономическим условиям почвы.
Из-за сложности системы взаимодействия почвы и воздуха модель была упрощена для различных целей во многих исследованиях. Полная модель с полным описанием ее сложных факторных взаимосвязей и ее численным решением еще не внедрена в практическое использование.
На основании проведенных расчетов доказано, что в начале вегетационного периода, когда большая часть поверхности почвы была оголена, а поливы еще не проводились, величина радиационного баланса подстилающей поверхности была относительно низкой и колебалась в пределах 2654-2693 МДж/м2 в сутки. Высокий уровень радиационного баланса пришелся на фазы вегетации, интенсивного формирования плодов и начала их созревания.
При соблюдении региональной агротехнологии выращивания сельскохозяйственных культур их урожайность зависит от продолжительности солнечного сияния в течение основных фаз развития растения.
Моделирование температуры сельскохозяйственной почвы должна базироваться на модельных подходах с ограниченной сложностью для расчета суточных температур почвы на различных гибких глубинах с использованием ежедневных погодных данных и временных изменений характеристик поверхности почвы, а также объема пор почвы, что позволяет учитывать влияние обработки почвы. Учитывая конкретные потребности что касается применения в сельском хозяйстве (например, условий обитания почвенных вредителей), особое внимание дополнительно уделять параметризации процессов при наличии почвенного покрова (снега и растительности) и льда в почве.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.