Указания к выполнению

- определяем среднегодовую температуру воздуха;

- далее определяем среднегодовую относительную влажность воздуха;

- по формуле (5) определяем величину среднегодовой испаряемости;

- определяем величину коэффициента водного баланса (формула (1));

- устанавливаем область увлажнения территории ландшафта.

Пример расчета приведен в таблице 5.

Таблица 5 – Расчет количественной оценки увлажнения ландшафта методом А.Н. Костякова

Климатические факторы	Месяцы												Средне-годовое
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Среднемесячные осадки, Р, мм	27	27	27	28	33	46	42	36	28	33	33	34	32,8
Среднемесячная относительная влажность, φ, %	83	82	81	68	61	59	60	59	62	76	82	85	71,5
Среднемесячная температура воздуха, t, ˚С	-8,8	-8,7	-2,8	7,4	15,2	19	21,7	20,2	13,9	6,8	-0,3	-5,8	6,5

Данный ландшафт можно отнести к области недостаточного увлажнения (К_в.б. < 1), занимающей южную и юго-восточную часть Русской равнины.

3 Расчет дефицита водного баланса

Среди частных характеристик ландшафта наиболее видное место занимают режимы тепла и влаги. Они выступают во взаимодействии в формировании речного стока, в эрозионных процессах, в почвообразовании и жизнедеятельности биоценозов. Обобщенной количественной характеристикой влагообеспеченности ландшафтов являются дефициты водного баланса. Дефицит водного баланса - это показатель тепло- влагообеспеченности, или это разница между суммарной потребностью культуры в воде и ее природной влагообеспеченностью. Он колеблется в широких пределах в зависимости от климатических, почвенных, гидрологических и других условий. В комплексе с другими природно-хозяйственными показателями дефициты водного баланса позволяют прогнозировать размеры гидромелиораций.

Цель работы: определить дефициты водного баланса для природно-климатической зоны и сельскохозяйственной культуры, построить по этим данным интегральные кривые дефицитов водного баланса.

Дано: - среднесуточная температура воздуха за вегетационный период подекадно, t ⁰С;

- среднесуточный дефицит влажности воздуха, подекадно, d, мб;

- величины осадков подекадно Р, мм;

- среднесуточная относительная влажность воздуха подекадно, , %.

Указания к выполнению

В данной работе для природно-климатической зоны и сельскохозяйственной культуры требуется определить:

1) сумму среднесуточных температур воздуха за декаду

t=10t, (7)

2) поправку на длину светового дня

(8)

где l - поправка на приведение длины светового дня к 12 часовой его продолжительности;

L - астрономическая длина светового дня в часах, изменяющаяся в широтном направлении (рисунок 1).

3) сумму температур воздуха с поправкой на длину светового дня

tl (9)

4) сумму среднесуточных температур воздуха с поправкой на длину светового дня нарастающим итогом

(tl) (10)

5) сумму среднесуточных дефицитов влажности воздуха подекадно

d=10d (11)

6) биологический коэффициент (К_б)

К_б представляет собой коэффициент пропорциональности между фактическим суммарным испарением воды с ландшафта и испаряемостью, он учитывает частоту и обильность выпадения атмосферных осадков.

В связи с этим биологические коэффициенты разных климатических зон различны, что объясняется как индивидуальным характером биологических ритмов роста и развития растений, так и природно-хозяйственными различиями территории ландшафтного комплекса.

Осредненный биологический коэффициент К_б для выбранной зоны ландшафта принимаем:

лесная зона 0,94-1,0;

лесостепная зона 0,88-0,96;

степная зона 0,86-0,94;

полупустынная зона 0,82-0,90.

7) испаряемость подекадно (Е₀)

На территории России расположены различные по степени естественного увлажнения зоны. Для определения суммарного водопотребления (испарения) применяют расчетные методы, основанные на использовании уравнений, характеризующих динамику тепло – влагообмена в системе почва – растение – атмосфера.

Испаряемость подекадно определяем по формуле:

Е₀=0,0006(25+t)²(100-), мм (12)

где t - среднедекадная температура воздуха, ⁰С;

 - относительная влажность воздуха за декаду, %.

8) коэффициент влагообмена с нижележащими слоями ()

Этот коэффициент учитывает капиллярный подток и непосредственное использование корнями растений воды из слоя 100 см. Для культур весеннего и летнего посева значения  изменяются в среднем от 1 до 0,85, уменьшаясь к концу вегетации.

Для первой четверти вегетационного периода – 1;

Для второй четверти вегетационного периода - 0,95;

Для третьей четверти вегетационного периода - 0,90;

Для четвертой четверти вегетационного периода - 0,85.

9) дефицит водного баланса для данной природно-климатической зоны, за каждую декаду месяца по формуле:

d_w = K_бЕ₀Р (13)

где  - коэффициент влагообмена;

Р - величины осадков подекадно, мм.

10) Дефицит водного баланса представляют нарастающим итогом от начала до конца вегетационного периода.

11) Расчет ведем в табличной форме. В таблице 6 приведен пример расчета.

12) По данным дефицита водного баланса нарастающим итогом строится интегральная кривая для данной зоны (рисунок 2).

13) Далее расчет выполняется для выбранной сельскохозяйственной культуры. Сроки вегетационного периода для данной культуры находят по агроклиматическому справочнику. Расчет ведется аналогично с расчетом для зоны (с 1 по 6 пункт, формулы 7-11).

14) суммарное водопотребление ЕТ_сгор

Суммарное водопотребление (эвапотранспирация) - это объем воды, расходуемый сельскохозяйственным полем на транспирацию растениями и испарение с почвы при оптимальной влагообеспеченности. Его измеряют в м³/га или в мм слоя воды:

ЕТ_сгор=0,45  К_б  d, мм (14)

где К_б - биологический коэффициент (приложение А).

d - сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха за декаду, мб (таблица 7).

15) дефицит водного баланса для сельскохозяйственной культуры за каждую декаду вегетационного периода

d_w=   ЕТ_сгор  Р (15)

где  - коэффициент влагообмена (пункт 8);

ЕТ_сгор - суммарное водопотребление, мм (формула (14));

Р - величины осадков за декаду, мм.

16) Далее представляем дефицит водного баланса нарастающим итогом от начала до конца вегетационного периода.

17) Результаты расчета сводим в таблицу. Пример расчета приведен в таблице 7. По данным дефицита водного баланса нарастающим итогом строится интегральная кривая для сельскохозяйственной культуры (рисунок 2).