Измерение солнечной радиации 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Измерение солнечной радиации



АГРОМЕТЕОРОЛОГИЯ

 

 

Рабочая тетрадь

 

 

Москва

Издательство РГАУ-МСХА

 2019
Агрометеорология: Рабочая тетрадь / А.И. Белолюбцев. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2019. 22 с.

 

 

В рабочей тетради изложен учебный материал для лабораторно-практических занятий по дисциплине «Агрометеорология».

 

Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлениям подготовки: 35.03.04 Агрономия; 35.03.03 Агрохимия и агропочвоведение; 35.03.07 Технология производства и переработки с/х продукции.

Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией факультета агрономии и биотехнологии (протокол № 01 от 01.02.2019 г.).

 

 

 

  © Белолюбцев А.И., составитель, 2019
  © ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2019 © Издательство РГАУ-МСХА,2019

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

     
1 ВВЕДЕНИЕ 4
2 Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины 5
3 Работа 1. Измерение солнечной радиации (пиранометр) 6
4 Работа 2. Измерение солнечной радиации (альбедометр походный) 7
5 Работа 3. Измерение температуры почвы (термометры: срочный, минимальный, максимальный, коленчатые, походный, вытяжные) 9
6 Работа 4. Измерение температуры воздуха (термометры: психрометрический, минимальный, максимальный) 11
7 Контрольные вопросы 1 14
8 Работа 5а. Измерение влажности воздуха (психрометр станционный) 15
9 Работа 5б. Измерение влажности воздуха (психрометр аспирационный) 16
10 Работа 6. Измерение влажности воздуха (гигрометр волосной) 17
11 Работа 7. Измерение осадков (осадкомер Третьякова) 19
12 Работа 8. Измерение плотности снега и запасов воды (весовой снегомер, маршрутная снегомерная рейка) 21
13 Работа 9. Измерение давления воздуха  (барометр - анероид) 23
14 Работа 10. Измерение скорости и направления ветра (флюгер Вильда, анемометр) 25
15 Контрольные вопросы 2 28
16 Работа 13. Прогноз заморозков (по способу Михалевского) 29
17 Работа 14. Расчет запасов продуктивной влаги в почве к началу вегетационного периода 30
18 Работа 15. Расчет дат наступления фаз развития растений 31
19 Работа 16. Расчет урожая зерна кукурузы 32
20 Контрольные вопросы 3 33
21 Приложения 34

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы, связанные с правильной оценкой и учетом факторов внешней среды, приемов их оптимизации, а также особенностей адаптивных реакций различных сельскохозяйственных культур на их изменения, приобрели в настоящее время особую актуальность. Решение этих проблем в современных условиях существенного роста экстремальности климата и всё возрастающей климатической составляющей в обеспечении безопасного функционирования агроландшафтов имеет большое значение.

Целью практического курса по дисциплине «Агрометеорология» является закрепление у студентов (бакалавров) теоретических знаний, приобретение умений и навыков в области агрономии для учета лимитирующих факторов погоды и климата, а также определения их влияния на объекты и процессы сельскохозяйственного производства.

Основная задача курса и данной Рабочей тетради – познакомиться с современными методами оценки, учета и анализа метеорологических и агрометеорологических факторов, а также их сочетаний, на примере использования основных метеоприборов и простейших методик наблюдений к ним.

В Рабочей тетради, составленной в соответствии с Методическими указаниями по «Агрометеорологии»,  изложен общий порядок и правила выполнения лабораторных работ. В ней даны название и назначение метеорологических приборов, их устройство и принцип работы, правила установки и схемы с обозначением основных узлов и деталей. В каждой работе даны задачи и перечислены вопросы, которые помогут студентам проверить свои знания и лучше освоить курс. Контрольные вопросы в конце каждого раздела дисциплины предназначены для самостоятельной подготовки к текущей и промежуточной аттестации.

При выполнении заданий Рабочей тетради студенты (бакалавры) используют текущие значения метеорологических элементов, полученные самостоятельно на учебной площадке кафедры и данные метеорологической обсерватории имени В.А. Михельсона. Выполненная работа сдается преподавателю.

 

Работа 1

Работа 2

Работа 3

Измерение температуры почвы

(термометры: срочный, минимальный, максимальный,

коленчатые, походный, вытяжные)

 

Задание:

1. Произвести отсчет температуры почвы по срочному, максимальному, минимальному, коленчатым, походному и вытяжным термометрам.

2. Ввести поправки к отсчету по температуре почвы и рассчитать исправленную величину.

3. Результаты наблюдений и расчетов занести в таблицу 3.1.

 

Таблица 3.1

Измерение температуры почвы

Термометры

отсчет поправка испр. величина

Срочный

     

Максимальный

     

Минимальный

     

   

 

Коленчатые

 

 

5 см          
10 см      
15 см      
   20 см      
Походный   10 см    

   

Вытяжные

20 см      
80 см      

Глубина промерзания почвы, см

   

Задача: изобразить графически, согласно законам Фурье суточный ход температуры на поверхности почвы и на глубине 40 см.

 

Вопросы:

1. Что такое активный слой почвы и какова его глубина?

2. До какой глубины прослеживается годовой ход температуры в почве?

3. Как правильно выбрать площадку для установки почвенных термометров?

 

Работа 4

Обработка ленты термографа

Наименование прибора максимум температуры минимум температуры амплитуда
Термограф суточный      

 

                                 Рис. 4.1. Пример обработки записи на ленте термографа

Вопросы:

1. Каков порядок установки термографа в рабочее состояние?

2. Как обрабатывается лента термографа?

3. Как отличить суточный термограф от недельного?

Контрольные вопросы 1  

1. Предмет «Агрометеорология», определение и задачи.

2. Методы наблюдений, применяемые в агрометеорологии.

3. Из каких основных слоев состоит атмосфера?

4. Чем характеризуется тропосфера?

5. Какие существуют методы изучения атмосферы?

6. Загрязнение атмосферы и меры борьбы с ним. Роль лесных насаждений в улучшении экологической обстановки.

7. Из каких газов состоит атмосферный и почвенный воздух? Современные изменения в составе атмосферного воздуха.

8. Что называют Солнечной постоянной? Какие изменения претерпевает солнечная радиация, проходя через атмосферу Земли?

9. Какие виды солнечной радиации представлены в атмосфере?

10. Какие приборы используют в актинометрии?

11. Чем представлены в атмосфере потоки длинноволновой радиации?

12. Как записывается уравнение радиационного баланса днем в ясную и пасмурную погоду, ночью?

13.  Какие естественные поверхности имеют наибольшее и наименьшее альбедо? Как регулировать альбедо сельскохозяйственных полей?

14.  Из каких частей состоит спектр солнечного излучения? Какую роль для физиологических процессов в растении они играют?

15. Что такое ФАР и как рассчитать коэффициент полезного использования ФАР (КПИФАР)? Каков его биологически возможный предел?

16.  Какие существуют способы повышения КПИФАР?

17. Каким требованиям должна отвечать площадка для установки почвенных термометров?

18. Какие термометры используют для измерения температуры почвы?

19.  Каков принцип действия минимального и максимального термометров?

20.  Для чего служат и как применяют коленчатые и вытяжные термометры?

21.  Что называют активным слоем почвы и какова его глубина? Теплофизические характеристики почвы.

22.  Как регулируют температуру почвы на сельскохозяйственных полях?

23.  До какой глубины прослеживается годовой ход температуры почвы?

24. Законы Фурье. Где они применяются на практике.

25. Каковы особенности распределения температуры воздуха в зависимости от рельефа местности?

26. Где и как устанавливаются термометры для измерения температуры воздуха? Каково назначение психрометрической будки?

27. Термограф. Обработка ленты термографа.

28. Как рассчитывают ВГТ и чему он равен для тропосферы? Какие факторы на него влияют? Роль в сельском хозяйстве.

29.  Какие процессы осуществляют перенос тепла между деятельным слоем и атмосферой?

30.  Что называют суммой активных и эффективных температур? Как их рассчитывают?


Работа 5а

Измерение влажности воздуха

(психрометр станционный)

 

Давление воздуха (Р)_________гПа

Задание:

1. Произвести отсчет температуры по станционному психрометру в метеорологической будке.

2. Ввести поправки к отсчетам и рассчитать  исправленную величину.

3. Используя психрометрические таблицы определить: парциальное давление водяного пара (е), относительную влажность (f), недостаток насыщения (d), точку росы (td), парциальное давление насыщенного водяного пара (Е).

4. Результаты наблюдений и расчетов занести в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Работа 5 б

Измерение влажности воздуха

(психрометр аспирационный)

 

Давление воздуха (Р)_________гПа

Задание:  

1. Произвести отсчет температуры по аспирационному психрометру.

2. Ввести поправки к отсчетам и рассчитать исправленную величину.

3. Используя психрометрические таблицы определить: парциальное давление
водяного пара (е), относительную влажность (f), недостаток насыщения (d),
точку росы (t d), парциальное давление насыщенного водяного пара (Е).

4. Результаты наблюдений и расчетов занести в таблицу 5.2.

 

Таблица 5.2

Работа 6

Измерение влажности воздуха

(гигрометр волосной)

Задание:

1. Произвести отсчет температуры по сухому термометру и по гигрометру в
метеорологической будке.

2. Ввести поправку к отсчету по сухому термометру и расчитать исправленную величину.

3. Пользуясь графиком, по показанию гигрометра найти относительную влажность воздуха.

4. Используя психрометрические таблицы, определить характеристики влажности воздуха.

5. Результаты наблюдений и расчетов занести в таблицу 6.1.

 

Таблица 6.1.

Работа 7

И змерение осадков

(осадкомер Третьякова)

Задание:

1. Определить количество выпавших осадков, используя измерительный стакан (мм).

2. Рассчитать поправку на смачивание ведра осадкомера.

3. Определить количество выпавших осадков в т/га.

4. Результаты наблюдений и расчетов занести в таблицу 7.1.

 

Таблица 7.1

Работа 8

Работа 9

              Измерение давления воздуха

                                      (барометр - анероид)

Задание:

1. Произвести отсчет давления и температуры по анероиду.

2. Сделать расчет поправок и определить суммарную поправку.

3. Найти исправленную величину давления воздуха.

4. Результаты наблюдений и расчетов занести в таблицу 9.1 и 9.2.
                                                                                                          

Таблица 9.1

Расчет поправок ане роида

  Таблица 9.2  
На шкалу   Приведенная к 0°С Добавочная Суммарная
       

Задачи:

1. Вычислить барическую ступень при давлении 1000 гПа и температуре, оС:

 

 а) -40      h =

 

 б) 0,0      h =

 

в) +40           h =

  

2. Рассчитать превышение 3-го этажа над 1-м этажом здания уч.корпуса, используя формулу Бабинэ.

 

Вопросы:

1. На сколько метров надо переместиться по вертикали, чтобы давление изменилось на 1 гПа?

2. Когда - летом или зимой (днем или ночью) - давление с высотой    

уменьшается быстрее?               

3. Как связать наличие горизонтального барического градиента и ветра?

 

Работа 10

Роза ветров

 

Задание:

1. Используя данные повторяемости направлений ветра (%) для января и июля (табл. 10.3), по­строить розу ветров (рис. 10.1).

 

Таблица 10.3

Повторяемость направлений ветра (%) и среднее число штилей

 

Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ Число штилей
Январь 3 7 35 11 6 10 20 8              7
Июль 9 8 13 5 6 10 33 16          9

Рис. 12.1. Роза ветров

Вопросы:

1. При каких сельскохозяйственных работах и как учитывается роза ветров?

2. Какое значение имеет ветер в сельском хозяйстве?

 

 

Контрольные вопросы 2

 


1. Чем характеризуют влажность воздуха?

2. Какие методы применяют для определения влажности воздуха?

3. Чем отличается влажность воздуха среди растений и на участках без растительности?

4. Каково устройство и принцип работы станционного психрометра?

5. Как определяют влажность воздуха в полевых условиях?

6. Какие факторы влияют на испарение в посевах сельскохозяйственных культур?

7. Какие изменения претерпевают температура и влажность воздуха по вертикали?

8. Конденсация и сублимация водяного пара в атмосфере.

9. Классификация облаков.

10. Осадки. Какова роль осадков в повышении продуктивности с.х. культур?

11. Как изменяется распределение и количество осадков по географическим зонам?

12. Приборы для измерения осадков. Каково устройство и принцип работы осадкомера Третьякова?

13. Каковы существуют особенности распределения и накопления снежного покрова на сельскохозяйственных полях?

14. Как проводят снегосъемку в поле?

15. Что понимают под снежными мелиорациями?

16. Неблагоприятные агрометеорологические явления зимнего периода и их последствия для зимующих с.х. культур.

17. Чем характеризуется почвенная влага и каково ее значение для ландшафтных структур?

18. Неблагоприятные агрометеорологические явления теплого периода.

19.  Критерии засух и суховеев.

20. Заморозки. Типы заморозков. Меры борьбы.

21. Какое влияние на заморозки оказывает местоположение участка?

22. Что понимают под водным балансом поля?

23. Какие существуют методы почвенной влагометрии? Термостатно-весовой метод определения влажности почвы.

24. Атмосферные фронты.

25. Какой характер погоды обу­словливает циклон? Какие отличительные особенности и условия его формирования Вы знаете?

26. Какой характер погоды обу­словливает антициклон? Условия его формирования.

27. Какими приборами измеряют давление воздуха?

28. Как влияют полезащитные лесные насаждения на режим ветра?

29. Что понимают под розой ветров и какова ее роль в ландшафтном строительстве?

30.  Каково назначение, устройство и принцип работы Флюгера Вильда и анемометра?

Работа 13

Прогноз заморозков (по способу Михалевского)

Задание 1:

1. Рассчитать ожидаемую минимальную температуру воздуха и поверхности почвы по данным 13 ч. срока наблюдений.

2. Уточнить прогноз минимальных температур по данным облачности в 21 ч.

3. Оценить вероятность наступления заморозков в воздухе и на поверхности почвы на ближайшую ночь. Результаты занести в таблицу 13.1.

Таблица 13.1

Работа 14

АГРОМЕТЕОРОЛОГИЯ

 

 

Рабочая тетрадь

 

Издано в редакции составителей

Корректура составителей

Отпечатано с оригинала,

представленного составителями

 

 

Подписано в печать   Формат

Усл. печ. л. Уч.-изд. №. Зак..

 

Издательство РГАУ-МСХА

127550, Москва, Тимирязевская ул., 44

Тел.: 8(499) 977-00-12; 977-40-64

 

АГРОМЕТЕОРОЛОГИЯ

 

 

Рабочая тетрадь

 

 

Москва

Издательство РГАУ-МСХА

 2019
Агрометеорология: Рабочая тетрадь / А.И. Белолюбцев. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2019. 22 с.

 

 

В рабочей тетради изложен учебный материал для лабораторно-практических занятий по дисциплине «Агрометеорология».

 

Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлениям подготовки: 35.03.04 Агрономия; 35.03.03 Агрохимия и агропочвоведение; 35.03.07 Технология производства и переработки с/х продукции.

Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией факультета агрономии и биотехнологии (протокол № 01 от 01.02.2019 г.).

 

 

 

  © Белолюбцев А.И., составитель, 2019
  © ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2019 © Издательство РГАУ-МСХА,2019

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

     
1 ВВЕДЕНИЕ 4
2 Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины 5
3 Работа 1. Измерение солнечной радиации (пиранометр) 6
4 Работа 2. Измерение солнечной радиации (альбедометр походный) 7
5 Работа 3. Измерение температуры почвы (термометры: срочный, минимальный, максимальный, коленчатые, походный, вытяжные) 9
6 Работа 4. Измерение температуры воздуха (термометры: психрометрический, минимальный, максимальный) 11
7 Контрольные вопросы 1 14
8 Работа 5а. Измерение влажности воздуха (психрометр станционный) 15
9 Работа 5б. Измерение влажности воздуха (психрометр аспирационный) 16
10 Работа 6. Измерение влажности воздуха (гигрометр волосной) 17
11 Работа 7. Измерение осадков (осадкомер Третьякова) 19
12 Работа 8. Измерение плотности снега и запасов воды (весовой снегомер, маршрутная снегомерная рейка) 21
13 Работа 9. Измерение давления воздуха  (барометр - анероид) 23
14 Работа 10. Измерение скорости и направления ветра (флюгер Вильда, анемометр) 25
15 Контрольные вопросы 2 28
16 Работа 13. Прогноз заморозков (по способу Михалевского) 29
17 Работа 14. Расчет запасов продуктивной влаги в почве к началу вегетационного периода 30
18 Работа 15. Расчет дат наступления фаз развития растений 31
19 Работа 16. Расчет урожая зерна кукурузы 32
20 Контрольные вопросы 3 33
21 Приложения 34

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы, связанные с правильной оценкой и учетом факторов внешней среды, приемов их оптимизации, а также особенностей адаптивных реакций различных сельскохозяйственных культур на их изменения, приобрели в настоящее время особую актуальность. Решение этих проблем в современных условиях существенного роста экстремальности климата и всё возрастающей климатической составляющей в обеспечении безопасного функционирования агроландшафтов имеет большое значение.

Целью практического курса по дисциплине «Агрометеорология» является закрепление у студентов (бакалавров) теоретических знаний, приобретение умений и навыков в области агрономии для учета лимитирующих факторов погоды и климата, а также определения их влияния на объекты и процессы сельскохозяйственного производства.

Основная задача курса и данной Рабочей тетради – познакомиться с современными методами оценки, учета и анализа метеорологических и агрометеорологических факторов, а также их сочетаний, на примере использования основных метеоприборов и простейших методик наблюдений к ним.

В Рабочей тетради, составленной в соответствии с Методическими указаниями по «Агрометеорологии»,  изложен общий порядок и правила выполнения лабораторных работ. В ней даны название и назначение метеорологических приборов, их устройство и принцип работы, правила установки и схемы с обозначением основных узлов и деталей. В каждой работе даны задачи и перечислены вопросы, которые помогут студентам проверить свои знания и лучше освоить курс. Контрольные вопросы в конце каждого раздела дисциплины предназначены для самостоятельной подготовки к текущей и промежуточной аттестации.

При выполнении заданий Рабочей тетради студенты (бакалавры) используют текущие значения метеорологических элементов, полученные самостоятельно на учебной площадке кафедры и данные метеорологической обсерватории имени В.А. Михельсона. Выполненная работа сдается преподавателю.

 

Работа 1

Измерение солнечной радиации

(пиранометр)

 

Задание:

1. Провести измерения рассеянной и суммарной радиации пиранометром.

2. Рассчитать прямую радиацию, поступающую на деятельную поверхность.

3. Результаты наблюдений и расчетов занести в таблицу 1.1 и 1.2.

 

Таблица 1.1



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-11-27; просмотров: 263; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.119.133.96 (0.122 с.)