Контрольная работа по "Сельскому хозяйству"

    Задание 1.

1. Дать определение радиационного баланса и его составляющих.

    Радиационный  баланс земной поверхности - разность между суммарной солнечной радиацией, поглощенной земной поверхностью, и  ее эффективным излучением. Для земной поверхности 

    - приходная часть есть поглощенная  прямая и рассеянная солнечная  радиация, а также поглощенное  встречное излучение атмосферы; 

    - расходная часть состоит из  потери тепла за счет собственного  излучения земной поверхности. 

2. Вычислить радиационный баланс

Дано:

h₀=61⁰

S=0,85кВт/м²

D=0,13 кВт/м²

E_эф.=0,09 кВт/м²

A=21%

Решение:

S'=S*sinh₀=0,85*0,874=0,743 кВт/м²

Q= S'+D=0,743+0,13=0,873 кВт/м²

R=-A*Q/100=-21%*0,873 кВт/м² /100%=-0,183 кВт/м²

В=Q-R- E_эф.=0,873 кВт/м²-(-0,183 кВт/м²)-0,09 кВт/м²=0,966 кВт/м²

    Задание 2.

1. По данным таблицы 2 построить график годового хода температуры воздуха.

    2. Определить амплитуду годового  хода температуры.

    А=16,9-(-17,5)=34,4⁰С

3. Определить даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0⁰C, через 5⁰C, через 10⁰C. Вычислить продолжительность периодов с темперартурой выше 0⁰C, выше 5⁰C и выше 10⁰C (период активной вегетации).

Даты  перехода температуры воздуха через 0⁰С – 10 апреля и 15 октября, через 5⁰С – 24 апреля и 1 октября, через 10⁰С – 17 мая и 17 сентября.

Продолжительность периодов с температурой выше 0⁰С – 188 дней, больше 5⁰С – 160 дней, больше 10⁰С – 153 дня.

4. Вычислите сумму активных (выше 10⁰C) температур за каждый месяц, а также в целом за весь период активной вегетации.

За  июнь Σt_акт.=16,6*30_дн.=498⁰С

За  июль Σt_акт.=16,9*31_дн.=523,9⁰С

За  август Σt_акт.=15,0*31_дн.=465⁰С

За  май t_ср.=(10,0+13,0)/2=11,5⁰С

Σt_акт.=11,5⁰С*14_дн.=161⁰С

За  сентябрь Σt_{акт. .}=(10,0+13,0)/2=11,5⁰С

Σt_акт.= 11,5⁰С*17_дн.=195,5⁰С

Сумма активных температур за весь период вегетации 1843,4⁰С

    Задание 3.

1. Дать определение характеристик влажности воздуха.

    Граница насыщения, то есть максимальное количество водяного пара, который может содержаться в воздухе при данной температуре. Чем выше температура, тем выше поглощающая способность воздуха.

    Важной  характеристикой водяного пара, содержащегося  в воздухе является его давление (упругость).

    Давление (упругость) насыщения это максимально возможное давление водяного пара при заданной температуре.

    Относительная влажность воздуха это соотношение текущего давления к давлению насыщения при данной температуре воздуха.

2. Изучить психометрический и гигрометрический метод определения влажности воздуха.

    Основным  методом измерения влажности  воздуха при положительной температуре  является психрометрический. Пcихрометрический метод измерения относительной влажности воздуха  основан на зависимости интенсивности испарения с водной поверхности от дефицита насыщения водяного пара соприкасающегося с ней воздуха. Опредение влажности осуществляется по показаниям двух термометров с точностью 0.1 градус Цельсия. Один термометр измеряет температуру воздуха, а второй термометр обертывают смоченной тканью, таким образом он показывает свою собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем сильнее испарение с поверхности второго термометра, и тем ниже его показания. Собственно, такая система из двух термометров и называется психрометр.

    Из  разницы показаний температур определяется текущее давление водяного пара в  воздухе по формуле

     ,

    где E' - давление насыщения при температуре  второго термометра,

    А - постоянная психрометра, принимаемая  равной 0.000662,

    Р - атмосферное давление, принимается  равным 1000 гПа,

    t - показания сухого термометра,

    t' - показания смоченного термометра.

    Приборы, которые измеряют влажность психрометрическим  методом, называются психрометрами. Нашли  применение два их типа: станционный  психрометр без принудительного  обдува и аспирационный психрометр, в котором применяется обдув  резервуара смоченного термометра с  постоянной скоростью. В этом преимущество аспирационного психрометра, т. к. коэффициент А определяется более надежно. Кроме того, аспирационный психрометр устроен так, что позволяет производить измерения при самых различных погодных условиях без какой либо дополнительной защиты от Солнца и ветра, т.е. может использоваться в походных условиях.

    Общим недостатком всех психрометров является ограниченное их применение при температуре  ниже -5 -10^о С. При более низких температурах влагонасыщенность воздуха становится очень малой, в результате чего даже незначительные неточности в отсчетах по термометрам приводят к значительным погрешностям при расчете самих значений влажности.

    Станционный психрометр представляет собой пару ртутных психрометрических термометров, помещенных в метеорологическую  будку на специальном штативе. Резервуар  правого термометра обвязан батистом, конец которого погружен в стаканчик  с дистиллированной водой (смоченный  термометр).

    Левый термометр – сухой. Будка имеет  стенки в виде двойных жалюзи, что  даже при сильных ветрах не приводит к значительному повышению скорости внутри будки, но в то же время имеет  место хороший воздухообмен внутри.

    Гигрометрический  метод (гигро – влажный) основан  на свойстве некоторых тел менять свои линейные размеры (деформироваться) при изменении содержания в воздухе  водяных паров. Такими свойствами например обладает обезжиренный человеческий волос  и различные органические пленки. Так, при изменении влажности  от 0 до 100% удлинение волоса составляет около 2,5% от его длинны. Это и положено в основу работы гигрометров и гигрографов. В гигрометрах деформация волоса или пленки с помощью системы рычагов передается на стрелочный указатель, а в гигрографах - на перо, с помощью которого производится запись на ленте на вращающемся барабане. Все приборы этого типа относительные. Хотя их шкалы и отградуированы в значениях относительной влажности, в отсчеты по приборам надо вводить специальные поправки, полученные по результатам параллельных наблюдений по станционному психрометру.

    Волосной  гигрометр в зимнее время при  температурах - 10^о С и ниже является основным прибором, т.к. более точный в иных условиях психрометр не может работать при низких температурах. Переводной график гигрометра строится заранее путем параллельных наблюдений в течение 1 – 1,5 месяца по психрометру и гигрометру до наступления устойчивых морозов. Отсчеты относительной влажности, снятые с гигрометра, переводятся в исправленные значения по переводному графику.

    Гигрографы  выпускаются как волосные, так и пленочные. Оборот барабана как и у термографа, суточный и недельный. Значения относительной влажности, снятые с ленты, переводятся в исправленные значения по переводному графику, полученному аналогично графику гигрометра.

3. Расчитать значение характеристик влажности воздуха по данным таблицы 3.

Дано:

t=23,4⁰C

f=36%

Решение:

E=28,8 гПА

e=f%*E/100%=36%*28,8гПА/100%=10,368гПА

d=E-e=28,8гПА-10,368гПА=18,432гПА

τ_e⁰=16,2⁰С 

    Задание 4. 

1. Дать определение  заморозков, выделить типы заморозков.

    За́морозки - понижения температуры ниже 0 °С в приземном слое воздуха или на почве вечером или ночью при положительной температуре днем. Заморозки наблюдаются весной или осенью, когда средняя суточная температура уже или еще положительная, вследствие ночного охлаждения почвы.

    По  интенсивности различают: слабые, средние  и сильные заморозки. Слабыми принято считать заморозки, при которых температура воздуха не опускается ниже -20С; при средних заморозках температура воздуха колеблется от -2 до -50С. Сильные заморозки – заморозки при температуре воздуха от -50С и ниже.

    По  времени возникновения заморозки  делятся на весенние, летние и осенние; по длительности действия - на: продолжительные (более 12 ч), средней продолжительности (5-12 ч) и кратковременные (до 5 ч); по условиям возникновения - на радиационные, адвективные и адвективно-радиационные заморозки.

    Так же заморозки делят на:

    а) радиационные, обусловленные охлаждением  почвы вследствие эффективного излучения  и наблюдающиеся наиболее часто  ночью;

    б) адвективные, вызванные приходом более  холодной по сравнению с земной поверхностью воздушной массы (адвекция холода).

    В отличие от радиационных, адвективные  заморозки могут наблюдаться  в любое время суток. В средних  широтах адвективные заморозки  особенно часто наблюдаются в  мае. Это так называемые майские  холода, связанные с вторжением арктического воздуха.

    Условия погоды, благоприятствующие заморозку (низкая влажность воздуха, слабый ветер, отсутствие облачности), создаются  в антициклонах и гребнях повышенного  давления. Повторяемость заморозков возрастает в низменных местах рельефа, где задерживается охлажденный  воздух. В центральных областях Европейской  территории России весенние заморозки  возможны до половины июня, а осенние  начинаются во второй половине сентября.

    Заморозок на почве — понижение температуры  почвы и растений ночью до 0ºC и  ниже вследствие эффективного излучения, в то время как в воздухе, по крайней мере на высоте 2 м (в метеорологической  будке), температура воздуха остается выше 0ºC.

    Считается, что если продолжительность заморозков больше четырех часов, то это представляет опасность для цветущих плодовых деревьев и кустарников. А заморозки  интенсивностью -5ºС и ниже могут  вызвать повреждения всходов  льна, при -6..-7ºС начинается повреждение  всходов сахарной свеклы, также могут  быть повреждены всходы кукурузы самых  ранних сроков сева.

    Наиболее  распространенным способом защиты плодовых культур от заморозков является дымление. Тепловой эффект от сжигания дымообразующих куч или специальных дымовых  шашек составляет 1-2°С. Дымление продолжается в течение 1-1,5 часов и после  восхода солнца. Достаточно эффективным и быстрым способом является дождевание. Оно способно защитить растения от заморозков до -5..-7°С. Для защиты низкорослых ягодных кустарников применяется полив, который способствует тому, что температура не опускается ниже -2..-3°С.

2. Рассчитать ожидаемую ночную минимальную температуру по способу Михалевского

Дано:

t=7,9⁰C

t'=3,9⁰C

f=60%

A=1 балл

Решение:

С=1,5