Вимірювання температури ґрунту

Національний університет біоресурсів і природокористування України

Агробіологічний факультет

Кафедра кормовиробництва і меліорації

АГРОМЕТЕОРОЛОГІЯ

Робочий зошит

Для виконання лабораторних робіт

З агрометеорології

для підготовки фахівців ОКР „Бакалавр”

напряму6.090101 “Агрономія”

У вищих навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації

КИЇВ – 2013

УДК 631: 551.5

Робочий зошит для виконання лабораторних робіт навчальної дисципліни „Агрометеорології” для підготовки фахівців ОКР „Бакалавр” напряму 6.090101 “Агрономія” у вищих навчальних закладах ІІІ-IV рівнів акредитації.

Для студентів стаціонарної і заочної форми навчання НУБіП України.

Рекомендовано вченою радою Навчально-наукового інституту рослинництва, екології і біотехнологій НУБіП України

протокол № від

Укладачі:д.с-г.н., професор Демидась Г.І.,

к.с-г.н., доцент Коваленко В.П.,

к.геогр.н., доцент Скриник О.А.

Рецензенти: д.б.н., професор, академік НААН України Кирик М.М.

к.с-г.н., доцент Юник А.В.

Лабораторна робота № 1

Огляд принципів організації і методики проведення

метеорологічних спостережень.

Мета роботи: Ознайомитись із структурою системи гідрометеорологічних спостережень в Україні та в світі.

Задачі роботи: Позначити на контурній карті України метеорологічні станції Державної гідрометеорологічної служби України.

Нарисувати схему розміщення приладів на метеорологічному майданчику.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ ВИКОНАННЯ:

1. Позначити на карті України гідрометеорологічні станції (користуючись дод.1).

Рис.1. Карта України

2. Нарисувати схему розміщення приладів на метеорологічному майданчику.

Рис.2. План метеорологічного майданчику станції:

ВИСНОВКИ:

Рекомендована література:

1. Метеорологія і кліматологія / Г.Д. Проценко– К.: НПУ ім. М.П. Драгоманова, 2008. – 266 с.

2. Настанова гідрометеорологічним станціям і постам. Агрометеорологічні спостереження /Т.І. Адаменко, Л.В. Щербак. – К., 2007 – Вип.11.

3. Практикум з сільськогосподарської метеорології і кліматології/ І.Д. Приймак, І.П. Гамалій, Т.В. Колесник, Г.І. Демидась, О.І. Примак –В.:ТОВ «Нілан-ЛТД», 2013.-284с.

4. Сайт гідрометцентру України.

Лабораторна робота № 2

Вимірювання потоків сонячної радіації

Мета роботи: навчитися користуватися актинометричними приладами і методикою вимірювання радіації.

Задачі роботи:

Ознайомитися з будовою і принципом дії приладів для вимірювання радіації.

Вивчити методику вимірювання радіації.

Прилади: Актинометр, піранометр, геліограф, альбедометр, балансомір.

Завдання для виконання в лабораторії

Завдання 1. Визначити інтенсивність прямої сонячної радіації.

Прилади та устаткування: актинометр, гальванометр (ГСА-1), енергонагрівальна лампа (замінює Сонце).

Порядок виконання

1. Вивчити будову актинометра і порядок підключення його до гальванометра.

2. Встановити актинометр на лабораторному столі.

3. Ввімкнути електронагрівальну лампу в розетку електромережі.

4. Спрямувати трубку актинометра на джерело світла (електролампу), відкрити кришку і приєднати актинометр до клем гальванометра (+) і С. Якщо при цьому стрілка гальванометра піде за нуль, провідники слід поміняти місцями.

5. Встановити приймач актинометра перпендикулярно до джерела світла. Для цього трубку злегка повертати перед джерелом світла доти, поки не буде зафіксовано найбільше відхилення стрілки гальванометра.

6. Закрити трубку кришкою і через 1хв зробити відлік нульового положення стрілки гальванометра (Н₀').

7. Зняти кришку з трубки і через 1хв зробити перший відлік за гальванометром (Н₁), потім з інтервалом 10-15с ще три відліки (Н₂, Н₃, Н₄).

8. Закрити трубку кришкою і через 1хв знову (вдруге) зробити відлік нульового положення стрілки гальванометра (Н₀¢¢).

9. Обчислити середню величину нульового положення стрілки гальванометра (Н₀):

Н₀=(Н₀'+Н_о¢¢)/2.

10. Обчислити середню величину чотирьох вимірів (Н):

Н=(Н₁+ Н₂+ Н₃+ Н₄)/4.

11. У середнє значення показників гальванометра (Н) внести шкалову поправку (DН). Ці дані треба взяти з паспорта гальванометра (додаток 2). Після цього обчислити виправлений показ гальванометра за формулою:

12. Визначити фактичне відхилення (N):

13. Визначити інтенсивність прямої сонячної радіації (умовної) в кал/см²хв. Для цього покази гальванометра (N) помножити на перевідний множник (к=0,02), величину якого наведено в паспорті.

S=kN.

Усі дані занести в таблицю.

Завдання 2.Визначити величину сумарної та розсіяної радіації.

Прилади та устаткування: піранометр, гальванометр, джерело світла (замінює Сонце), годинник.

Порядок виконання

1. Вивчити будову піранометра і порядок підключення його до гальванометра.

2. Підключити через провідники піранометр до гальванометра згідно з позначками на клемах, а потім установити його горизонтально на лабораторному столі.

3. Увімкнути джерело світла і спрямувати його на піранометр (або злегка перемістити піранометр у коло освітленості).

4. Виконати послідовно операції, які описано в першому завданні від 6 до 13 пункту. Так дістанемо величину сумарної радіації (Q).

5. Зробити вимірювання величини розсіяної радіації. Для цього за допомогою екрана затінити приймальну частину піранометра.

6. Виконати послідовно операції, які описано в першому завдані від 6 до 13 пункту. Так дістанемо величину розсіяної радіації (Д).

Усі записи зробити в таблиці :

Вид радіації

Відлік за гальванометром

Результати розрахунків

Радіація, кал/см²хв

Н₀'

H₁

H₂

H₃

H₄

Н₀¢¢

Н₀

ΔH

Пряма S

Сумарна Q

Розсіяна Д

Завдання для самостійної роботи

1. Визначити інсоляцію (додаток 3) на поверхні північного та південного схилів крутизною (a) 10º за таких умов:

Умова	В а р і а н т

S, Вт/м2
h₀

2. Обчислити кількість тепла, що поглинатиметься ґрунтом за таких умов:

Умова	В а р і а н т

S^/, Вт/м2
Д, Вт/м2
h₀

3. Обчислити радіаційний баланс для зеленого насадження за наступними даними:

Умова	В а р і а н т

S¢, Вт/м2
Д, Вт/м2
Ак ,%
Ез,Вт/м2
Еа, Вт/м2

4. Визначити фотосинтетичноактивну радіацію (ФАР) за вегетаційний період основних озимих культур і порід дерев на території України за такими даними:

Умова	В а р і а н т

åS1, мДж/м2
åД, мДж/м2

ВИСНОВКИ:

Рекомендована література:

1. Метеорологія і кліматологія / Г.Д. Проценко– К.: НПУ ім. М.П. Драгоманова, 2008. – 266 с.

2. Настанова гідрометеорологічним станціям і постам. Агрометеорологічні спостереження /Т.І. Адаменко, Л.В. Щербак. – К., 2007 – Вип.11.

3. Практикум з сільськогосподарської метеорології і кліматології/ І.Д. Приймак, І.П. Гамалій, Т.В. Колесник, Г.І. Демидась, О.І. Примак –В.:ТОВ «Нілан-ЛТД», 2013.-284с.

4. Сайт гідрометцентру України.

Лабораторна робота № 3

Вимірювання температури ґрунту

Мета роботи: ознайомитись з метеорологічними термометрами (поверхневими і глибинними) і методикою вимірювання температури грунту.

Задачі роботи:

Ознайомитись з термометрами: строковим, максимальним і мінімальним.

Вивчити особливості будови глибинних термометрів (колінчастих і витяжних).

Прилади та устаткування: термометри строковий, мінімальний, максимальний, термометр-щуп.

Завдання для виконання в лабораторії

Завдання1. Виміряти температуру ґрунту на поверхні та глибинах.

Прилади та устаткування: термометри (строковий, мінімальний, максимальний, колінчасті, термометр-щуп), ящик з ґрунтом, електричний обігрівач, лопаточка.

Порядок виконання

1. Ознайомитися з будовою термометрів, способами їх встановлення і ведення спостережень та правилами відліків.

2. Встановити на поверхні ґрунту (в ґрунтовому ящику) поверхневі (надґрунтові) термометри (строковий, мінімальний, максимальний), колінчастий на глибину 5см, термометр-щуп на глибину 10-12см. Перед установкою всі термометри підготувати до роботи.

3. Зняти покази усіх термометрів і записати результати. Дані з мінімального термометра знімати при горизонтальному його положенні. Відлічують спочатку показання стовпчика спирту (“спирт”), а потім – головки штифта, розташованої ближче до меніска спирту в капілярі (“штифт”). Перед записуванням даних з максимального термометра перевіряють, чи не відійшов від місця звуження капіляра відірваний ртутний стовпчик. Для цього трохи піднімають верхню частину термометра, щоб стовпчик ртуті дійшов до місця звуження, а потім знімають показання.

4. Ввімкнути обігрівач і через 5-10 хв знову зняти дані з усіх термометрів, записати результати.

5. Вимкнути обігрівач, підготовити мінімальний та максимальний термометри до роботи, почекати 15 хв, знову зняти покази з усіх термометрів і записати результати.

6. Внести поправки до показів термометрів, за додатком 4.

Усі записи зробити в таблиці за такою формою:

Термометри	До обігрівання	Після 5-10 хв обігрівання	Через 15хв після вимкнення обігрівача
Відлік	Поправка	Виправлена величина	Відлік	Поправка	Виправлена величина	Відлік	Поправка	Виправлена величина
Строковий
Мінімальний	“спирт”
“штифт”
Максимальний
Колінчастий,5см
Щуп, 10см

Завдання для самостійної роботи

1. Визначити глибину промерзання ґрунту (проникнення температури 0ºС у ґрунт) двома способами при наступному розподілі температури:

Глибина ґрунту, см	В а р і а н т

	-4,1	-1,0	-7,3	-1,5	-1,2	-6,4	-3,8	-9,0	-1,1	-4,1
	-3,3	-0,5	-6,6	-0,8	-0,1	-4,5	-1,5	-7,1	-0,2	-2,2
	-2,1	0,4	-4,2	1,1	1,4	-2,0	-0,4	-4,3	1,2	-0,3
	-1,1	1,5	-2,1	1,6	1,8	0,2	2,4	-0,9	2,9	2,4
	0,9	2,8	0,6	3,3	4,5	3,9	5,1	1,9	6,1	4,7
	4,4	6,9	5,0	7,1	7,5	5,6	8,4	4,6	8,5	6,3

I. Розрахунковий метод (метод складання простої пропорції).

II. Графічний метод.

ВИСНОВКИ:

Рекомендована література:

1. Метеорологія і кліматологія / Г.Д. Проценко– К.: НПУ ім. М.П. Драгоманова, 2008. – 266 с.

4. Сайт гідрометцентру України.

Лабораторна робота № 4