105

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

Б.Н. Котюков, Б.Н. Баландин, И.Н. Кузьменко

МИКРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ НА УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ ПО АГРОМЕТЕОРОЛОГИИ

Методические указания

Пермь ИПЦ «ПрокростЪ»

2015

1

УДК 631:551.5 ББК 40.2

К 738

Рецензенты:

М.С. Бочкова – канд. биол. наук, сотрудник ИЭГМ УрО РАН; Д.В. Кузякин – канд. с.-х. наук, доцент кафедры ботаники, генетики, физио-

логии растений и биотехнологий Пермской сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова.

К 738 Котюков Б.Н.

Микроклиматические наблюдения на учебной практике по агрометеорологии: методические указания / Б.Н. Котюков, Б.Н. Баландин, И.Н. Кузьменко; федеральное гос. бюджетное образов. учреждение высшего образов. «Пермская гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишникова». – Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2015. – 37 с.

В методических указаниях описан весь ход микроклиматических наблюдений на учебной практике по агрометеорологии с обработкой результатов, устройство и применение метеоприборов, с методикой графического построения хода метеовеличин, а также визуальные признаки прогноза погоды по физическим явлениям в атмосфере.

Методические указания предназначены для студентов направлений «Агрономия», «Лесное дело», «Садоводство», «Ландшафтная архитектура» очного отделения.

УДК 631:551.5

ББК 40.2

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета агротехнологий и лесного хозяйства Пермской ГСХА (Протокол № 5 от 10 февраля 2015 года).

Учебное издание Котюков Борис Николаевич, Баландин Борис Николаевич, Кузьменко Ирина Николаевна

Микроклиматические наблюдения на учебной практике по агрометеорологии

Методические указания

Подписано в печать 5.12.2015.Формат 60×841/16 Усл. печ. л 2,31 Тираж 50 экз. Заказ № 131

ИПЦ «ПрокростЪ»

Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова,

614990, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23 тел. (342) 210-35-34

© ИПЦ «Прокростъ», 2015

© Котюков Б.Н., 2015 © Баландин Б.Н., 2015 © Кузьменко И.Н., 2015

2

СОДЕРЖАНИЕ

2.Порядок проведения микроклиматических наблюдений ……... 5

3.Описание устройства, правила установки и порядок работы с метеорологическими приборами………………………................... 7

4.Обработка результатов наблюдений (составление таблиц и графиков хода метеорологических величин)……………................ 14

5.Предсказание погоды по местным признакам……………..….... 31

3

ВВЕДЕНИЕ

Климат небольшой территории или ее части, формирующийся под воздействием рельефа местности, режима освещенности, характера подстилающей поверхности (почвы, растительного покрова, близости водоема и т.д.), называют микроклиматом.

Микроклимат, формирующийся в среде обитания растений, называют фитоклиматом

Изучение и правильное применение знаний о микроклиматических особенностях ландшафтов имеет практическое значение при выборе участка, размещении культур, уточнении сроков посева и способах обработки почвы.

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРАКТИКИ

Цель практики – формирование представлений, знаний и профессиональных навыков проведения полевых агрометеорологических наблюдений, изучение микроклиматических особенностей ландшафтов, оказывающих влияние на рост, развитие и продуктивность растений, умения прогнозировать погоду по физическим явлениям в атмосфере с использованием основных законов метеорологии.

Задачи практики:

-закрепление теоретических знаний по агрометеорологии;

-освоение устройства и работы с метеороприборами;

-освоение методики микроклиматических наблюдений;

-формирование навыков и умений обработки результатов полевых наблюдений, их анализа, обобщения и моделирования;

-формирование способности установить соответствие агроландшафтных условий требованиям сельскохозяйственных культур при их размещении по территории землепользования;

4

-формирование способности использовать агрометеорологическую информацию при производстве растениеводческой продукции;

-визуальное прогнозирование погоды по физическим явлениям в атмосфере;

-формирование способности к обобщению и статистической обработке результатов опытов, формулированию выводов.

По окончании учебной практики студенты должны:

-знать устройство и порядок работы с метеоприборами;

-уметь обрабатывать данные наблюдений, строить графики хода температур, влажности, скорости ветра, визуально определять степень морозоопасности по элементам рельефа;

-владеть методиками описания характера погоды и оценки степени благоприятности микроклимата ландшафтов.

2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ МИКРОКЛИМАТИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ

Наблюдения проводятся на опытных полях ПГСХА с различными элементами ландшафта (вершина, средняя и нижняя часть склона разной экспозиции, а также на выравненных элементах рельефа.

В программу микроклиматических наблюдений входят измерения температуры воздуха и почвы, парциального давления и относительной влажности, недостатка насыщения (дефицита влажности), скорости ветра, атмосферного давления, а также прогноз погоды по местным признакам.

5

Всвязи с существенным различием метеорологических величин в приземном слое воздуха, наблюдения за температурой и влажностью воздуха проводятся на высоте 20 и 150 см; температура почвы на поверхности и глубине 10 см, скорости ветра на высоте около 2 метров.

Учебная практика рассчитана на 2 дня.

Первый день. Студенты знакомятся с правилами техники безопасности, изучают устройство метеорологических приборов, правила установки, порядок производства наблюдений и обработку данных по таблицам и графикам. Производят рекогносцировочные (пробные) наблюдения на выбранных участках опытного поля. Обрабатывают результаты пробных наблюдений.

Второй день. Проводятся контрольные микроклиматические наблюдения, составляются сводные таблицы, вычерчиваются графики хода основных метеорологических величин.

Взавершении практики студенты составляют отчет по микроклиматическим наблюдениям и сдают его преподавателю.

После инструктажа учебная группа разбивается на звенья по 4-5 человек. Старшие звеньев получают от лаборанта метеорологические приборы.

Каждое звено выполняет весь комплекс микроклиматических наблюдений на определенном участке ландшафта (верх, середина, низ склона или равнина) южного или северного склона. По окончании наблюдений звенья обмениваются полученными данными, чтобы имелись результаты со всех участков.

6

3. ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА, ПРАВИЛА УСТАНОВКИ И ПОРЯДОК РАБОТЫ

С МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМИ ПРИБОРАМИ

Прежде чем выйти на места наблюдений и приступить к работе, каждое звено должно, используя настоящие методические указания, проверить работоспособность и пригодность метеорологических приборов.

ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА БАРОМЕТРОМ БАММ-1

Принцип действия барометра основан на деформации мембранных анероидных коробок, соединенных с осью стрелки указателя давления.

При измерении необходимо установить барометр горизонтапьно и постучав слегка пальцем по корпусу прибора отсчитать показания по шкале с точностью до 0,1 гПа. Постукивание необходимо для преодоления трения в передаточном механизме.

Сделать отсчет по термометру с точностью до 0,10С. Ввести поправки: шкаловую, температурную и доба-

вочную. Шкаловая и добавочная поправки даны в поверочном свидетельстве.

Температурная поправка определяется по формуле:

Пт= -0,04 х т где, т-температура анероида,0С.

Для перевода результатов в другие единицы измерения пользуются приложением 2.

7

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРА АНЕМОМЕТРОМ МС-13

Прибор предназначен для измерения скорости ветра от 1 до 20 м/сек при температуре воздуха от -45 до 500С.

Приемной частью является четырехчашечная вертушка насаженная на ось, соединенной зубчатым редуктором с шестернями счетного механизма, которые связаны с тремя стрелками на циферблате, имеющим три шкалы: единиц, сотен и тысяч делений. Счетный механизм включается и выключается с помощью рычага включения (арретира). Отсчѐт начинают со шкалы тысяч (Белолюбцев А.И. и др., 2010).

Порядок работы:

а) выключить арретир, записать первый отсчѐт; б) в намеченное время с точностью до секунды включить

счетный механизм и выдержать прибор в работе при слабом ветре 5 минут (300 сек), при сильном 3 минуты (180 сек.);

в) отключить счетный механизм, записать второй отсчѐт. Прибор при транспортировке переносить в футляре.

При установке и работе следует брать только за корпус счетчика оборотов и не дотрагиваться до вертушки.

Во время дождя пользоваться прибором запрещено. Перед установкой следует проверить работу четырехча-

шечной вертушки на предмет свободного вращения, а также правильность включения-выключения счетного механизма.

Если замечены неисправности (крестовина с полушариями при вращении останавливается), прибор следует заменить.

При наблюдениях прибор закреплять на конце переносной рейки. Можно также проводить измерения, держа анемометр вертикально в вытянутой руке, при этом наблюдатель располагается лицом к ветру, а плоскость циферблата счетного механизма должна быть параллельна направлению ветра.

8

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ

Температура поверхности почвы измеряется жидкостными термометрами: срочным, максимальным и минимальным. На глубине 10 см температура измеряется термометром щупом АМ-6.

Срочный термометр ТМ-3 ртутный с цилиндрическим резервуаром и ценой деления шкалы 0,2 или 0,50С.

Применяется для измерения температуры в срок наблюдений.

Приемная часть – резервуар, заполненный термометрической жидкостью.

Регистратором является шкала и капиллярная трубка, в которой движется мениск термометрической жидкости.

Перед началом работы следует проверить целостность термометра, а также отсутствие разрывов термометрической жидкости в капиллярной трубке, расположить его горизонтально, чтобы он был заглублен в почву наполовину высоты под углом не менее 50.

После измерения температуры ввести шкаловую поправку из поверочного свидетельства.

Максимальный термометр ТМ-1. Измеряет самую высокую температуру междусроками наблюдений.

Термометр ртутный с цилиндрическим резервуаром, заполненным ртутью, вставной шкалой из молочного стекла с делениями через 0,50. Отсчет температуры с точностью до 0,10С.

В дно резервуара впаяна стеклянная палочка (штифт), которая своим вторым концом входит в капиллярную трубку, создавая сужение. При повышении температуры ртуть расширяясь, преодолевает силу трения в узком месте капиллярной трубки.

9

При понижении температуры ртуть уменьшается в объѐме, но поскольку силы молекулярного сцепления слабые, они не могут преодолеть узкую часть капиллярной трубки и переместить ртуть в резервуар. Верхний уровень ртутного столба покажет максимальную температуру.

Перед установкой проверить целостность и отсутствие разрывов ртути в капиллярной трубке. Измерения начинают с отсчѐта по шкале термометра до встряхивания с точностью до 0,10С – это и есть отсчѐт максимальной температуры, затем взяв его за середину корпуса резервуаром вниз, встряхивают несколько раз, загоняя излишек ртути в резервуар. Отсчет после встряхивания должен почти совпадать с показаниями срочного термометра. Встряхиванием искусственно преодолевается сила трения в узком месте капилляра, и излишек ртути перегоняется из капилляра в резервуар.

При установке на поверхности почвы корпус термометра надо осторожно вдавить так, чтобы резервуар был ниже его верхней части.

При обработке наблюдений в показания термометра до

ипосле встряхивания вводят шкаловые поправки из поверочного свидетельства.

Минимальный термометр ТМ-2. Термометр предна-

значен для измерения самой низкой температуры между сроками наблюдений.

Это спиртовой термометр с цилиндрическим резервуаром, вставной шкалой с делениями через 0,50 С. Отсчет температуры с точностью до 0,10 С. Внутри капиллярной трубки со спиртом находится небольшая стеклянная палочка темного цвета с утолщениями на обеих концах (штифт). Он легкий

исвоим весом не может прорвать пленку поверхностного натяжения спирта.

10