Физико-статистические предпосылки и методика оценки вероятности возникновения скрытых заморозков

• Автор: Кононенко, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1Л Географо-статистический подход

1.2. Физико-математический подход

1.2.1. Факторы возникновения радиационного заморозка

1.2.2. Методы прогноза и предсказаний заморозка

1.3.Оценка физиологической заморозкоустойчивости сельскохозяйственных

культур

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ПРИРОДА СКРЫТЫХ И РАДИАЦИОННЫХ ЗАМОРОЗКОВ
2.1. Объект исследования
2.2. Описание местоположения источников информации
2.3. Методика формирования выборки метеорологических данных
2.4. Метеорологические условия возникновения радиационного и скрытого заморозков
2.4.1. Метеорологические параметры, сопутствующие возникновению радиационного заморозка
2.4.2. Метеорологические параметры, сопутствующие возникновению скрытого заморозка
2.5. Возникновение и развитие скрытого и радиационного заморозков
2.5.1. Статистика радиационных заморозков
2.5.2. Статистика скрытых заморозков
2.6. Физико-статистический анализ и обобщение данных
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ РАДИАЦИОННЫХ И
СКРЫТЫХ ЗАМОРОЗКОВ
Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ПРЕДВИДЕНИЯ СКРЫТЫХ И РАДИАЦИОННЫХ
ЗАМОРОЗКОВ
4Л. Динамика изменения состояния системы «почва-воздух»
4.2. Анализ предикторов, определяющих возникновение, интенсивность развития и прекращения скрытого заморозка
4.3. Физико-статистические предпосылки и методика оценки вероятности
возникновения скрытых заморозков
Выводы по четвертой главе
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Заморозок - опасное агрометеорологическое явление, наносящее существенный урон сельскохозяйственным культурам. Заморозки радиационного типа возникают на фоне устойчивых положительных среднесуточных температур в период активной вегетации. Поздние весенние заморозки повреждают посевы, приводят к частичной или полной гибели молодые неокрепшие побеги и цветки, что впоследствии приводит к существенному снижению урожайности и качества сельскохозяйственной продукции. Ранние осенние и поздние весенние заморозки приводят к сокращению вегетационного периода для теплолюбивых культур. Согласно многолетним исследованиям (Гольцберг И.А., 1961; Голубова Т.А., 1976) заморозки радиационного типа возникают ежегодно в
весенний и осенний сезоны. В связи с изменениями климата смещаются зоны выращивания малоустойчивых к заморозкам культур и сортов, что придает дополнительную значимость и актуальность изучению процессов возникновения заморозка. Особо отметим актуальность исследования факторов возникновения скрытых заморозков в связи с повышенным вниманием к страхованию посевов. Своевременное принятие мер для защиты сельскохозяйственных культур от заморозка может существенно уменьшить потери, наносимые этим опасным явлением.
Возникновение и развитие заморозка обуславливают метеорологические факторы динамического характера и метеорологические факторы местного характера (Чудновский А.Ф., 1949). По степени преобладания этих явлений выделяют три типа процесса возникновения заморозка: адвективные заморозки, связанные с
передвижением холодных масс воздуха из других районов, радиационные заморозки, возникающие вследствие интенсивного ночного излучения подстилающей поверхности и, при одновременном воздействии обоих факторов, заморозки смешанного типа. Скрытый заморозок относится к
системы вводится обратная связь. Результаты оперативных прогнозов и данные о фактической погоде вводятся в информационную базу и статистический анализ производится заново.
Большая часть методов исследования и прогнозирования радиационных заморозков основана на исследовании математических моделей, описывающих характер физических процессов, протекающих при радиационных заморозках. Математические модели строятся на базе рассмотрения суточного хода температуры почвы, растительного покрова, приземного воздуха, процессов турбулентного переноса тепла в нижних слоях атмосферы, молекулярного теплообмена в почве а также турбулентного переноса влаги. Учет условия теплового баланса на границе почва-воздух позволяет довести математические задачи до конечного результата (Жуковский Е.Е., Чудновский А.Ф. [34]). Большую роль в развитии теоретических методов предвычисления заморозков сыграли работы Дородницына A.A. и Швеца М.Е. по теории суточного хода температуры. Лютерштейн И.Г. и Чудновский А.Ф. после существенных упрощений применяли метод расчета суточного хода температуры для предсказания температуры воздуха на высоте 2 м.
По другому принципу, основанному на использовании начальных данных, развивались исследования Берлянда М.Е., Добрышмана Е.М. и Белоусова C.JI, Лайхтмана Д.Л., Цейтлина Г.Х., Шехтер Ф.Н. и др [12]. Зверевым A.C. и Кирюхиным Б.В. были предложены некоторые приемы сочетания эмпирических и теоретических методов предсказания ночного хода температуры на уровне метеобудки.
Берляндом М.Е. [12] разработан теоретический метод предвычисления
ночного хода температуры, основанный на решении системы
дифференциальных уравнений турбулентного теплообмена в воздухе и теплопроводности в почве при условии теплового баланса на подстилающей поверхности и задании начального распределения температуры. Метод позволяет удовлетворительно рассчитать ночной ход температуры на разных высотах, в том числе на уровне метеобудки и на поверхности почвы. Для применения этого метода предварительно нужно определить эффективное