AGROMETEOROLOGIA
PODSTAWOWE POJCIA
KLIMATOLOGICZNE
KTZ © Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ZADANIA KLIMATOLOGII I AGROMETEOROLOGII
Klimatologia nauka o klimacie, która:
1) bada przyczyny powstawania różnych typów klimatu (klimatologia ogólna).
2) przedstawia różne cechy klimatu konkretnych obszarów, wyjaśnia przyczyny ich zróżnicowania i dokonuje
regionalizacji klimatów na kuli ziemskiej (klimatologia regionalna).
3) bada klimaty minionych epok geologicznych w celu poznania warunków klimatycznych i ich zmian w
dziejach Ziemi (paleoklimatologia).
4) odpowiada na konkretne zapotrzebowanie związane z życiem i gospodarką człowieka (klimatologia
stosowana), np.: bada związki między organizmami żywymi a otaczającym środowiskiem atmosferycznym
(bioklimatologia), bada właściwości klimatyczne danego obszaru z punktu widzenia wzrostu, rozwoju i
plonowania roślin uprawnych (agroklimatologia), analizuje zestawy sytuacji pogodowych i klimatycznych
sprzyjających lub groznych dla różnego rodzaju transportu (klimatologia transportu).
Agrometeorologia zajmuje się wpływem pogody i klimatu na wzrost i rozwój roślin. Jej zadaniami są:
" ocena wpływu pogody na produkcję rolniczą,
" kształtowanie się siedlisk,
" opracowywanie metod ich ulepszania,
" przewidywanie niekorzystnych dla rolnictwa stanów pogody,
" dobór rodzajów i gatunków roślin najlepiej dostosowanych do warunków lokalnych.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
POJCIE KLIMATU
Klimat wieloletni układ charakterystycznych dla danego obszaru stanów pogody, obserwowanych w ich
naturalnym następstwie w dostatecznie długim czasie (powyżej 30 lat).
Układ taki jest wynikiem oddziaływania:
·ð promieniowania sÅ‚onecznego,
·ð cyrkulacji atmosferycznej,
·ð obiegu wody (cykl hydrologiczny),
·ð dziaÅ‚alność czÅ‚owieka, tj.
żð wycinanie lasów,
żð zabiegi melioracyjne,
żð budowa wielkich oÅ›rodków
miejskich i przemysłowych.
·ð czynników geograficznych, do których należą:
o szerokość geograficzna,
o rozkład lądów i mórz,
o wysokość n.p.m.,
o ukształtowanie terenu i jego ekspozycja,
o prÄ…dy morskie,
o szata roślinna,
o pokrywa śnieżna,
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
STREFY KLIMATYCZNE
Klimaty kuli ziemskiej mają układ strefowy,
w przybliżeniu równoleżnikowy.
Wyróżnia się strefy klimatyczne:
· równikowÄ…,
· podrównikowÄ…,
· zwrotnikowÄ…,
· podzwrotnikowÄ…,
· umiarkowanÄ…,
· subarktycznÄ…
· arktycznÄ… lub antarktycznÄ….
W strefach istnieją różne typy klimatów,
uwarunkowane położeniem w stosunku do
mórz i oceanów oraz wzniesieniem terenu.
Należą do nich klimaty:
· morski,
· Å›ródziemnomorski,
· monsunowy,
· kontynentalny,
· pustynny,
· górski.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
STREFY KLIMATYCZNE EUROPY
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
MEZOKLIMAT I MIKROKLIMAT
Mezoklimat klimat miejscowy, klimat lokalny, klimat (zespół elementów klimatologicznych)
charakterystyczny dla takich jednostek geograficznych, jak np. dolina rzeczna, wzgórze, las, miasto.
Mezoklimat stanowi niższy stopień w hierarchii podziału klimatu po makroklimacie.
Mikroklimat klimat (zespół elementów klimatologicznych) charakterystyczny dla małej części środowiska
przyrodniczego, jak np. kępy traw, korony drzew, bardzo zmienny i nietrwały. Po makroklimacie i
mezoklimacie mikroklimat stanowi najniższy stopień w hierarchii podziału klimatu.
Określenie mikroklimat odnosi się do różnic przebiegu czynników klimatycznych na niewielkim terenie w
stosunku do panującego makroklimatu. Mają one wpływ na dobór gatunków roślin, ich wegetację, a nawet
czas życia.
Różnice mikroklimatyczne przekładają się na:
" ukształtowanie ekosystemów,
" przebieg procesów glebotwórczych i glebowych,
" wygląd szaty roślinnej:
żð wystÄ™pujÄ…ce gatunki roÅ›lin,
żð wegetacjÄ™ roÅ›lin,
żð czas życia roÅ›lin,
" formę zabudowy i materiały używane w budownictwie.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Czynniki klimatyczne są jednymi z kształtujących siedliska (zespoły czynników działających na rośliny w
czasie ich rozwoju i wzrostu).
Warunki klimatyczne przejawiają się przez elementy klimatu, do których należą:
" usłonecznienie,
" temperatura,
" wilgotność,
" zachmurzenie,
" opady,
" ciśnienie atmosferyczne itp.
Do określenia klimatu potrzebne jest uwzględnienie 3 kategorii danych statystycznych:
" przeciętnego stanu albo przeciętnej sumy rocznej elementów klimatu,
" wahań elementów klimatu,
" wartości największych odchyleń od stanu przeciętnego.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Promieniowanie słoneczne energia promienista docierająca do Ziemi od Słońca. Rozchodzi się w postaci
fal krótkich.
Energia słoneczna dociera do Ziemi prawie niezmiennym w czasie strumieniem. Około 43% energii
pochodzącej ze Słońca jest natychmiast oddawane otoczeniu przez odbicie od śniegów i lodów, chmur i
atmosfery. Atmosfera absorbuje 14% tej energii w formie ciepła, reszta 43% jest pochłaniana przez
powierzchnię wód i lądów.
Przy pełnym zachmurzeniu do ziemi dochodzi promieniowanie rozproszone, stanowiące 20-30% energii
padającej na górną powierzchnię chmur. Przy bezchmurnym niebie stosunek promieniowania rozproszonego
do bezpośredniego wynosi latem 30% i zimą 50%.
W wyniku nachylenia osi obrotu Ziemi do pÅ‚aszczyzny jej obiegu dokoÅ‚a SÅ‚oÅ„ca (23°28 ), oÅ›wietlenie nie jest
jednakowe w ciągu całego roku.
Do Ziemi dociera promieniowanie bezpośrednie i rozproszone. To ostatnie jest szczególnie istotne dla
miejsc osłoniętych i zacienionych, w których jest jedynym docierającym. Zdolność powierzchni do odbijania
promieniowania to albedo (prom. odbite / prom. całkowite). Powierzchnia Ziemi wypromieniowuje energię w
postaci fal długich.
czarnoziem - 0,05-0,10 asfalt - 0,05-0,20
gl. piaszczysta sucha - 0,20-0,25 beton - 0,10-0,35
gl. piaszczysta wilgotna - 0,15-0,20 cegła - 0,20-0,40
łąka - 0,23 kamień - 0,20-0,35
wody jeziora - 0,03-0,10 las iglasty - 0,10-0,15
śnieg - 0,40-0,95 las liściasty - 0,15-0,20
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Wskazniki albedo
(% odbicia)
Księżyc
6-8%
Tereny wodne
10-60%
(zależnie od kąta
padania promieni)
Świeży śnieg Średnie albedo
80-95% terenów lądowych
31%
Ciemny dach
Lasy i zarośla
8-18%
10-20%
Jasny dach
Tereny uprawne
35-50%
10-25% Nawierzchnia
Zieleń niska
sucha
Kamień, cegła
Asfalt
25-30%
17-27%
20-40%
5-10%
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Promieniowanie słoneczne niesie z sobą energię, pochłaniana przez powierzchnie. Im kąt padania jest bardziej
zbliżony do kąta prostego tym energia pochłonięta jest większa. Najbardziej energetyczne jest
promieniowanie bezpośrednie, dużo mniej rozproszone. Promieniowanie rozproszone głębiej penetruje szatę
roślinną niż promieniowanie bezpośrednie.
Bilans energii musi być zrównoważony. Jego przesunięcie w kierunku krótko- lub długofalowego jest
wynikiem wilgotności powierzchni. Przykładem wykorzystywania w praktyce bilansu energii są tunele
foliowe (krótkie przenika, długie się odbija od folii, szkła).
Promieniowanie całkowite suma energii pochłanianej przez powierzchnię poziomą barwy czarnej.
Kąt padania promieni słonecznych na powierzchnię zależy od szerokości geograficznej. Wpływa to z kolei na
długość dnia w poszczególnych porach roku. Szczególnie długość dnia jest wartością o dużym znaczeniu dla
doboru roślin uprawnych. Rozróżniane są rośliny:
" dnia długiego zboża, burak cukrowy, koniczyna, szpinak,
" dnia krótkiego złocienie, papryka, kukurydza, soja,
" obojętne pomidor, ogórek.
Usłonecznienie liczba godzin w dniu, miesiącu, w okresie wegetacyjnym, w ciągu których Słońce nie jest
zasłonięte przez chmury. Liczba godzin, podczas których do Ziemi dochodzi promieniowanie bezpośrednie,
stanowi usłonecznienie rzeczywiste.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Energia słoneczna dochodząca do zbiorowiska roślinnego wywiera na nie wpływ określony przez [Kędziora
1995]:
" efekt cieplny ponad 70% energii promienistej zostaje w roślinach zamienione w energię cieplną, a
następnie wykorzystane w procesie transpiracji i wymiany z otoczeniem;
" efekt fotosyntetyczny do 28% energii promienistej; energia ta jest częściowo magazynowana w roślinie;
" efekt fotomorfogenetyczny wpływ na wzrost, rozwój i genotyp organizmu (mutacje wywołane
promieniowaniem UV).
Rodzaj Przedział Procent energii Wpływ promieniowania na życie roślin
promieniowania spektralny promienistej cieplne fotosyntetyczne fotomorfo
Słońca genetyczne
Ultrafiolet (UV) 0,28-0,38 0-4 - - +
Fotosyntetycznie 0,38-0,71 21-46 ++ ++ ++
aktywne (PAR)
Bliska 0,71-4,0 50-75 ++ - ++
podczerwień
(NIR)
DÅ‚ugofalowe 3,0-100 - ++ - -
(LR)
- nieistotny; + umiarkowany; ++ istotny
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Przepływ promieniowania przez roślinę
Szata roślinna zachowuje się pod względem promieniowania jak ciało szare (ciało, które pochłania określoną
współczynnikiem absorpcji część promieniowania padającego na to ciało bez względu na długość fali
padającego promieniowania i temperaturę ciała). Na zachowanie się optyczne liści wpływają ich stan
fizjologiczny, wiek, orientacja w przestrzeni, długość padającej fali.
W paśmie promieniowania PAR roślina pochłania 85% padającej na nią energii, w bliskiej podczerwieni 15%;
w całym zakresie promieniowania krótkofalowego liść pochłania 50% energii i rozprasza 50% (30% odbija i
20% przepuszcza). W paśmie zielonym absorpcja jest najmniejsza (spośród pasm promieniowania
widzialnego) i waha siÄ™ od 0,5 do 0,9.
Na początku zakresu NIR absorpcja radykalnie spada do 0,05-0,25 (w paśmie od 0,75 do 1,5 mm), potem
rośnie do 0,7-0,9 (w pasmach pochłaniania przez wodę: 1,5-2,0 i poza 2,8 mm).
Odbicie promieniowania jest funkcją wieku liścia młode, jasnozielone liście więcej przepuszczają i odbijają
promieniowania niż pochłaniają, dojrzałe dużo pochłaniają, stare mało przepuszczają i pochłaniają, a dużo
odbijają. Absorpcja rośnie też w miarę wzrostu grubości liścia. Największy współczynnik pochłaniania
wykazują igły drzew od 97% w zakresie PAR do 58% w zakresie NIR. Odbicie promieniowania zależy
także od struktury powierzchni liścia matowe : błyszczące, płaskie : urzezbione, pokryte włoskami,
woskiem, kutnerem : nie pokryte itd.
W zakresie promieniowania długofalowego rośliny pochłaniają bardzo silnie. Współczynnik
przepuszczalności jest prawie równy 0, a współczynnik odbicia nie przekracza 0,05.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Przepływ promieniowania przez roślinę
Wnikanie promieniowania słonecznego w zbiorowisko roślinne można w pewnym zakresie modelować.
W tym celu stosuje się współczynnik pokrycia przez liście (LAI leaf area index) stosunek sumarycznej
powierzchni liści na danym terenie do powierzchni tego terenu oraz współczynnik gęstości listowia (LAD
leaf area density) powierzchnia sumaryczna liści przypadająca na daną objętość powietrza.
h
LAI = a z dz
0
gdzie: z wysokość nad gruntem, h wysokość listowia do jakiej mierzona jest LAI
Do oznaczenia LAI potrzebna jest wiedza na temat rozkładu LAD (oznaczonego jako a(z) dla danych roślin
i ich układu. LAI jest największy zwykle przed kwitnieniem dla roślin jednorocznych lub w okresie
dojrzałości drzewa i krzewy.
Pionowy rozkład LAI kumulowanego
i LAD (gęstości LAI) w uprawie lucerny
[Kędziora 1995]
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Przepływ promieniowania przez roślinę
W szacie roślinnej zachodzi wielokrotne odbicie i rozproszenie promieniowania słonecznego. Promieniowanie
odbite przez jedne liście mogą być pochłonięte przez inne. Powoduje to powstanie efektu w postaci
mniejszego współczynnika odbicia zbiorowiska roślinnego niż poszczególnych roślin. Promieniowanie odbite
maleje wraz z głębokością szaty roślinnej.
Na wielkość odbicia duży wpływ ma ustawienie liści przy dużych wysokościach słońca większe odbicie
wykazują liście ustawione poziomo, a przy niskich liście ustawione pionowo.
Współczynnik odbicia promieniowania bezpośredniego dla zakresu PAR wykazuje małe zmiany dobowe,
gdyż nieznacznie zależy od wysokości słońca. W zakresie NIR różnica jest wyrazna.
Energia użyteczna (efektywna) ilość energii jaka w danej chwili może być wykorzystana przez ekosystem
we wszystkich procesach poza promieniowaniem.
Potencjalna energia użyteczna w kWh/m2/rok w rejonach Polski [CIRE 2010]
Półrocze Sezon Półrocze
Rok
letnie letni zimowe
Rejon
(I-XII) (IV-IX) (VI-VIII) (X-III)
Pas nadmorski 1076 881 497 195
Wschodnia część Polski 1081 821 461 260
Centralna część Polski 985 785 449 200
Zachodnia część Polski z górnym dorzeczem Odry 985 785 438 204
Południowa część polski 962 682 373 280
Południowo-zachodnia część polski obejmująca obszar
950 712 393 238
Sudetów z Tuchowem
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Najważniejszymi czynnikami decydującymi o sezonowej zmienności struktury bilansu cieplnego powierzchni
czynnej sÄ…:
" sezonowy przebieg wegetacji
" sezonowy przebieg opadów atmosferycznych
Rodzaje ekosystemów roślinnych z punktu widzenia s.z.s.b.c.:
" główny okres wegetacyjny przypada na wiosnę i wczesne lato: zboża ozime, rzepak
" główny okres wegetacyjny przypada na lato i wczesną jesień: ziemniaki, buraki, kukurydza
" użytki zielone łąki i pastewne, mające w roku przynajmniej 2 okresy wzrostu i koszenia
" lasy okres wegetacji trwa od wiosny do jesieni
Wprowadzanie w krajobraz rolniczy zadrzewień śródpolnych powoduje zmiany polegające na zmniejszeniu:
prędkości wiatru, niedosytu wilgotności i zwiększenia ilości pary wodnej w powietrzu, pionowego gradientu
stężenia pary wodnej, w konsekwencji ewapotranspiracji. Z drugiej strony drzewa intensyfikują obieg wody,
sięgając korzeniami do głębszych poziomów glebowych. Zadrzewienia śródpolne ewidentnie chronią pola
przed nadmiernym parowaniem w razie napłynięcia suchych mas powietrza.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Temperatura jest miarą średniej energii kinetycznej cząsteczek. Jednostką temperatury w układzie SI jest
kelwin (temperaturę bezwzględną w krajach anglosaskich wyraża się czasem w stopniach Rankine'a).
Temperatura powietrza pochodzi z zamiany energii promieniowania słonecznego na energię cieplną.
Temperatura gleby zależy od wymiany ciepła z atmosferą. Warunki cieplne gleby zależą w dużej mierze od jej
wilgotności. Używane na co dzień pojęcie temperatury oznacza temperaturę względną, o zerze
zdefiniowanym w sposób arbitralny w różnych krajach stosuje się różne jednostki, jak stopień Celsjusza
(deg), Fahrenheita, Réamura.
TFahrenheit = 32 +9/5 TCelsjusz
TCelsjusz = 5/9 (TFahrenheit 32)
TKelwina = TCelsjusza + 273,15
TReamur = 4/5 TCelsjusz
TRÅ‚mer = 21/40 TCelsjusz + 7,5
TRankine = 9/5 TKelwin
Z punktu widzenia gospodarki rolnej i uprawy roślinności ważna jest nie tylko temperatura średnia lecz
również wahania temperatury, np. Bretania i wybrzeża Morza Kaspijskiego mają zbliżoną temp. średnią lecz
wahania dla pierwszej to 9°C, a dla drugiej lokalizacji 33°C.
Przymrozek obniżenie temperatury poniżej 0°C, gdy Å›rednie dobowe temperatury sÄ… wyższe od zera.
" radiacyjne lokalne, spowodowane wypromieniowaniem długofalowym,
" adwekcyjne wielkoobszarowe, spowodowane napływem chłodnych mas powietrza.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Ciśnienie atmosferyczne jest to masa słupa powietrza o wysokości atmosfery i danej podstawie (cm2, m2);
ciśnienie panujące w atmosferze Ziemi, zależy od wysokości n.p.m., temperatury powietrza oraz szerokości
geograficznej (w okolicach równikowych niższe). Na poziomie morza w przybliżeniu równe jest ciśnieniu,
jakie wywiera słup rtęci o wysokości 760 mm.
Ciśnienie atmosferyczne spada z wysokością n.p.m. do połowy swojej wartości co każde 6 km, tj. np. na
wysokości 12 km stanowi 25% ciśnienia na poziomie morza.
Wyż baryczny - w meteorologii obszar podwyższonego ciśnienia atmosferycznego, w którym najwyższe
ciśnienie jest w środku układu, skąd na wszystkie strony maleje. W lecie pogoda wyżowa charakteryzuje się
dużą ilością słońca i często bezchmurnym niebem. Temperatury wyżu barycznego latem są zazwyczaj dość
wysokie. Pogoda podczas zimowego wyżu może być dwojaka. Albo pochmurna z dużą ilością mgieł, lub tak
jak latem słoneczna i bezchmurna, ale zarazem bardzo mrozna. Podczas takiej pogody możemy obserwować
opady śniegu, szadz na drzewach.
Niżem barycznym nazywa się system niżowy, w którym występują zazwyczaj układy frontalne. Niż
baryczny jest zjawiskiem pogodowym, a nie po prostu obszarem niskiego ciśnienia. Wraz z przyjściem
centrum niżu obserwuje się spadek ciśnienia i zazwyczaj zmianę innych parametrów, takich jak temperatura
czy zachmurzenie. Wbrew potocznym oczekiwaniom wiatr w rozwiniętym (czasowo) niżu barycznym nie
wieje od obszaru ciśnienia wysokiego do niskiego, lecz równolegle do linii stałego ciśnienia. W niżu wiatry
wieją cyklonalnie, czyli na półkuli północnej przeciwnie do wskazówek zegara. Niże baryczne umożliwiają
efektywny transport ciepłego powietrza z obszarów podzwrotnikowych do obszarów biegunowych. Ciepłe
powietrze wślizguje się na powietrze zimne charakterystyczne dla frontu ciepłego i je wypiera.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
WYŻ: 1 - opadające i "zwijające" się powietrze hamuje rozwój chmur i opadów, 2 - taka cyrkulacja przynosi
chłodne powietrze z północy przed wyżem i ciepłe powietrze z południa za nim
NIŻ: 1 - wznoszące się spiralnie, przeciwnie do ruchu wskazówek zegara powietrze, 2 - taka cyrkulacja
przynosi chłodne powietrze z północy za niżem i ciepłe powietrze z południa przed nim
Obszar wysokiego ciśnienia (H): 1 - powietrze powoli opada, 2 - przy powierzchni ziemi wiatry wieją
zgodnie z ruchem wskazówek zegara; obszar niskiego ciśnienia (L): 3 - wiatry wieją w kierunku przeciwnym
do ruchu wskazówek zegara, 4 - powietrze wznosi się i ochładza, często tworzą się chmury
KTZ © Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Wiatr Przemieszczanie się powietrza nad lądem lub morzem z obszaru o wyższym ciśnieniu
atmosferycznym do obszaru o niższym ciśnieniu. Kierunek i prędkość wiatru wynikają z działania gradientu
ciśnienia, siły Coriolisa, siły tarcia o powierzchnię Ziemi. Kierunek wiatru nie leży na prostej łączącej centra
wyżu i niżu, a jest skierowany pod pewnym kÄ…tem do izobar (20-50°). SiÅ‚Ä™ i prÄ™dkość wiatru mierzy siÄ™ w
stopniach Beauforta (skala Beauforta), a kierunek w rumbach.
Rodzaje wiatrów w określonych rejonach mogą występować wiatry charakterystyczne tylko dla tego
obszaru.
Wiatry podzielić można na:
1) okresowo zmienne: bryzy, cyklony
2) stałe: pasaty, antypasaty.
Cyklon to układ wiatrów wokół ośrodka niskiego
ciśnienia; cyklon ekstratropikalny: 1 - front chłodny
tworzy się na czole masy powietrza chłodnego
sprowadzanego z północy, 2 - front ciepły podąża na
północ, 3 - na półkuli północnej wiatry wieją
przeciwnie do ruchu wskazówek zegara; L - z ang.
low tj. centrum niżu
KTZ © Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Opady atmosferyczne produkty kondensacji pary wodnej zawartej w atmosferze (atmosfera ziemska),
spadające na powierzchnię Ziemi lub unoszące się w powietrzu w postaci wody lub kryształków lodu. Zjawisko
związane z obniżeniem się temperatury powietrza do punktu rosy. Koniecznym warunkiem jest również
istnienie jÄ…der kondensacji.
Miarą opadu jest grubość warstwy wody, która wytworzyłaby się na poziomej powierzchni gleby, gdyby nie
występowało wsiąkanie, odpływ i parowanie (1 mm opadu = 1 dm3 / 1 m2).
Opady atmosferyczne występują w postaci:
1) deszczu, mżawki, śniegu, krup, gradu,
2) opadów unoszących się w powietrzu, do których należy mgła, chmury skutek kondensacji pary wodnej w
powietrzu,
3) opadów osiadających (osady, opady poziome), czyli rosy, szronu, szadzi skutek kondensacji pary wodnej na
ochłodzonych przedmiotach, materiach.
Para wodna jej zawartość w powietrzu zależy od temperatury powietrza (im wyższa tym więcej). Jest ona
warunkowana przez wilgotność powietrza (wilgotność względna, niedosyt wilgotności powietrza, temperatura
punktu rosy) i dopływ lub zapas energii na parowanie.
Ewapotranspiracja łączne parowanie z powierzchni glebowej lub wodnej oraz roślin, zależne od warunków
meteorologicznych, glebowych i stanu fizjologicznego roślin.
Ewaporacja powietrza zdolność wchłaniania pary wodnej przez warstwę atmosfery leżącą nad powierzchnią
parującą. Zdolność ewaporacyjna powietrza (Ea) jest funkcją niedosytu wilgotności powietrza (d, ilość pary
wodnej, która może się zmieścić w danej objętości powietrza) i prędkości wiatru (u, zapewnia odpływ
nasyconej warstewki pary wodnej):
Ea = f(d,u)
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Wydajność opadów zależy od czasu ich trwania i natężenia. Zwykle opady krótkotrwałe mają większe natężenie
niż długotrwałe. Opad trwający 2 godziny daje zwykle 19 mm wody, ale 1 raz na 100 może to być 62 mm.
Charakterystyczne dla Polski jest występowanie po okresach wzmożonych opadów okresów posusznych,
trwających nawet 30-60 dni niekorzystny rozkład opadów. Należy pamiętać, że intensywne opady wywołują
wzmożony spływ powierzchniowy (zagrożenie erozją gleb i powodziami) nie wpływając na sumaryczną
retencję glebową. Zdarzają się także silniejsze opady ponad 100 mm na dobę zazwyczaj z chmur typów
Cumulonimbus (chmury burzowe) oraz Nimbostratus (chmury deszczowo-warstwowe).
Maksymalne opady dobowe notuje się podczas występowania burz frontowych o powolnym ruchu postępowym
oraz w zatokach niskiego ciśnienia ze wzmożoną adwekcją powietrza polarno-morskiego starego.
W przypadku konieczności uwzględnienia w pracach projektowych i innych (np. wyznaczaniu konieczności
nawadniania) ilości wody opadowej należy zastosować poprawkę, co wynika z niedoskonałości pomiaru
opadów (zaniżenie opadu przy pomiarach deszczomierzem Helmanna). Do wyliczenia korekty wykorzystuje się
wzór:
Prk = 1,034 · Prz + 0,484 · N + 4,0
gdzie: Prk opad miesięczny skorygowany, Prz opad miesięczny zmierzony, N liczba dni z opadem w danym miesiącu
W Wielkopolsce różnica w tak wyliczonym opadzie wynosi w stosunku do zmierzonego od około 20% w zimie
do około 10% w lecie.
Dodatkowe ilości wody dostarczane są roślinom w wyniku osadzania się na nich rosy i w wyniku destylacji, co
łącznie zazwyczaj daje 20-50 mm wody ale na łąkach może przekroczyć nawet 100 mm rocznie.
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Większość chmur powstaje z unoszącego się powietrza
(workowate chmury burzowe powstajÄ… z powietrza
opadającego). Pionowy ruch powietrza na większe wysokości
może być spowodowany przez różne zjawiska w atmosferze:
" konwekcja (w atmosferze chwiejnej) pionowy ruch
powietrza ku górze; kiedy słońce ogrzewa grunt, banieczki
nagrzanego powietrza wznoszÄ… siÄ™ przez co rozrzedzajÄ… siÄ™
mieszając z otaczającym powietrzem i tracą zdolność do
dalszego wznoszenia się; zazwyczaj każda następna
banieczka wznosi się wyżej od poprzednich. Jeżeli
zdolność do wznoszenia się jest wystarczająco duża, żeby
unieść banieczkę na wysokość, na której dochodzi do
przesycenia dochodzi do kondensacji i powstaje obłok
" wznoszenie powietrza przez fronty
z małych kropelek wody i ostatecznie chmura.
w przypadku frontu chłodnego; chłod-
" Jeżeli powyżej podstawy chmury istnieje stabilna warstwa
niejsza i gęstsza masa powietrza
powietrza, dalszy wzrost chmury jest ograniczony
wypycha ku górze wilgotną i ciepłą
i powstają jedynie niegrozne cumulusy. Jednakże, jeżeli
masÄ™ powietrza; w przypadku frontu
powyżej podstawy chmur warstwa powietrza jest
ciepłego, ciepłe i rzadsze powietrze
niestabilna prawdopodobnie nastÄ…pi rozbudowa chmury
unosi się do góry nad chłodniejsze;
w górę i powstanie cumulonimbus zawierający już krople
" wznoszenie powietrza wymuszone przez
deszczu.
topografię terenu (np. góry) masa
" konwergencja poziomy napływ powietrza nad dany
powietrza napotykajÄ…c na swojej drodze
region wywołuje wypchnięcie ku górze zalegającego nad
wzniesienie, unosi się coraz wyżej przez
nim powietrza;
co chłodzi się.
KTZ © Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Dzięki stałemu dopływowi energii słonecznej, woda stale przemieszcza się pomiędzy sferami kuli ziemskiej.
Zjawisko to nosi nazwę krążenia wody w przyrodzie (cyklu hydrologicznego). W tym procesie można wyróżnić
duży obieg wody pomiędzy oceanami, atmosferą i kontynentami oraz mały obieg wody pomiędzy oceanem i
atmosferą lub pomiędzy lądem i atmosferą. Wyróżniany jest także mikroobieg wody pomiędzy wodą i rośliną,
glebą i atmosferą, rośliną i atmosferą itd.
W obiegu wody wyróżniane są ogniwa: atmosferyczne, powierzchniowe i glebowe, pomiędzy którymi
zachodzi przepływ wody na drodze: parowania, kondensacji, opadów, intercepcji, destylacji, infiltracji,
przesiąkania, spływu powierzchniowego, spływu gruntowego, podsiąku i retencji.
OPAD
A
G
P
ODPAYW GRUNTOWY
SPAYW POWIERZCHNIOWY
ODPAYW CAAKOWITY
WYJÅšCIE
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
ELEMENTY KLIMATU
Bilans wodny Europy:
Opady: Norwegia 1343 mm, Francja 965 mm, Polska 604 mm, Węgry 610 mm; Europa śr. 733 mm
Parowanie: Francja 541 mm, Węgry 519 mm, Europa Śr. 420 mm, Skandynawia 200 mm
Odpływ całkowity: Węgry 90 mm, Polska 180 mm, Norwegia 1160 mm
Ilość wody odpływu całkowitego na 1 mieszk.: Holandia 0,78, Węgry 0,81, Niemcy 1,4, Polska 1,72 tys. m3
Wody tranzytowe: Polska 1,72, Niemcy 1,91, Węgry 3,81, Hiszpania 3,88, Francja 4,57, Czechy i Słowacja 4,73
tys. m3 na 1 mieszkańca
Polska ma najgorszy bilans wodny w Europie. Wewnątrz Polski najtrudniej zaspokoić potrzeby wodne w Polsce
Centralnej i w Wielkopolsce (względnie niskie opady przy względnie średnim-wysokim parowaniu).
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
AGROMETEOROLOGIA
SZKODLIWE ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE
· posuchy
· nadmierne opady
· gradobicia
· silne wiatry
· przymrozki
· odwilże zimowe
KTZ © Andrzej GREINERT
© Andrzej GREINERT
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
1 podstawowe pojecia zwiazane z ekologia469 W02 SKiTI wprowadzenie podstawowe pojeciaMateriały do terminologii więźb dachowych podstawowe pojęcia, cz 101 podstawowe pojeciaPosługiwanie się podstawowymi pojęciami z zakresu obróbki plastycznejMES JCh MM WW OKnO w01 podstawowe pojeciaTECHNOLOGIA BETONU Podstawowe pojęcia3 Podstawowe pojęcia z teorii informacji02 Podstawowe pojęcia metrologiiABu WSG PLog W1 PODSTAWOWE POJĘCIA I ZALEŻNOŚCIPodstawowe pojecia i wzory w cieplownictwieSłowniczek budowlany podstawowe pojęcia z zakresu prawa budowlanego KPB 140 listopad 2009Podstawowe pojęciaI Podstawowe pojeciaSTATYSTYKA PODSTAWOWE POJECIApodstawowe pojęcia w osteopatiiwięcej podobnych podstron