Hodnocení tepelné bilance a evapotranspirace travního porostu metodou Bowenova poměru návod do praktika z produkční ekologie PřF JU

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Hodnocení tepelné bilance a evapotranspirace travního porostu metodou Bowenova poměru návod do praktika z produkční ekologie PřF JU"

Radim Beránek
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Hodnocní tlné bilanc a vaotransirac travního orostu mtodou Bownova oměru návod do raktika z rodukční kologi PřF JU Na základě starších i novějších matriálů uravil a řiravil Jakub Brom V Čských Budějovicích, črvn 2008 Laboratoř alikované kologi, Změdělská fakulta Jihočské univrzity v Čských Budějovicích, Studntská 13., Čské Budějovic ENKI o..s., Duklská 145, řboň Úvod Všchny řsuny vody, ať už v odobě kaalné nbo v odobě vodní áry, jsou odmíněny řísunm nrgi. Sldujm-li dostatčně rozsáhlý orost a můžm-li zandbat vliv advkc tla, j jdiným zdrojm nrgi nrgi slunční, ktrá doadla na danou lochu. V dn má nrgtická bilanc tnto růběh: Na aktivní ovrch (v říadě vgtačního krytu s jdná o aktivní vrstvu) doadá římé a roztýlné slunční zářní (krátkovlnná složka zářní) a dlouhovlnné zářní oblohy. V říadě travního orostu, ktrý j lně zaojn a navíc má izolační vrstvu, nronikn na ovrch žádné zářní. V tom s liší od změdělských kultur, ktré mají o značnou dobu běhm roku část ůdy nokrytou. V aktivní vrstvě orostu dochází k transformaci zářní (cca % s odrazí - albdo). Část zářní, řádově 1 %, s sotřbovává na fotosyntézu. Další část řchází v odobě tlného toku do ůdy a z orostu do ovzduší vlivm konvkc. Njvětší část nrgi s sotřbuj na výar vody z orostu (latntní tlo výaru), zbylé množství ak na ohřátí orostu. Poměr, v jakém s nrgi dělí na ohřvné tlo unikající z orostu do ovzduší a na latntní tlo výaru, s nazývá Bownův oměr. Znám-li tdy bilanci zářní, tj. množství nrgi, ktré vstuuj do orostu, vlikost toku tla do ůdy a Bownův oměr, můžm vyočítat množství nrgi sotřbované na výar a z ní i vlikost samotného výaru. ~ 1 ~

Sldujm-li dostatčně rozsáhlý orost a můžm-li zandbat vliv advkc tla, j jdiným zdrojm nrgi nrgi slunční, ktrá doadla na danou lochu.

2 rochu suché tori a očty Radiační bilanc Na aktivní ovrch doadá krátkovlnná složka slunčního zářní, jjíž oměrná část j násldně odražna zět do rostoru (albdo). Mluvím o bilanci krátkovlnné radiac (Rs), Rs Rs Rs. Šiky označují směr toku nrgi. Na aktivní ovrch řichází kromě krátkovlnné složky zářní též dlouhovlnné zářní vyzařované atmosférou a zárovň j značná část zářní vyzařována aktivním ovrchm. Dlouhovlnná složka zářní j dána Stfan-Boltzmanovým zákonm: 4 R, Kd R j dlouhovlnné zářní, ε j misivita (ro vgtaci 0,96-0,98), σ j Stfan-Boltzmanova konstanta (5, W.m -2.K -4 ) a j tlota v K. Dlouhovlnné zářní j tdy dáno tlotou vyzařujícího ovrchu. Bilanc dlouhovlnného zářní (Rl) j ak: Rl Rl Rl. Protož tlota ovrchu bývá zravidla vyšší nž tlota atmosféry, bilanc dlouhovlnného zářní bývá zravidla záorná (v tlé olovině roku). Clková čistá radiac, tdy clková radiační bilanc (Rn) j ak součtm obou toků nrgi, Rn Rs Rl. ato nrgi j dál disiována do jdnotlivých tlných toků. Pro účly raktika budm clkovou čistou radiaci očítat odl vzorc: n Rn ( 1 ) Rs 1,1 0,2 0,8 100 v. N ~ 2 ~

Na aktivní ovrch řichází kromě krátkovlnné složky zářní též dlouhovlnné zářní vyzařované atmosférou a zárovň j značná část zářní vyzařována aktivním ovrchm.

3 α j albdo (oměr mzi odražným a doadajícím krátkovlnným zářním) Rs j doadající krátkovlnná složka zářní (W.m -2 ) n j rálná doba římého slunčního svitu (rl.) N j tortická doba římého slunčního svitu (rl.) v j tlota vzduchu v C. Enrgtická (tlná) bilanc stanoviště Enrgtická bilanc stanoviště zahrnuj vškrou nrgii, ktrá s na aktivním ovrchu disiuj (transformuj, roznáší) na jdnotlivé nrgtické toky, tj. na rocs fotosyntézy, na ohřv ovrchu, na tok zjvného tla a latntního tla výaru a na tok tla do ůdy. Enrgtickou bilanci stanoviště lz vyjádřit vztahm Rn P J G H LE. P j množství nrgi sotřbované na výar J j množství tla sotřbované na ohřv orostu (ovrchu) G j tok tla do ůdy H j tok zjvného tla LE j tok latntního tla výaru, kd L j výarné tlo vody (ca 2440 J.g -1 ) a E j vaotransirac v mm. Vzhldm k vlmi nízkému odílu fotosyntézy a ohřvu ovrchu na sotřbě clkové čisté radiac (do 1%), jsou tyto dva člny obvykl zandbány a rovnic nrgtické bilanc stanoviště s zjdnodušuj do tvaru: Rn G H LE. Z raktických důvodů jsou jdnotlivé toky očítány v W.m -2. Bownův oměr Z nrgtické bilanc stanoviště vylývá, ž xistují tři dominantní toky nrgi, tok tla do ůdy, tok zjvného tla a tok latntního tla výaru. Zásadní jsou zd řdvším toky ~ 3 ~

Enrgtická (tlná) bilanc stanoviště Enrgtická bilanc stanoviště zahrnuj vškrou nrgii, ktrá s na aktivním ovrchu disiuj (transformuj, roznáší) na jdnotlivé nrgtické toky, tj.

4 zjvného a latntního tla, jjichž oměr označujm jako oměr Bownův (β). Bownův oměr lz vyjádřit omocí výočtu z gradintu tloty a tlaku vodní áry na stanovišti H LE v v. v a jsou tlota vzduchu a tlota orostu v C v a jsou absolutní vlhkosti vzduchu nad orostm a v úrovni orostu vyjádřné jako naětí (tlak) vodní áry v kpa γ j sychromtrická konstanta kpa. C -1. γ = 0,066 kpa. C -1 Pro výočt Bownova oměru j otřba znát tlak vodní áry. n lz vyočítat buď na základě měřní suché a vlhké tloty omocí sychromtru nbo na základě měřní rlativní vlhkosti vzduchu. Výočt naětí vodní áry v vzduchu na základě měřní suché a vlhké tloty: s ( ) j naětí vodní áry v vzduchu (kpa) j tlota suchého tloměru ( C) j tlota vlhkého tloměru ( C) γ j sychromtrická konstanta kpa. C -1. γ = 0,066 kpa. C -1 s j naětí vodní áry nasycného vzduchu ro danou tlotu (kpa), v našm říadě ro tlotu vlhkého tloměru. V obcném tvaru lz naětí vodní áry nasycného vzduchu vyočítat ro danou tlotu : 17,502 s 0,61121 x. 240, 97 Výočt naětí vodní áry v vzduchu na základě měřní rlativní vlhkosti vzduchu: s 100 Rh ~ 4 ~

γ = 0,066 kpa. C -1 Pro výočt Bownova oměru j otřba znát tlak vodní áry. n lz vyočítat buď na základě měřní suché a vlhké tloty omocí sychromtru nbo na základě měřní rlativní vlhkosti vzduchu.

5 Rh j rlativní vlhkost vzduchu (%) s j v tomto říadě naětí vodní áry nasycného vzduchu ro suchý tloměr, tdy ro aktuální tlotu vzduchu. Výočt toku tla do ůdy ok tla do ůdy vyočtm na základě gradintu tloty v ůdě odl rovnic G K z 0 z 0 K j tlná vodivost ůdy (Wh.m C -1 ). Pro vlhký ísk j K = 1,627 W.m C -1 0 a jsou tloty ůdy v hloubc 0 m (tlota ovrchu ůdy) a tlota v ůdě v hloubc z ( C) z 0 a z jsou hloubky měřní (m) Výočt toku latntního tla výaru a vaotransirac ok latntního tla výaru vyočtm na základě transformac rovnic nrgtické bilanc Rn G LE. 1 Výar v mm vyočtm na základě jdnoduchého řočtu LE E. L Co budm otřbovat Pro stanovní nrgtické bilanc stanoviště otřbujm měřit řadu mtorologických charaktristik: Doadající a odražnou globální radiaci ~ 5 ~

0 C -1 ). Pro vlhký ísk j K = 1,627 W.m -1.

6 Délku slunčního svitu lotu vzduchu nad orostm (obvykl s měří v výšc 2 m), tlotu na úrovni orostu Suchou a vlhkou tlotu vzduchu nad orostm a na úrovni orostu, říadně rlativní vlhkost na těchto úrovních lotní gradint ůdy Budm měřit za omoci řístrojů: Intgrátory globálního zářní říadně yranomtr Stoksův hliograf Staniční tloměry Půdní tloměry Assmannův asirační sychromtr, říadně snímač rlativní vlhkosti vzduchu. Úkoly do cviční 1. V hodinových intrvalch změřt cirkadiánní cyklus chodu otřbných vličin ro výočt výaru mtodou Bownova oměru. Graficky vyjádřt růběh vličin. 2. Vyočtět jdnotlivé toky nrgi a graficky vyjádřt růběh a sumy sotřbované nrgi za dnní cyklus ro jdnotlivé nrgtické toky. 3. Vyočtět výar vody a graficky vyjádřt. 3. Vytvořt rzntaci a zhodnoťt zjištěné údaj o změřných vličinách a vyočtných nrgtických tocích. ~ 6 ~

rlativní vlhkosti vzduchu. Úkoly do cviční 1. V hodinových intrvalch změřt cirkadiánní cyklus chodu otřbných vličin ro výočt výaru mtodou Bownova oměru. Graficky vyjádřt růběh vličin. 2.

Podobné dokumenty

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univrzita omáš Bati v Zlíně LABORAORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKY II Názv úlohy: Voltampérová charaktristika polovodičové diody a žárovky Jméno: Ptr Luzar Skupina: I II/1 Datum měřní: 14.listopadu 7 Obor: Informační