Прогноз теплообеспеченности вегетационного периода

Тема.Агрометеорологические прогнозы.

Цель занятия. заключается в формировании представлений, знаний

и навыков об агрометеорологических факторах и их сочетаний, оказывающих влияние на рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур,

для эффективного использования агрометеорологической информации

процессе будущей профессиональной деятельности и частной жизни.

Задание.

1. Рассмотреть метод измерения солнечной радиации, температуры, влажности воздуха, почвы, давления, осадки, направление и скорость ветра агрометеорологическими приборами;

2. Составлять агрометеорологические прогнозы;

3. Проанализировать агрометеорологические условия, установить взаимосвязь синоптических карт.

Изучить лекционный материал и кратко законспектировать.

Предоставить фотоотчет.

Методические указания.

Студенты, пользуясь учебниками, справочниками и другими литературными и методическими пособиями, самостоятельно выполняют задание, знакомятся и кратко конспектируют неблагоприятные для сельского хозяйства метеорологические явления и меры борьбы Задание считается выполненным лишь после проверки его преподавателем и выставления соответствующей оценки.

Место и время проведения занятий. Тема изучается в течение 4 часов с применением электронного (онлайн) обучения

АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГНОЗЫ

Одним из важнейших видов агрометеорологического обслуживания сельского хозяйства являются агрометеорологические прогнозы - научные предсказания изменений агрометеорологических условий и их влияния на состояние биологических объектов, а также на процессы сельскохозяйственного производства.

Научной основой агрометеорологических прогнозов являются обоснованные и количественно выраженные многофакторные зависимости роста, развития биологических объектов или процессов от сложившихся и ожидаемых агрометеорологических условий.

При разработке методов агрометеорологических прогнозов основное внимание уделяется выбору из всего комплекса агрометеорологических условий наиболее значимых и лимитирующих факторов, определяющих конечный результат. При этом в первую очередь учитываются так называемые инерционные факторы, т.е. факторы, медленно изменяющиеся во времени, но во многом обусловливающие состояние сельскохозяйственных объектов. К инерционным факторам относятся, например, запасы продуктивной влаги, число растений на единице площади, площадь листовой поверхности, число колосков и зерен в колосе и др. Так, если в период закладки колоса образовалось мало колосков и зерен, то даже при дальнейших оптимальных условиях роста и развития зерновых культур их число не увеличится и хорошего урожая не будет.

Для выбора инерционных факторов (предикторов), оказывающих влияние на прогнозируемую переменную, используются корреляционный и регрессионный анализ.

Исходными данными для агрометеорологических прогнозов служат сопряженные наблюдения за метеорологическими условиями и состоянием посевов в текущем году, проводимые на сети агро- и гидрометеостанций и постов, долгосрочные прогнозы погоды, агроклиматические справочники и атласы.

При необходимости используют данные Госкомстата, например, об урожайности и валовом сборе сельскохозяйственных культур, о размерах площадей гибели озимых зерновых культур и многолетних сеяных трав и т.д.

От точности исходной информации в значительной мере зависят качество прогнозов и их оправдываемость. Поэтому на сети станций и постов нередко проводят дополнительные наблюдения по специальным программам, а также маршрутные наземные и авиационные обследования состояния посевов на больших площадях, существенно дополняющие информацию метеорологических станций.

Заблаговременность агрометеорологических прогнозов составляет, как правило, не менее одного месяца, достигая в отдельных случаях двух и даже трех месяцев.

Оправдываемость агрометеорологических прогнозов чаще всего достаточно высокая (80...90% и более), так как при их составлении учитывают исходное состояние посевов, сложившиеся фактические агрометеорологические условия на дату составления прогноза и наиболее важные инерционные факторы, сохраняющие свое влияние длительное время.

Агрометеорологические прогнозы составляют в основном в Гидрометцентре, межрегиональных управлениях и областных центрах Росгидромета.

Работу по развитию и совершенствованию методов агрометеорологических прогнозов ведут в Научно-исследовательском институте сельскохозяйственной метеорологии, Российском научно-исследовательском гидрометеорологическом центре и ряде других научно- исследовательских учреждений системы Росгидромета. По результатам этой работы издают тематические сборники «Методы агрометеорологических прогнозов».

Следует иметь в виду, что методы агрометеорологических прогнозов не являются универсальными. Каждый метод может быть, как правило, применим только для определенных климатических зон, почвенных условий, сортов и т.п. В то же время прогнозирование одних и тех же величин может быть осуществлено различными методами.

Агрометеорологические прогнозы по содержанию можно подразделить на пять основных групп: прогнозы агрометеорологических условий; фенологические; состояния зимующих культур весной; урожайности основных сельскохозяйственных культур, трав и качества урожая; эффективности отдельных агротехнических и мелиоративных мероприятий.

Не имея возможности изложить в данном учебнике все методы существующих прогнозов, рассмотрим те из них, которые характерны для каждой группы и которые успешно применяют в сельскохозяйственном производстве.

ПРОГНОЗЫ АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Прогноз теплообеспеченности вегетационного периода.

Как отмечалось в гл. 11, на большей части сельскохозяйственных районов России в отдельные годы суммы активных температур могут отклоняться на ±400...600 °С. Поэтому в годы с большим недобором тепла некоторые культуры не успевают завершить свою вегетацию, и в такие годы необходимо высевать более скороспелые культуры (сорта, гибриды). При большой положительной аномалии тепла целесообразно расширение посевов пожнивных культур или более теплолюбивых сортов.

В связи с этим в практике агрометеорологического обслуживания очень важным является составление прогноза теплообеспеченности. Надежный долгосрочный прогноз теплообеспеченности вегетационного периода может быть использован: при определении посевных площадей под те или иные сельскохозяйственные культуры и их сорта, различные по скороспелости; определении сроков и норм высева, сроков уборки урожая и заготовки кормов; планировании и принятии многих оперативно-хозяйственных решений в процессе сельскохозяйственного производства.

Метод прогноза разработан Ф.Ф. Давитая и основан на связи сумм активных температур с датой устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 10 °С. Чем раньше наступит эта дата, тем большая сумма температур накопится за период активной вегетации.

В общей форме уравнение этой связи имеет вид:

где 5^_>10о_С — прогнозируемая сумма активных температур, °С; а и b — числовые коэффициенты, зависящие от места расположения района (станции); Д — дата весеннего перехода среднесуточной температуры воздуха через 10 °С, выраженная числом дней от 01.03 или 01.04 в зависимости от того, на какой месяц приходится самая ранняя дата перехода температуры через 10 °С.

Недостаток этого метода — неучет ранних осенних заморозков, в результате чего развитие культуры может прекратиться, хотя последующий теплый период дает формальное основание считать, что прогноз в целом оправдался и растения развивались весь период.

Разработка новых подходов, например синоптико-статистического, для решения задачи долгосрочного прогнозирования теплообеспеченности вегетационного периода активно ведется в Институте сельскохозяйственной метеорологии (И.Г. Грингоф, В.М. Лебедева и др.).