Związki glebowego strumienia ciepła z bilansem promieniowania powierzchni bez roślin i porośniętej trawą we Wrocławiu-Swojcu

• Autorzy: Brys K.

Warianty tytułu

EN

Relations of the soil heat flux with radiation balance for bare soil and grass covered soil in Wroclaw-Swojec

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowanie przedstawia wyniki badań nad strumieniami glebowymi ciepła na łące i na powierzchni bez roślin (ugoru) oraz analizuje ich związki z całkowitym bilansem promieniowania Q* i jego składowymi. Wykorzystano materiał pomiarowy z roku 2008 uzyskany w Obserwatorium Wrocław-Swojec z ciągłej rejestracji gęstości strumieni: glebowego G, całkowitego promieniowania słonecznego K↓, promieniowania odbitego od powierzchni trawy i ugoru K↑, promieniowania zwrotnego atmosfery L↓, promieniowania powierzchni bez roślin i porośniętej trawą L↑. Uwzględniono również stan gruntu i jego termikę (na 6 głębokościach: 1-2 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm, 100 cm) oraz opad, poziom wód gruntowych i termikę powietrza. Skoncentrowano się na ukazaniu różnic pomiędzy wartościami strumieni glebowych badanych powierzchni oraz rozpatrzono przyczyny tych różnic w średnich wartościach miesięcznych w przebiegu dobowym i rocznym. Poprzez analizę związków korelacyjnych tych strumieni glebowych z środowiskiem atmosferycznym i glebowym rozważono topoklimatyczne skutki zaobserwowanych różnic. Wyeksponowano tu ważną rolę szaty roślinnej powierzchni rolniczych, która jest naturalnym buforem dla dokonujących się makroskalowych zmian klimatycznych.

EN

The paper presents results of research on soil heat flux for grass-field (G tr) and bare soil (G ug). It analyses the relation between these fluxes and net radiation Q* and its components. In the work data from the instrumental measures made in the Wrocław-Swojec Observatory in 2008 was used. The analyzed material originates from permanent recording of the intensity of soil heat flux G, global radiation K↓, reflected solar radiation (from the surface of grass and bare soil) K↑, incoming long-wave radiation L↓, outgoing long-wave radiation (from grass and bare soil) L↑. In the correlations also the state of the ground and its temperature on 6 levels (1-2 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm, 100 cm) as well as precipitation, ground water level and air temperature. The research focused on presenting the differences between the values of the soil heat fluxes from the analyzed surfaces and their genesis. There were analyzed average monthly values of those differences in diurnal and annual runs with the aim of recognizing the topo- and mesoclimatic effects of their influence. The important part is played by the plant cover of the agricultural areas, which is a natural buffer to the current climatic changes.

Słowa kluczowe

PL

laki; pokrywa roslinna; trawy; ugory; grunty; strumien ciepla glebowego; zmiennosc sezonowa; bilans promieniowania; Wroclaw-Swojczyce

EN

meadow; plant cover; grass; fallow; ground; soil heat flux; seasonal variability; radiation balance; Wroclaw city

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2010
• Tom: 548
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.57-75,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Brys K.

• Zakład Agro- i Hydrometeorologii, Instytut Kształtowania i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl.Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

Bibliografia

• Beckert H.R. 1972. Die Richtung des Warmestromes in den oberen Bodenschichten. Zeitschr. für Met., 3-4, Berlin.
• Bryś K. 2004. Wieloletnia zmienność termiki gleby we Wrocławiu-Swojcu i jej radiacyjne i cyrkulacyjne uwarunkowania. Acta Agrophysica 3(2): 209-219.
• Bryś K. 2008. Wieloletni wpływ pokrywy roślinnej na termikę gleby. Acta Agrophysica 161, 12(1): 39-55.
• Bryś K. 2009. Zmiany bilansu promieniowania powierzchni bez roślin i porośniętej trawą we Wrocławiu-Swojcu. Acta Agrophysica 14(2): 287-302.
• De Vries D.A. 1975. Heat transfer in soils, w: Heat and mass transfer in the biosphere, Part 1 - Transfer processes in the plant environment. D.A. De Vries, N.H. Afgan (Ed.), Scripta Book Company, Washington D.C., John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, Toronto: 5-28.
• Eulenstein F., Urbaniak M., Chojnicki B.H., Olejnik J. 2005. Influence of plant cover on the share of the soil heat flux in the heat balance of the active surface. Int. Agrophysics 19: 31-36.
• Geiger R., Aron R.H., Todhunter P. 2003. The climate near the ground. Edition 6. Rowman & Littlefield: 584 ss.
• Grzybowski J., Itier B. 1984. Związki między składnikami bilansu cieplnego nad różnymi rodzajami upraw. Przegl. Geofiz. 29(1): 27-39.
• Ham J.M., Heilman J.L., Lascano R.J. 1991. Soil and canopy energy balances of a row crop at partial cover. Agron. J. 83: 744-753.
• Hanks R.I., Jacobs H.S. 1971. Comparison of the calorimetric and flux meter measurement of soil heat flow. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 35: 671-674.
• Karpińska Z. 1982. Warunki cieplne gleby, w: Agroklimatyczne podstawy melioracji wodnych w Polsce. Praca zbiorowa pod red. S. Baca jr. PWRiL Warszawa: 205-249.
• Karpińska Z. 1985. Wpływ opadu naturalnego i nawodnień deszczownianych na ter- mikę gleby w zróżnicowanych warunkach pogodowych. Zesz. Nauk. AR Wrocław 155: 177-193.
• Kapuściński J. 2000. Struktura bilansu cieplnego powierzchni czynnej na tle warunków klimatycznych środkowo-zachodniej Polski. Rocz. AR w Poznaniu, Rozp. Nauk. 303: 248 ss.
• Kapuściński J., Moczko J. 1990. Udział strumienia ciepła w glebie w strukturze bilansu cieplnego powierzchni czynnej. Zesz. Nauk. AR Kraków 246, Sesja Nauk. 27: 117-129.
• Kędziora A. 1999.Podstawy agrometeorologii. PWRiL Poznań: 364 ss.
• Kossowski J. 1999. Strumień i akumulacja ciepła w glebie podczas dni o różnych warunkach atmosferycznych, w: Modelowanie i monitorowanie procesów agroftzycznych w środowisku glebowym. Pod red. R. Walczaka, PTA, Lublin: 44-47.
• Kossowski J. 2000/2001. Strumień ciepła w glebie wyznaczany wybranymi metodami obliczeniowymi. Annales UMCS, Sectio B, Vol. LV/LVI, Lublin: 189-195.
• Kossowski J. 2001. O związku strumienia ciepła w glebie z elementami meteorologicznymi. Przegl. Nauk. Wydz. Inż. Kszt. Śród. SGGW 21: 117-121.
• Kossowski J. 2003. Wpływt warunków meteorologicznych na strumień ciepła w glebie. Przegl. Nauk. Inż. Kszt. Śród. 12, 1(26): 114-119.
• Kossowski J. 2005. Problemy metodyczne pomiaru strumienia ciepła w glebie: weryfikacja danych względem uzyskanych inną metodą. Przegl. Nauk. Kszt. Śród. 14, 2(32): 60-71.
• Kossowski J. 2006. Błędy pomiaru strumienia ciepła w glebie za pomocą płytek strumieniomierzy i metody ich korekty. Annales UMCS, Sectio B, Vol. LXI, Lublin: 208-218.
• Kossowski J. 2007. O relacji między strumieniem ciepła w glebie a promieniowaniem słonecznym. Acta Agrophysica 10(1): 121-135.
• Kossowski J. 2008. O możliwościach i dokładności szacowania strumienia ciepła wnikającego do gleby podczas dnia na podstawie danych meteorologicznych. Acta Agrophysica 161, 12(1): 125-141.
• Kossowski J., Sikora E. 1976. The effect of growth vegetation cover on the heat accumulation in the soil in a rye field. Pol. Ecol. Stud. 2(1): 23-33.
• Kossowski J., Sikora E. 1977. Comparison of heat accumulation in the soil in a iye field, potato field and in a field without plant cover. Ekol. Pol. 25(1): 163-173.
• Koźmiński C. 1983. Kształtowanie się temperatury gleby na głębokości 5 cm na stacji agrometeorologicznej w Lipkach k/Stargardu w zależności od czynników meteorologicznych. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, Rolnictwo XXX 99: 81-92.
• Kustas W.P., Daughtry C.S.T. 1990. Estimation of the soil heat flux/net radiation ratio from spectral data. Agric. For. Meteorol. 49: 205-223.
• Leśny J., Chojnicki B.H., Kędziora A., Eulenstein F. 2001a. Automatyczny system pomiarowy do badania struktury bilansu cieplnego - od cechowania do prac potowych. Acta Agrophysica 57: 57-67.
• Leśny J., Olejnik J., Stanikowska M. 2001b. Wpływ ogólnych warunków meteorologicznych na wartość stosunku Bowena i strukturę bilansu cieplnego powierzchni czynnej pozbawionej żywej roślinności. Rocz. AR w Poznaniu, Melior. Inż. Śród. 21: 137-141.
• Matul K. 1961. Bilans radiacyjno-cieplny w Polsce. Stan, ewolucja i zastosowanie w gospodarce wodnej. Wyd. Tow. Nauk. Ekspertów Budów, w Polsce, Warszawa: 66 ss.
• Matul K., Bac S., Baranowski S. 1968. Określenie elementów bilansu cieplnego do wyznaczania parowania terenowego. Prace i St. Kom. Gosp. Wod. PAN, t. 9: 33 ss.
• Mazij S., Kowalski J., Woźny F., Szpikowski A., Krężel J. 1965. Ekspertyza hydrogeologiczna i gleboznawcza pól ustalonych na Swojcu k/Wrocławia - „Warunki hydrogeologiczne i glebowo-wodne pól ustalonych Instytutu Gospodarki Wodnej - położonych na terenie RZD w Swojcu k/Wrocławia. Katedra Agro- i Hydrometeorologii Akademii Rolniczej we Wrocławiu (maszynopis).
• Oke T.R. 1987. Boundary layer climates. Methuen, London, New York: 474 ss.
• Olejnik J., Kędziora A. 1991. Model for heat and water balance estimation and its application to land use and climate variation. Earth Surface Processes and Landforms 16: 601-617.
• Oliver S.A., Oliver H.R., Wallace J.S., Roberts A.M. 1987. Soil heat flux and temperature variation with vegetation, soil type and climate. Agric. For. Meteorol. 39: 257-269.
• Paszyński J., Miara K., Skoczek J. 1999. Wymiana energii między atmosferą a podłożem jako podstawa kartowania topoklimatycznego. Dok. Geogr. 14, Warszawa: 78-81.
• Philip J.R. 1961. The theory of heat flux meters. J. Geophys. Res. 66: 571-579.
• Tuchołka S., Moczko J. 2001. Zależność salda promieniowania i ciepła glebowego od różnicy temperatury radiacyjnej powierzchni czynnej i temperatury powietrza.
• Rocz. AR w Poznaniu 329, Melior. Inż. Śród. 21: 209-216.
• Usowicz B., Marczewski W. 2005. Rozkład właściwości cieplnych gleby na czarnym ugorze i pod murawą. Acta Agrophysica 117, 5(3): 745-757.
• Usowicz B. 2002. Szacowanie cieplnych właściwości gleby. Acta Agrophysica 72: 135-165.
• Walczak R., Usowicz B. 1994. Variability of moisture, temperature and thermal properties in bare soil and in crop field. Int. Agrophysics 8: 161-169.