Моделювання розподілу теплових ресурсів на схилових землях в умовах Лісостепу України

Abstract

Переважна частина Західного Лісостепу України характеризується вираженим мезо- та мікрорельєфом, що вносить серйозні корективи у розподіл тепла та вологи, тоді як закономірності такого розподілу залишаються маловивченими. Основною метою праці є вивчення впливу крутизни та експозиції схилу на динаміку прогрівання й охолодження ґрунту. У результаті було встановлено, що хід температури ґрунту суттєво відрізняється за варіантами досліду, при цьому в різні мікроперіоди закономірності ходу температури різні. На основі зібраних даних були побудовані площини теплового розподілу, що графічно відображають вплив досліджуваних чинників на тепловий режим ґрунту. За результатами було побудовано математичні моделі, що дозволяють обрахувати температуру ґрунту на будь-якому елементі рельєфу на основі відомої температури ґрунту на рівнинній ділянці.

Большая часть Западной Лесостепи Украины характеризуется выраженным мезо- и микрорельефом, что вносит серьезные коррективы в распределение тепла и влаги, в то же время закономерности такого распределения остаются малоизученными. Основной целью работы является изучение влияния крутизны и экспозиции склона на динамику прогрева и охлаждения почвы. В результате было установлено, что ход температуры почвы существенно отличается по вариантам опыта, при этом в разные микро периоды закономерности хода температуры разные. На основе собранных данных были построены плоскости теплового распределения, которые графически отражают влияние исследуемых факторов на тепловой режим почвы. По результатам были построены математические модели, позволяющие рассчитать температуру почвы на любом элементе рельефа на основе известной температуры почвы на равнинном участке.

The nature of the heat distribution along the surface of the soil is an important application characteristic that determines the activity of the soil biota, the rate of flow of biochemical processes in the plant, from seed germination and to full ripeness. Most of the Western Forest-steppe of Ukraine is characterized by pronounced meso- and microrelief, which makes serious adjustments in the distribution of heat and moisture, while the patterns of such distribution remain poorly understood. The main purpose of the work is to study the effect of slope steepness and slope exposure on the dynamics of warming and cooling of soil. For the study, a model of the slope area with variants of northern, southern, western and eastern exposition and steep slopes of 3, 6 and 9 degrees was constructed. The experiment was conducted in the period April-June, which corresponds to the period of active soil warming. As a result, it was found that the course of soil temperature is significantly different on the experimental variants, and also in different micro periods the patterns of temperature variation are different. On the basis of the collected data, were constructed the thermal distribution planes, that graphically reflect the influence of the investigated factors on the thermal regime of the soil. As a result, were developed the mathematical models that allow you to count the temperature of the soil on any element of the relief based on the known temperature of the soil on the plain section. As a result of the experiment, knowledge on the influence of relief on the distribution of heat in the soil was deepened; for the first time were proposed the mathematical models for determining the temperature of the ground of the slope area, depending on the temperature on the plain. The obtained data can be used in practice in the design of technological processes on sloping lands, in particular - in determining the timing of sowing crops, selecting groups of maturity varieties, determining the timing of basic agricultural operations.