Диссертация (Обоснование необходимости развития водных мелиораций в Московской области по агроклиматическим показателям), страница 14

Частота появления значений радиационного баланса за теплый периодПолученная матрица переходных вероятностей радиационного баланса приневысоких значениях показывает, что радиационный баланс в следующую декадубудет больше, чем в предыдущую. Аналогичное изменение частоты переходныхвероятностей отмечено и для радиационного баланса с диапазоном 8.1 -10.8кдж/см2 и 10.8-13.5 кдж/см2. В целом же матрица переходных вероятностейрадиационного баланса имеет диагональную структуру и максимальное значениечастот находятся почти на диагоналях.

Полученная закономерность означает, чтобудет большая вероятность того, что в каждой декаде месяца значения78радиационного баланса будет такой же как и в предыдущей. Поэтому приописании радиационного баланса можно использовать закон нормальногораспределения.2.4.4. Матрица переходных вероятностей дефицита влажности воздухаМатрица переходных вероятностей дефицит влажности воздуха за теплыйпериод с первый декады апреля по третью декаду сентября приведены в таблице2.11 и на рис 2.29.Таблица 2.11Матрица переходных вероятностей дефицита влажности воздуха подекадам теплого периодаДефицитвлажностивоздуха, мб6.9-42.1742.17-77.4477.44-112.71112.71-147.98147.98-183.2542.17-77.4477.44-112.71112.71-147.98147.98-183.25183.25-218.521800,62830,22270,1920,1300,0000,00800,282090,56760,5480,5020,5010,50290,10690,18330,2460,3820,5000,0010,00120,0310,0100,0000,0010,5000,0010,0030,0200,0000,0000,0000,0020,0100,0000,0000,0000,00Частота случаев183.25-218.526.9-42.17Сумма29037614016421,000,500,00ИнтервалыРис.2.29.

Частота появления значений дефицита влажности воздуха за теплый периодАнализ матрицы переходных вероятностей в течение теплого периода года(с первый декады апреля по третью декаду сентября) показывает, что79максимальное значение частот расположены в большинстве вертикальныхстолбцов почти на диагонали.

Это означает, что в каждой декаде месяца большаявероятность значений дефицита влажности воздуха будет примерно такой же каки в предыдущей. Следует отметить, что наибольшая частота появления значенийдефицита влажности воздуха расположена в интервале 6.9- 42.17 мб и 42.17-77.44мб. Для диапазонов дефицита влажности воздуха в пределах 42.17-77.44 мб,77.44-112.71 и 112.71-147.98 мб. значения дефицита влажности воздуха в каждойдекаде месяца будет с большой вероятностью меньше, чем в предыдущей декаде.Выявленные закономерности в изменении частот переходных значений дефицитавлажности воздуха за теплый период свидетельствует о наличии диагональнойструктуры, которая соответствует нормальному закону.Выводы по главе 21.

При анализе метеорологических данных за 20-летний периодопределенадостаточнаяпродолжительностьнаблюденийбыладлярадиационного баланса методом скользящей средней. Установлено, чтомаксимальная продолжительность стабилизации радиационного балансане превышает 16 –ти лет. По другим метеорологических показателямдлительности наблюдений была достаточной.2. Статистическаяобработкаианализмноголетнихметеоданных(температура воздуха, радиационный баланс, дефицит влажностивоздуха) показывает, что кривые распределения случайных величин затеплый период близки к нормальному распределению, за исключениематмосферных осадков.

Поэтомусреднегокроме математического ожидания иматематического отклонения следует определять такиепоказатели как коэффициенты асимметрии и эксцесс.3. Обработка метеорологических данных на основе матриц переходныхвероятностей показала, что распределение атмосферных осадков втеплыйпериодраспределения.заметноотличаетсяотнормальногозакона804. Матрицыпереходныхвероятностейтемпературывоздуха,радиационного баланса и дефицита влажности воздуха за теплый периодгода имеют преимущественно диагональный вид.

В связи с этим можносчитать, что полученные данные приближаются к нормальному законураспределения.Глава 3. Оценка природной тепло-влагообеспеченности, дефицитаводопотребления и их связь с урожайностью сельскохозяйственныхкультур3.1. Оценка естественной влагообеспеченности Московской областиПо условиям природного увлажненияюжно-таежнойзонеизбыточногоиспользованиеземельМосковская область относится кувлажнения,сельскохозяйственноговкоторойназначенияэффективноеопределяетсякомплексом мероприятий по осушению переувлажненных и заболоченныхземель. Однако, в этой зоне в течение вегетации растений отмечаютсязасушливые периоды с острым дефицитом влаги в почве, при котором растениянуждаются в дополнительномувлажнении активного слоя для оптимальногороста и развития растения и получения высоких урожаев.Большинство исследователей пришли к выводу, что Московская область поприродным условиям и прежде всего по тепло-влагообеспеченности относится кзоне не устойчивого увлажнения.

В этой зоне только в весенний и осеннийпериодыотмечается избыточное увлажнение почв, а в летние месяцысистематически наблюдается недостаток влаги в почве и необходимостьпроведения оросительных мелиораций. Поэтому многие авторы для Московскойобласти рекомендуют использовать осушительно - увлажнительные системы, т.е.мелиоративные системы двухстороннего действия.Следует отметить, что для условий Московской области недостаточнополно дана оценка естественной влагообеспеченности территории для прогнозапотребности в мелиорациях. По метеостанциям «Можайск», ВДНХа, «Коломна»были получены климатические данные, характеризующие термический и водный81режимытерриторииМосковскойобласти.Расчетпоказателейтепло-влагообеспеченности проводился по методикам Н.Н.Иванова, Г.Т. Селянинова,М.И.Будыко, Д.И.Шашкои в разные по влажности года определена ихобеспеченность.По этим методикам нами была рассчитана естественнаятепло-влагообеспеченность по метеостанции ВДНХа (табл 3.1, приложение 12…15).Обеспеченность показателей природной тепло-влагообеспечености определяласьза каждый год метеонаблюдений.Таблица 3.1 Показатели природного увлажнения для лет различной обеспеченностидля центральной части Московской области по метеостанции ВДНХПоказательвлагообеспеченностиОбеспеченностьПериодопределенияКоэффициентувлажнения поН.Н.ИвановуГидротермическийкоэффициент по Г.Т.Селяниновуза годтеплыйпериодпериодвегетациитеплыйпериодпериодвегетацииза годИндекс сухости поМ.И.

БудыкоКоэффициентатмосферногоувлажнения поД.И.Шашкотеплыйпериодпериодвегетацииза годтеплыйпериодпериодвегетации1,50%1,995%1,7810%1,7725%1,5150%1,2475%1,0490%0,8995%0,8498,50%0,651,461,421,381,120,870,690,500,430,341,641,561,421,100,860,610,430,320,242,442,382,191,911,491,311,010,960,762,612,262,131,751,551,120,790,710,53-0,630,660,730,871,021,171,30--1,041,071,201,622,203,193,30--1,021,061,401,692,304,504,90-0,920,830,750,690,590,500,370,350,300,680,650,590,500,390,300,210,180,160,780,720,600,470,390,250,160,140,11Оценка влагообеспеченности проводилась для следующих характерных лет поусловиям увлажнения: островлажных (1,5%), влажных (5-10%), средневлажных(25%), средних (50%), среднесухих (75%), сухих (90-95%) и острозасушливых(98,5%).Полученныеданныепоказали,чтокоэффициентувлажненияпоН.Н.Иванову в целом за год изменяется в пределах 0,65-1,99.

Для средних летон равен 1,24, для среднесухих и сухих - соответственно 1,04 и 0,84, а дляострозасушливого года - 0,65. Следовательно, в годы с обеспеченностью 75% именьше отмечается избыточное увлажнение (›0,9), при обеспеченности 90%82зафиксировано достаточное увлажнение, а в сухие и осторозасушливые годыотмечается дефицит увлажнения и возникает необходимость проведенияоросительных мелиораций. Однако, за теплый и вегетационный периоды для летс обеспеченностью 50% (средние многолетние значения) достигается умеренноеувлажнение, а при обеспеченности более 50% отмечается недостаточноеувлажнение.По показателю влагообеспеченности (ГТК) по Г.Т.

Селянинову в годы собеспеченностью 50% и менее в среднем центральная часть территорииМосковской области относится к зоне избыточного увлажнения. В среднесухиегоды (75%) этот показатель составляет 1,1-1,3, что характерно для зоныобеспеченного увлажнения. В сухие и острозасушливые годы, ГТК снижается до0,96-0,53 , что свидетельствует онедостаточном природном увлажнении инеобходимости орошения сельскохозяйственных культур.Определениепоказателятепло-влагообеспеченностипоМ.И.Будыкосвидетельствует о том, что индекс сухости за год больше единицы получен приобеспеченности 75% и больше, т.е.

для среднесухих и сухих лет (75-95%) иколеблется в пределах 1,02-1,30. Для средних лет индекс сухости составил 0,87.Данные индекса сухости за теплый и вегетационный периоды свидетельствуют онеобходимостиорошенияпрактическивовсегоды.Особенночеткопросматривается потребность, в орошении начиная со средневлажного периода(25%) и при более высоких показателях обеспеченности.Результаты по определению коэффициента атмосферного увлажнения поД.И.Шашко показали, что за год его величина изменяется от 0,92 до 0,30 взависимости от обеспеченности.

Избыточное увлажнение зафиксировано в годы собеспеченностью 50%, умеренное увлажнение - при 75%, нормальное - при 90%, анедостаточное увлажнение было отмечено только в острозасушливые годы.Показатели коэффициента атмосферного увлажнения за теплый и вегетационныйпериоды заметно отличались от годовых. Здесь нормальное увлажнение былоустановлено в годы с обеспеченностью 50%, а при меньшей обеспеченностиотмечалосьпереувлажнение. Для обеспеченности 75% и более показатели83увлажнения были не велики (0,11-0,30), что свидетельствует о потребностипроведенияоросительныхмелиорацийсцельюустранениядефицитаестественного природного увлажнения.Оценка естественной тепло-влагообеспечности для западной и юговосточнойчастейМосковскойобластипроводиласьпометеостанциям«Можайск» и «Коломна» (табл.

3.2, приложение 16…19). Из приведенных данныхследует, что по метеостанции «Можайск» для среднемноголетних лет приобеспеченности 50 % и меньше показатель увлажнения по Н.Н.Иванову и Г.Т.Селянинову характеризует как зону избыточного увлажнения.В то же времяприН.Н.обеспеченности75%коэффициентувлажненияпоИвановусоответствует зоне избыточного увлажнения в среднем за год и недостаточногоувлажненниядлягидротермическомутеплогоикоэффициентувегетационныхдляпериодов.среднесухихлетОднако,запотеплыйивегетационный периоды ГТК составил 1,22-1,38 и тем самым характеризует зонус достаточным увлажнением.

Для сухих и острозасушливых лет (обеспеченность90% и более) показатель ГТК характеризует эту с недостаточным увлажнением.Таблица3.2 Показатель природного увлажнения для лет различнойобеспеченности применительно к западной и юго-восточной частей Московскойобласти (по метеостанциям «Можайск» и «Коломна»)ПоказательвлагообеспеченностиКоэффициентувлажнения поН.Н.ИвановуГидротермическийкоэффициент поГ.Т. СеляниновуКоэффициентувлажнения поН.Н.ИвановуГидротермическийкоэффициент поГ.Т. СеляниновуПериодопределенияза годтеплыйпериодпериодвегетациитеплыйпериодпериодвегетацииза годтеплыйпериодпериодвегетациитеплыйпериодпериодвегетацииОбеспеченность1,5%5%25%50%75%90%95%98,5%Метеостанция «Можайск»2,02 1,80 1,79 1,701,381,130,930,880,7910%1,771,621,461,331,000,800,620,540,351,941,621,571,231,020,740,560,390,302,792,442,261,991,601,381,121,050,742,792,472,201,901,531,220,980,680,60Метеостанция «Коломна»1,73 1,55 1,51 1,441,170,970,720,700,571,371,301,261,070,820,620,500,470,351,651,431,221,060,820,530,410,340,212,071,851,811,571,331,060,930,890,652,211,911,731,421,220,860,770,640,4084По метеостанции «Коломна», которая характеризует юго-восточную частьМосковской области, для средневлажных лет (обеспеченность 25% ) эта зонаотносится к переувлажненной.