AGROKLIMATOLOGIJA - VAJE (študijsko gradivo za interno uporabo)

dr. Zalika Črepinšek VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ KMETIJSTVA

1.letnik

Ljubljana, december 2005

2

VSEBINA VAJ: naslov stran 1.VAJA: Meteorološke meritve in opazovanja 3 2.VAJA: Klasifikacija oblakov 27 3.VAJA: Temperatura 44 4.VAJA: Zračni pritisk in veter 55 5.VAJA: Vlaga v zraku 61 6.VAJA: Izračun vodne bilance tal 70 7.VAJA: Elektromagnetno sevanje 75 8.VAJA: Kondukcija 84 9.VAJA: Energijska bilanca tal 90 10.VAJA: Klimatski indeksi in klimadiagrami 94 11.VAJA: Napoved slane in minimalnih temperatur 107 12.VAJA: Fenologija 119 Priloge 125 OSTALA ŠTUDIJSKA LITERATURA:

- zapiski z vaj - HTUhttp://www.bf.uni-lj.si/agromet/agrometeorologija.htmUTH - L. Kajfež-Bogataj, 1996. Vaje iz meteorologije. Biotehniška

fakulteta, Oddelek za agronomijo, Ljubljana, 98 s. - Hočevar A. in Petkovšek Z., 1984. Meteorologija, osnove in

nekatere aplikacije. Partizanska knjiga, Ljubljana, 219 s.

3

AGROKLIMATOLOGIJA

1. vajaMeteorološke meritve in

opazovanja

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ANALIZA IN PROGNOZA VREMENA

ANALIZA VREMENA- določevanje vremenskega stanja (stanja atmosfere) – DIAGNOZA VREMENA – nad nekim območjem v DOLOČENEM TRENUTKU

na OSNOVI IZMERJENIH IN OPAZOVANIH VREDNOSTI

LOČITI POJMA KLIMA IN VREME!

PROGNOZA VREMENA – na osnovi analize vremena predvideva STANJE ATMOSFERE V PRIHODNOSTI

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4

VREMENSKI EKSTREMI: TEMPERATURA

- najvišja dnevna temperatura zraka (v senci)57,8°C El Azizia, LIBIJA13.9.1922

- najvišja povprečna letna temperatura zraka34,4°C Dallol, ETIOPIJA

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VREMENSKI EKSTREMI: TEMPERATURA

- najnižja dnevna temperatura zraka-89,2°C Vostok, ANTARKTIKA, 21 julij 1983

- najnižja povprečna letna temperatura zraka-56,7°C Vostok, ANTARKTIKA

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5

VREMENSKI EKSTREMI: padavine

- največja letna količina padavin11 870 mm Mawsynram, INDIJA

- najobilnejši naliv v 24-tih urah1870 mm Cilaos, otok La Reunion, Indijski

ocean _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VREMENSKI EKSTREMI: padavine

- največ deževnih dnido 350 dni na leto Mt. Waialeale (1569 m),

HAVAJI

- največ nevihtnih dnipovprečno 322 dni na leto Bogor, Java,

Indonezija _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6

VREMENSKI EKSTREMI: padavine

- najbolj suh kraj na svetu0,5 mm (letno povprečje) puščava Atacama, ČILE

daljša obdobja (več deset let) brez padavin

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VREMENSKI EKSTREMI

- največja hitrost vetra v gorah371 km/h Mt. Washington (1918 m), USA,

12.4.1934

- najdebelejša točakosi, težki do 1kg Gopalganj, Bangladeš,

14.4.1986

v nižini

333 km/h Thule, Greenland

8.3.1972

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7

Meteorološke meritve in opazovanja

- meteorološki sateliti- meteorološki radarji - meritve z radiosondami- klasične meteorološke postaje

(opazovanja in meritve)- avtomatske meteorološke postaje- oblaki

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Meteorološki sateliti

Dve glavni skupini:polarno-orbitalni

geo-stacionarni

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8

Geo-stacionarni sateliti

nad ekvatorjem (φ = 0°)

oddaljeni od zemeljskega površja ~ 36000 km

ves čas nad isto točko na Zemlji (λ= konst., )

opazujejo ~ 1/3 zemeljskega površja

ločljivost: najboljša nad ekvatorjem in geografsko dolžino, kjer so nameščeni (VIS ~ 2 km, IR ~ 5 km)

METEOSAT

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Polarno-orbitalni sateliti

Zemljo obkrožijo v eni do dveh urah – dvakrat dnevno so nad isto točko na Zemlji.

-krožijo nad Zemljo (φ ≠ konst.) na višini okrog 900 km (od 800 do nekaj 1000 km)-opazujejo pas širok nekaj 100 km, ki ga zamikajo (λ ≠ konst.)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9

METEOROLOŠKI SATELITI

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Slika oblačnosti v infra-rdečem spektru je posneta z geo-stacionarnega vremenskega

satelita METEOSAT

Svetli toni – oblaki z nižjo temperaturo

(segajo višje v ozračje)

Temnejši toni –toplejša področja

(ponavadi kopno ali morje, pozimi lahko tudi megla ali nizka

oblačnost)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10

METEOROLOŠKI RADARJI

Antena meteorološkega radarja

- ocena količine padavin v okolici- domet med 100 in 500 km od radarja

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

meteorološka postaja LISCA z radarjem

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11

12

Meteor. radarji - delovanjeimpulzdolg nekaj µs (nekaj 100 m), presledek nekaj ms (nekaj 100

km) potuje skozi atmosfero s svetlobno hitrostjo (3×108 m/s) inse sipa na ovirah (hrib, letalo, množica kapljic v oblaku)

odboj sipanje v vse smeri – del proti anteni – zaznamo odboj

• usmeritev antene - smer, kjer je ovira

• zakasnitev odmeva za časom izsevanja – oddaljenost ovire

• jakost odmeva – odbojne lastnosti ovire

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Mreža meteoroloških radarjev v Evropi

Meteorološki radarji

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

13

Radiosondažne meritve

Radiosonda – balon, napolnjen s helijem, na katerega je pripeta škatla z inštrumenti za meritve vertikalnih profilov vlage, temperature zraka in zračnega tlaka.

Horizontalno hitrost vetra na različnih nadmorskih višinah, lahko ocenimo na podlagi spreminjanja lege radiosonde, ki ji sledimo s pomočjo GPS-a.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Radiosondažna postaja

Spuščanje radiosonde

Radiosondažne meritve

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14

Primer radiosondažne meritve v Ljubljani

Lokacije radiosondažnih

meritev v Evropi ( ) in GPS anten za sledenje

radiosond ( )

Uporaba meritev- lokalna ocena stabilnosti atmosfere- ocena nivoja oblačnih plasti- analiza met. spremenljivk v višjih

plasteh ozračja- vhodni podatki za meteorološke

prognostične modele

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

TRENUTNO STANJE (2005) v Sloveniji• Klasične meteorološke postaje

– 42 klimatoloških postaj• Opazovanja in meritve ob 7h, 14h, 21h• Na nekaterih postajah (glavne) opazovanja in meritve

vsako uro (npr. letališča), nabor meritev pa je večji –poklicni opazovalci.

– 188 padavinskih postaj• meritev količine padavin ob 7h in opazovanja vremena

• Avtomatske meteorološke postaje • Fenološke postaje (61)

Meteorološke postaje

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

15

Mreža klimatoloških postaj

LJUBLJANA-BEŽIGRAD

RATEČE PLANINA POD GOLICO

KREDARICA LESCE

∃∃

∃

∃ ∃ ∃

∃ VOGEL

STARA FUŽINA

BRNIK-LETALIŠČE

∃ ∃

∃

∃

∃

VOJSKO

NOVA GORICA

BILJE

TOPOL PRI MEDVODAH

∃ GODNJE

VELENJE ∃

∃ ŠMARTNO PRI SL. GRADCU MARIBOR-LETALIŠČE

∃ ∃

∃

∃

∃

POLIČKI VRH MURSKA SOBOTA

LENDAVA RADENCI

G. RADGONA

∃

∃∃

∃

∃

MARIBOR-TABOR

STARŠE PODGRADJE

JERUZALEM

∃ TURŠKI VRH

∃

∃

∃

CELJE

LISCA BIZELJSKO

∃ ∃

∃

SEVNO

NOVO MESTO

MALKOVEC

∃

∃

∃ KOČEVJE METLIKA

DOBLIČE ∃

∃ ∃ ∃ ∃

SLAP

NOVA VAS (BLOKE)

ILIRSKA BISTRICA

NANOS-RAVNIK POSTOJNA

∃ PORTOROŽ-LETALIŠČE

∃ VELIKI DOLENCI

MREŽA KLIMATOLOŠKIH POSTAJ

∃

∃ PREDDVOR

KRVAVEC ∃ SLOVENSKE KONJICE

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• MERITVE– Zračni tlak– Temperatura zraka in tal– (Temperatura morja)– Vlažnost zraka– Izhlapevanje– Smer in hitrost vetra– Količina padavin– Višina snežne odeje in

novozapadlega snega– Trajanje sončnega

obsevanja

• OPAZOVANJA– Oblačnost– Vidnost– Stanje tal in morja– Pojavi v atmosferi

Meritve in opazovanja

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

A R S O (bivši HMZ)Agencija Republike Slovenije za Okolje

• www.arso.gov.si• dežurni prognostik 090 7130ali 090 93 41 30 (tudi z mobilnega omrežja)

• odzivnik 090-93-9822• teletekst stran 161...

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Meritve in opazovanja se zapisujejo v

dnevnik opazovanj.- enotna razpredelnica za

vpisovanje meteoroloških opazovanj in meritev

- vsebuje tudi informacijo o opazovalcu ter terminu opazovanj

Meritve, opazovanja, klimatološki dnevnik

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

16

17

OPAZOVALNI PROSTOR

prostor za opazovanja in meritve na klasični meteorološki postaji

• velikost 20m × 20 m• nizko pokošena trava• v okolici ni večjih ovir,

ki bi vplivale na meritve (turbulenca, senca)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VREMENSKA HIŠICA• 2m nad tlemi (vpliv tal ni več tako

izrazit)• bele barve (ni segrevanja)• dvojne žaluzije (zaščita pred

vetrom, izmenjava zraka je omogočena)

• vrata obrnjena proti severu (pri odčitavanju direktni sončni žarki ne padajo na inštrumente)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

18

VREMENSKA HIŠICA

INŠTRUMENTI

• suhi (temperatura zraka) in mokri termometer, ki skupaj z ventilatorejm tvorita psihrometer (vlaga v zraku)

• maksimalni in minimalni termometer (ekstremne vrednosti temperature zraka)

• termograf (časovno spreminjanje temperature zraka)

• higrograf (časovno spreminjanje vlage v zraku)

• ponekod v posebni hišici še Wildov evaporigraf (časovni potek izhlapevanja vode)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ZRAČNI TLAK

barografživosrebrni barometer

NamestitevObičajno sta nameščena v KLETeh meteoroloških postaj, kjer temperature zraka najmanj nihajo (sta temperaturno občutljiva).

Enotemb – milibarPa – PascalmmHg – mm živega srebra

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

19

PRVI inštrument za merjenje zračnega pritiska je bil ŽIVOSREBRNI BAROMETER, ki ga je izumil 1643 E. Torricelli.

Zračni pritisk pritiska navzdol na živo srebro in ga s tem potiska navzgor v stekleno cevko

Na merilni skali odčitamo višino stolpca živega srebra

Zaprt sistem preprečuje razlivanje živega srebra, obenem pa omogoča, da zračni pritisk vpliva na živo srebro

ŽIVOSREBRNI BAROMETER

Zračni pritisk –merimo z barometri

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Aneroid se skrči, ko zračni pritisk narašča – in razširi, ko pritisk pada

Vzvoda preneseta premike aneroida na pero

Pero se premika gor in dol glede na spremembe pritiska

Premikajoče pero riše krivuljo na papir, ki je na počasi vrtečem se valju (vrtenje regulura ura)

KOVINSKI BAROMETER ali ANEROID

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

20

TEMPERATURA ZRAKA

bimetalni termograf

*tekočinski termometer, živosrebrni ali alkoholni*vodni termometri*talni termometri*električni termometri(uporovni, termistorji, termoelementi)

NamestitevTermograf in termometri (suhi, mokri, minimalni in maksimalni termometer) so nameščeni v vremenski hišici (2m).Dodaten minimalni termometer je nameščen 5 cm nad tlemi.

EnoteK – Kelvin°C – stopinja (Celsius)°F –stopinja (Fahrenheit)

Meritve• temperatura zraka na 2 m• minimalna temp. zraka na 2 m in 5 cm• maksimalna temp. zraka na 2 m• temperatura mokrega termometra• časovni potek temp. zraka na 2 m

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

TEMPERATURA ZRAKAsuhi in mokri termometer -psihrometer

maksimalni in minimalni termometer

bimetalnitermograf

minimalni termometer 5 cm nad tlemi

Hg

alkohol

Hg

alkohol

Max

Min

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

21

TEMPERATURA TAL

alkohol

alkoholni

Meritve temperature tal na globini 2, 5, 10, 20, 30, 50 in 100 cm

do 30 cm

50 in 100 cm

Meritve v primeru,če je v bližini jezero ali morje

TEMPERATURA VODE

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Enote %, mb,..., odvisno od parametra

Namestitev v vremenski hišici

VLAGA V ZRAKU

suhi in mokri termometer -psihrometer

higrograf in higrometer

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

22

VETERMeritve Enote• hitrost vetra na 10 m m/s• smer vetra na 10 m °Opazovanja• ocena jakosti vetra Bf• ocena karakteristike vetra stalen, ...

klasičen anemometer

Namestitev 10 m nad tlemiV okolici ne sme biti visokih predmetov, ki bi povzročali turbulenco (vrtinčenje zraka).

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

SONČNO SEVANJE

heliograftrajanje sončnega obsevanja

globalno obsevanje

solarimeter

difuzno obsevanje

Meritve Enote• trajanje sončnega obsevanja h• gostota toka globalnega obsevanja W/m2

• gostota toka difuznega obsevanja W/m2

(razpršenega)

Namestitev Na inštrument ob kateremkoli času v dnevu ali letu ne sme padati senca zaradi okoliških predmetov.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

23

PADAVINEMeritve Enote• količina padavin mm=l/m2

• višina snežne odeje cm• višina novozapadlega snega cm• gostota snega

Namestitev pluviometer 1,5 m nad tlemi, na prostemtotalizator nekaj m nad tlemisnegomer na treh mestih na opazovalnem prostoru

pluviograf

pluviometer

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

PADAVINE

totalizatorMeritve količine

padavin na odročnih krajih.

snegomerMeritve višine snežne odeje.

Meritve gostote snega.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24

IZHLAPEVANJE

A-posoda

Wildov evaporigrafNamestitev v posebni vremenski hišici 2m nad tlemi.

Namestitev na prostem.Dimenzije:premer 1,21 mglobina 0,255 modmik od tal 0,15 m

Enota mm=l/m2

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

STANJE TAL - šifrant0 - površina tal je suha1 - površina tal je vlažna, na tleh ni luž2 - površina tal je vlažna, na tleh so luže3 - površina tal je zmrznjena4 - na tleh je poledica5 - led, snežna brozga ali sneg pokrivajo manj kot ½ tal6 - led, snežna brozga ali sneg pokrivajo več kot ½ tal7 - led, snežna brozga ali sneg pokrivajo celotno površino tal8 - pršič pokriva več kot polovico tal (a ne celotne)9 - pršič pokriva celotno površino tal

Kadar bi za označevanje stanja tal lahko uporabili več številk, uporabimo največjo.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

25

POJAVI V ATMOSFERI - šifrantOpazuje se• vrsta pojava (glej spodaj)• intenziteta pojava [0-2]

• 0 - šibko, 1 - zmerno, 2 – močno, sl - sled, pr - v presledkih• trajanje pojava [od – do] ura!

PRIMER: V pretekli noči je pričelo zmerno snežiti in je snežilo do 17.00.

*1 n-17.00

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

OBLAKI

VIDNOST

Opazuje se• oblačnost [x/10] oz. [x/8]• višina baze oblakov [m]• vrsta in rod oblakov [Ci, St, ..., + dodatno]• pojavi, ki spremljajo oblačnost [*, ‘, ...]

Ocena horizontalne razdalje do predmetov z znano oddaljenostjo, ki jih še vidimo ostro. Podana je razdalja v smeri, kjer je vidnost najmanjša.Opazovalec si pomaga s karto objektov v njegovi okolici za katere ima navedene razdalje.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

26

Avtomatska meteorološka postajaMERITVE številnih meteoroloških spremenljivk s pomočjo električnih senzorjev

temperatura zrakavlaga v zrakusmer in hitrost vetratemperatura talvlaga v tlehsončno obsevanje....

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

FENOLOŠKE POSTAJE

• Opazovanja razvoja rastlin in beleženje nastopov (DATUM) posameznih razvojnih faz (FENOFAZ) različnih rastlinskih vrst v odvisnosti od vremena

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

27

AGROKLIMATOLOGIJA

2. vajaKlasifikacija oblakov

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Voda v ozračju nastopa v vseh treh agregatnih stanjihPlinasto – vodna para (nevidno)Tekoče – vodne kapljice (vidno)

Trdno – ledeni kristalčki, toča, sneg (vidno)

• Drobne kapljice ali ledeni kristalčki v zraku.• Nastanejo, ko se vodna para v zraku ohladi in pride do

kondenzacije ali depozicije. • Temperatura rosišča – temperatura pri kateri pride do

kondenzacije oz. depozicije vodne pare.

Oblaki

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

28

• Stik – topel zrak pride nad hladno površje – npr. pozimi topel, vlažen zrak iz morja s hladnim kopnim

• Termična konvekcija – dviganje zraka zaradi pregrevanja nad toplim površjem

• Orografija – dviganje zraka ob gorskih ovirah• Fronte – dviganje oziroma narivanje toplega zraka

nad hladen zrak v obliki klina

Ohlajanje zraka

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Klasifikacija oblakov

Jean Lamarck (1801)Luke Howard (1803)

Temelji na latinskih besedah, ki opisujejo oblake glede na njihovo

– Obliko– Višino (baza oblaka in

vertikalno razsežnost)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

29

Oblika in višina oblakovOblika

- Cirrus (v lat. pramen las) = kodrast in štrenast- Stratus (v lat. plast) = plastovit- Cumulus (v lat. kup) = kepast, puhast- Nimbus (v lat. dež) = padavinski

Višina- Cirro = visoki nad 6000 m- Alto = srednji 2000 - 6000 m

S kombinacijo navedenih latinskih imen lahko opišemo različne vrste oblakov.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Plastoviti oblakiPrimer: Stratus (St)

Kepasti oblakiPrimer: Cumulus (Cu)

Štrenasti oblakiPrimer: Cirrus (Ci)

Oblika oblakov

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nizki (pod 2000 m) Primer: Stratus (St)

Srednji - alto (2000 - 6000m) Primer: Altocumulus (Ac)

Visoki - cirro (nad 6000m) Primer: Cirrus (Ci)

Višina oblakov

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Klasifikacija oblakov (razširjena)

• Visoki oblaki• Srednje visoki oblaki• Nizki oblaki• Oblaki vertikalnega razvoja• Posebni oblaki

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

30

KLASIFIKACIJA (RAZVRSTITEV) OBLAKOV

calvus, capillatusCumulon bus

Cumulus

Strat

Str cumulus

Nimbostr

Altostr

Altocumulus

Ci str

Ci cumulus

Cirrus

PODVRSTAVRSTARODVIŠINA

im

radiatushumulis, mediocris, c

neus

pacus, perlucidus, radiatus

scastellanusato

atus

translucidus, opacus, atus

stf

duplicatus, indulatusfibratus, nebulosusrro atus

cunosusstl

rro

intortus, radiatus, vertebratus, duplicatus

fibratus, uncinus, spissatus, floccus...

oblakov

ongestus, fractus

translucidus, opacus, undulatus

bulosus, fractus

translucidus, otratiformis, lenticularis,

duplicatus, undulatus..

translucidus, opacus, perlucidus, radiatus...

ratiformis, lenticularis, loccus...

undulatus, laratiformis, floccus, enticularis...

visoki

srednje visoki

nizki

oblaki vertikalnega razvoja

od 6 do 13 km, ledeni kristali

_______________________________

od 2 do 6 km, vodne kapljice, ledeni kristali, mešano

_______________________________

od tal do 2 km, vodne kapljice

_______________________________

od 0,5-2 km do 18 km

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

31

Visoki oblaki

• Baze nad 6000 m (do tropopavze)• Vrste:

– Cirrus (Ci)– Cirrostratus (Cs)– Cirrocumulus (Cc)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cirrus (Ci)

*visok – štrenast, na višinah nad 6000 m

*iz ledenih kristalov

*pojavi se ob lepem vremenu, je tanek in obrnjen v smeri vetra na višini, kjer se nahaja.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

32

33

visok – plastovit, nad 6000 m, iz ledenih kristalov

Pojavi se ob lepem vremenu. Ob približevanju tople fronte se debeli, kar nakazuje na intenzivno tvorbe ledenih kristalov.

Cirrostratus (Cs)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

visok – kepast, nad 6000 m, iz ledenih kristalov

Pojavi se kot bela, puhasta plast, ki običajno vsebuje čipkast vzorec – male ovčice.

Cirrocumulus (Cc)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

34

Srednje visoki oblaki

• Baze med 2000 in 6000 m• Vrste:

– Altostratus (As)– Altocumulus (Ac)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Altocumulus (Ac)

srednji – kepast

med 2000 in 6000 m

iz ledenih kristalov (vodnih kapljic ali mešanice obojega)

Če se pojavijo v toplem, vlažnem poletnem jutri, jim pozneje v dnevu pogosto sledijo nevihte – ovčice.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

35

Altostratus (As)

plastovit

med 2000 in 6000 m

iz vodnih kapljic (ledenih kristalov, ali mešanice obojega)

Včasih lahko skozenj vidimo Sonce ali Luno.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nizki oblaki

• Baza od površja do 2000 m• Vrste:

– Nimbostratus (Ns)– Stratocumulus (Sc)– Stratus (St)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

36

Nimbostratus (Ns)padavinski - plastovit

lahko dosega velike vertikalne razsežnosti.

iz vodnih kapljic ali mešanice vodnih kapljic in ledenih kristalčkov.

Oblak, ki spremlja toplo fronto in iz katerega lahko rahlo do zmerno dežuje ali pada sneg. Padavine so enakomerne.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Stratocumulus (Sc)plastovit-kepast, do 2000 m, iz vodnih kapljic

Veliki, posamezni kepasti oblaki, ki nimajo vertikalnega razvoja. Iz njih lahko rahlo dežuje.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

37

Stratus (St)

plastovit

do 2000 m

iz vodnih kapljic

Običajno se pojavi kot nepretrgana oblačna plast, ki lahko predstavlja oviro za pilote, saj lahko zakriva hribe in gore. Megla ni nič drugega kot stratus, ki se drži tal.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Megla – Stratus (St) pri tleh

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

38

Oblaki vertikalnega razvoja

• Baza od površja do 2000 m• Vrste:

– Cumulus (Cu)– Cumulunimbus (Cb)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cumulus (Cu)

baza ravna, vrh kepast

do 2000 m

iz vodnih kapljic

Če je atmosfera labilna, se ti oblaki lahko ob izraziti termični konvekciji razvijejo v nevihtne oblake –Cumulunimbuse.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cumulus congestus

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cumulunimbus

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

39

40

Orografski oblaki se razvijejo, kot posledica prisilnega dviganja zraka zaradi orografskih ovir –gora, hribov.

(dviganje zraka -> ohlajanje –> kondenzacija)

Orografski oblaki

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Vrtinčasti oblaki

Kapa

Lečasti oblaki

Gorski val

plast suhega zraka

plast vlažnega zraka

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

41

KapaVlažen zrak se dviga po pobočju hriba. Ob dviganju se ohlaja in ko se ohladi do temperature rosišča pride do kondenzacije – nastenek oblaka kape. Na drugi strani hriba se zrak spušča in pri tem segreva, tako da oblak izgine, na nivoju, ko se temperatura spuščajočega se zraka dvigne nad temperaturo rosišča.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Vrtinčasti oblaki

Orografska ovira deluje kot motnja za zračni tok zato za njo pride do valovanja oziroma vrtinčenja zraka –spuščanja in dvigovanja, pri čemer nastajajo na območju dviganja vrtinčasti oblaki.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

42

Lečasti oblaki (Lenticularis)

Motnja zaradi orografske pregrade se ne pozna le v nižjih plasteh troposfere temveč tudi v višjih – zrakzavalovi. Na območju dviganja v valu tako nastanejo lečasti oblaki – Altocumulus lenticularis

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Sledi letal

Neke vrste oblak nastane tudi zaradi vlage, ki jo vsebuje izpuh letal. Če letala letijo visoko, se zaradi nizkih temperatur izpuh hladi pod temperaturo rosišča - pride do depozicije vodne pare v ledene kristalčke in nastanejo cirrusni oblaki

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

43

• Oblaki ne nastanejo kar tako – vedno obstaja vzrok za njihov nastanek.

• Določena oblika in lokacija je lahko odvisna od (zaradi tega ima “sporočilno vrednost”):- gibanja zraka

ob frontah, konvekciji, orografiji, valovanju, ...- količino vodne pare v zraku- stabilnosti atmosfere

ploščati oblaki -> stabilno ozračje kepasti, rastoči oblaki -> nestabilno ozračje

Kaj nam oblaki povedo?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

oblačnost [x/10] oz. [x/8]višina baze oblakov [m]vrsta in rod oblakov [Ci, St, ...]pojavi pri oblačnosti [*, ,, ...]

Opazovanja v povezavi z oblaki

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

AGROKLIMATOLOGIJA

3. vajaTemperatura

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

TEMPERATURNE SKALE:

KELVINOVA (K)(0C)

(0F)CELZIJEVAFAHRENHEITOVA

273,2K 373,2K

0°C

32°F

100°C

100 enot

100 enot

180 enot 212°F

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

44

45

FAHRENHEIT Gabriel Daniel (1686-1736),nemško-nizozemski fizik, ki je nadomestil alkoholnitermometer z živosrebrnim in določil zmrzišče vode pri32°F, vrelišče pri 212°F

CELSIUS Anders (1701-1744),švedski astronom, razdelitev temperaturne skale med zmrziščem in vreliščem vode na 100°

KELVIN William Thomson (1824-1907), škotski matematik in fizik, na podlagi stopnje raztezanjaplinov uvedel novo mersko lestvico (za vsako °C se prostornina plina spremeni za 1/273 prostornine pri 0°C)

-273,18°C ….absolutna ničla……….0 K

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

PRETVORBA 0F v 0C

( ) ( )( )3295 00 −⋅= FXCY

PRETVORBA 0C v 0F

( ) ( )CYFX 005932 ⋅+=

46

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

PRETVORBA 0C v K

PRETVORBA K v 0C

)2,273(0 −= XKCY

)2,273( 0CXYK +=

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

OBDELAVA TEMPERATURNIH PODATKOV

1. POVPREČNA DNEVNA TEMPERATURA ZRAKA

24

24

1∑== i i

d

TT

( )4

2 21147 hhhd

TTTT ⋅++=

a) izračunana iz urnih vrednosti

b) izračunana iz treh terminskih vrednosti(klimatološki način)

( )2

MINMAXd

TTT +=

c) izračunana iz ekstremnih vrednosti

47

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. POVPREČNA MESEČNA TEMPERATURA ZRAKA

n

TT

n

i dm

∑== 1

-SEŠTEJEMO VSE POVPREČNE DNEVNE VREDNOSTI IN JIH DELIMO S ŠTEVILOM DNI V MESECU

n=28,29, 30 ali 31

3. POVPREČNA LETNA TEMPERATURA ZRAKA

12

12

1∑== i m

L

TT

-SEŠTEJEMO VSE POVPREČNE MESEČNE VREDNOSTI IN JIH DELIMO S ŠTEVILOM MESECEV

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. POVPREČNA TEMPERATURA VEGETACIJSKEGAOBDOBJA

(topla polovica leta pri nas: april-september)

6

9

4∑== i m

VEG

TT

-SEŠTEJEMO MESEČNE VREDNOSTI OD APRILA DO SEPTEMBRA IN JIH DELIMO S ŠTEVILOM MESECEV

48

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

čas (meseci)

tem

pera

tura

(°C

)

TEMPERATURA PRAGA - je tista temperatura, pod katero se razvoj rastlin ustavi, pogosto uporabljana temperatura praga za rastline zmernega pasu je 50C

LOČIMO SPOMLADANSKI IN JESENSKI DATUM (DAN) PRESTOPA TEMPERATURE PRAGA

OBDOBJE MED OBEMA PRAGOMA (SPOMLADI-JESENI) JE DOLŽINA RASTNE DOBE ZA POSAMEZNO RASTLINO)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ČAS (dnevi)15.2. 15.3

TEMPERATURA (0C)

Tnad

Tprag

Tpod

ds

Dm

???

ds : Dm = (Tprag – Tpod) : (Tnad – Tpod)

( )podnad

mpodpragTT

DTTds

−

⋅−=

49

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Tprag temperatura praga

Tpod srednji mesečni temperaturi dveh zaporednih mesecev,Tnad med katerima leži temperaturni prag

ds število dni, ki jih moramo dodati 15.-temu dnevu prvega meseca, da dobimo dan, ko je prekoračena Tprag, oz. število dni, ki jih moramo v jeseni odšteti 15.-temu dnevu drugega meseca

Dm število dni med srednjima dnevoma obeh mesecev(vzamemo povprečje 30 dni)

( )podnad

mpodpragTT

DTTds

−

⋅−=

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

- rastline (živali) potrebujejo za svoj razvoj določeno količino akumulirane toplote, ki jo izrazimo

s TEMPERATURNIMI VSOTAMI

∑=

=n

i dAKT TV1

VSOTA AKTIVNIH TEMPERATUR

VSOTA EFEKTIVNIH TEMPERATUR

( )∑=

−=n

i pragdEF TTV1

CTd00≥ 0=⇒≤ EFpragd VTT

- UPOŠTEVAMO DNI S POZITIVNIMI POVPREČNIMI DNEVNIMI TEMPERATURAMI ZRAKA

-UPOŠTEVAMO LE DNI S POVPREČNO DNEVNO TEMPERATURO ZRAKA VIŠJO OD TEMPERATURE PRAGA

50

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

nihanje temperature v tleh –A(z) je premosorazmernonihanjem temperature zraka na višini dveh metrov (A2m); z globino se eksponentno zmanjšuje

NIHANJE TEMPERATURE V TLEH

A2m

A(z)

z

T

PoletjeDan

ZimaNoč

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

NIHANJE TEMPERATURE V TLEH

opišemo s Hann-ovo enačbo

( ) ( ) zaAzA hm ⋅−= 2loglogletni temperaturni razpon v tleh

letni temperaturnirazpon zraka na višini 2m

empirični parameter, ki opisuje toplotne lastnosti tal

globina tal (m)

A(2m)=Tmax-Tmin

51

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ TEMPERATURA ZRAKA 1. Sledeči vrednosti predstavljata rekordni izmerjeni temperaturi zraka: MINIMUM: -127°F (Antarktika, Vostok) MAKSIMUM: +136°F (Afrika, Libija-Al Aziziyah) Pretvori vrednosti v °C in K. 2. V spodnji tabeli so urne vrednosti temperature zraka za jasen dan (23.6.2002) in oblačen dan (25.6.2002), izmerjene na laboratorijskem polju Biotehniške fakultete v Ljubljani. Jasen dan: 23.junij 2002, avtomatska postaja BF Tmin=16,1°C Tmax=34,9°C Ura T(°C) Ura T(°C) Ura T(°C) Ura T(°C) Ura T(°C) Ura T(°C)

1 18,0 5 17,3 9 27,8 13 32,2 17 33,1 21 21,8 2 17,5 6 20,8 10 29,5 14 33,3 18 31,6 22 21,2 3 17,0 7 23,1 11 30,5 15 34,1 19 29,1 23 20,5 4 16,6 8 25,2 12 31,4 16 34,0 20 25,3 24 20,4

Oblačen dan: 25.junij 2002, avtomatska postaja BF Tmin=13,3°C Tmax=19,2°C Ura T(°C) Ura T(°C) Ura T(°C) Ura T(°C) Ura T(°C) Ura T(°C)

1 17,7 5 14,9 9 13,5 13 17,4 17 18,8 21 14,7 2 18,9 6 13,7 10 14,4 14 17,5 18 18,2 22 14,1 3 18,4 7 13,4 11 16,4 15 17,9 19 16,8 23 14,3 4 17,3 8 13,7 12 17,0 16 18,1 20 15,6 24 14,2

Primerjaj ocene povprečne dnevne temperature zraka za jasen in oblačen dan na podlagi

- izračuna z urnimi vrednostmi in - klimatološkega načina.

Nariši dnevni hod temperature zraka za oba dneva.

52

dnevni hod temperature zraka

121314151617181920212223242526272829303132333435

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24čas (ure)

tem

pera

tura

(°C

)

53

3. Izračunaj povprečno letno temperaturo zraka ter povprečno temperaturo vegetacijske dobe za postajo LJ-Bežigrad za leto 2000 in ju primerjaj z dolgoletnim povprečjem za to postajo. Nariši letni hod temperature zraka za leto 2000 ter za dolgoletno povprečje (1971-2000). Leto 2000 Ljubljana-Bežigrad jan feb mar apr maj jun jul avg sep okt nov dec -1,6 4,0 7,6 13,6 17,0 20,9 19,9 22,1 16,3 12,9 8,4 4,9 Dolgoletno povprečje: 1971-2000 Ljubljana-Bežigrad jan feb mar apr maj jun jul avg sep okt nov dec -0,1 1,8 6,1 10,0 15,0 18,1 20,4 19,8 15,5 10,3 4,5 0,7

Letni hod temperature zraka

-2-10123456789

10111213141516171819202122

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12čas (meseci)

tem

pera

tura

(°C

)

4. Izračunaj, kdaj je bil leta 2000 v Ljubljani presežen spomladanski in kdaj jesenski temperaturni prag 10°C (podatki so v 3. nalogi). 5. Prva generacija metuljev jabolčnega zavijača, ki povzroča škodo na plodovih, se pojavi pri efektivnih temperaturnih vsotah med 80 in 100°C ob upoštevanju temperaturnega praga 10°C. Oceni, kdaj so se v letu 2002 v okolici Biotehniške fakultete pojavili prvi metulji jabolčnega zavijača. Za obdobje med 1.aprilom 2002 in 15.junijem 2002 so temperaturni podatki (v °C) prikazani v spodnji tabeli. Pred 1. aprilom so bili vsi dnevi v povprečju hladnejši od 10°C. Datum T Datum T Datum T Datum T Datum T 1.4. 9,4 16.4. 7,9 1.5. 13,5 16.5. 18,0 1.6. 17,8 2.4. 9,0 17.4. 8,4 2.5. 15,3 17.5. 18,9 2.6. 18,1 3.4. 10,1 18.4. 8,5 3.5. 14,8 18.5. 20,1 3.6. 16,9 4.4. 10,9 19.4. 9,6 4.5. 12,4 19.5. 16,4 4.6. 18,2 5.4. 8,6 20.4. 10,0 5.5. 12,0 20.5. 14,9 5.6. 17,3 6.4. 4,5 21.4. 12,3 6.5. 12,0 21.5. 15,9 6.6. 17,1 7.4. 4,4 22.4. 12,5 7.5. 12,9 22.5. 16,9 7.6. 13,8 8.4. 4,9 23.4. 13,0 8.5. 16,4 23.5. 16,9 8.6. 16,6 9.4. 2,4 24.4. 10,9 9.5. 14,6 24.5. 18,1 9.6. 15,0 10.4. 3,7 25.4. 11,3 10.5. 15,4 25.5. 17,8 10.6. 16,4 11.4. 4,5 26.4. 13,7 11.5. 13,2 26.5. 16,3 11.6. 17,5 12.4. 5,6 27.4. 8,6 12.5. 14,2 27.5. 17,2 12.6. 18,1 13.4. 8,2 28.4. 9,2 13.5. 14,1 28.5. 12,9 13.6. 20,3 14.4. 9,7 29.4. 11,5 14.5. 15,9 29.5. 16,2 14.6. 22,1 15.4. 7,8 30.4. 12,0 15.5. 16,8 30.5. 16,7 15.6. 23,4 31.5. 16,6

54

6. Na osnovi podatkov o dolgoletnih povprečnih mesečnih temperaturah zraka (1971-2000) v Ljubljani (naloga 3) izračunaj, na kateri globini (z) v tleh izmerimo letno nihanje temperature tal ABz B= 10°C ? Uza vajo: 7. naloga Izrazi v različnih temperaturnih skalah sledeče temperature: 50°C, 250K, -250°F. Kelvinova temper. skala Fahrenheitova temper. skala Celzijeva temper. skala 250 K -100°F 50°C 8. naloga Na osnovi dolgoletnih podatkov za Ljubljano (naloga 3) oceni, kako dolgo (število dni) traja v Ljubljani obdobje s povprečnimi dnevnimi temperaturami zraka nad 5°C. 9. naloga V nekem kraju se povprečen temperaturni prag 10°C (TBprag B) pojavlja 20.aprila. Povprečna temperatura zraka v maju je bila 15,4°C (TBnad B). Koliko znaša povprečna temperatura zraka v aprilu (TBpodB)? 10. naloga Za prvo dekado aprila (1.-10.april) 2002 izračunaj vsoto

- aktivnih temperatur zraka - efektivnih temperatur zraka nad temperaturnim pragom 5°C

s pomočjo podatkov za laboratorijsko polje BF-ja (naloga 5). 11. naloga Koliko znaša v povprečju letno nihanje temperature tal na globini 3 m v Ljubljani, če upoštevamo dolgoletne povprečne mesečne temperature zraka (1971-2000), ki so podane pri nalogi 3?

Tabela pretvarjanja datuma v julijanski dan

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 1 32 60 91 121 152 182 213 244 274 305 335 1 2 33 61 92 122 153 183 214 245 275 306 336 2 3 34 62 93 123 154 184 215 246 276 307 337 3 4 35 63 94 124 155 185 216 247 277 308 338 4 5 36 64 95 125 156 186 217 248 278 309 339 5 6 37 65 96 126 157 187 218 249 279 310 340 6 7 38 66 97 127 158 188 219 250 280 311 341 7 8 39 67 98 128 159 189 220 251 281 312 342 8 9 40 68 99 129 160 190 221 252 282 313 343 9

10 41 69 100 130 161 191 222 253 283 314 344 10 11 42 70 101 131 162 192 223 254 284 315 345 11 12 43 71 102 132 163 193 224 255 285 316 346 12 13 44 72 103 133 164 194 225 256 286 317 347 13 14 45 73 104 134 165 195 226 257 287 318 348 14 15 46 74 105 135 166 196 227 258 288 319 349 15 16 47 75 106 136 167 197 228 259 289 320 350 16 17 48 76 107 137 168 198 229 260 290 321 351 17 18 49 77 108 138 169 199 230 261 291 322 352 18 19 50 78 109 139 170 200 231 262 292 323 353 19 20 51 79 110 140 171 201 232 263 293 324 354 20 21 52 80 111 141 172 202 233 264 294 325 355 21 22 53 81 112 142 173 203 234 265 295 326 356 22 23 54 82 113 143 174 204 235 266 296 327 357 23 24 55 83 114 144 175 205 236 267 297 328 358 24 25 56 84 115 145 176 206 237 268 298 329 359 25 26 57 85 116 146 177 207 238 269 299 330 360 26 27 58 86 117 147 178 208 239 270 300 331 361 27 28 59 87 118 148 179 209 240 271 301 332 362 28 29 88 119 149 180 210 241 272 302 333 363 29 30 89 120 150 181 211 242 273 303 334 364 30 31 90 151 212 243 304 365 31

55

56

AGROKLIMATOLOGIJA

4. vajaZračni pritisk in veter

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ZRAČNI PRITISK

enačba stanja za zrak povezuje zračni tlak, gostoto zraka in absolutno temperaturo zraka

TRp ⋅⋅= ρρ gostota zraka (kgm-3)R specifična plinska konstanta za suh zrak (287 Jkg-1K-1)T absolutna temperatura zraka (K)

zračni pritisk v meteorologiji običajno izražamo v hPa (mb)1 hPa = 100 Pa = 1 mb

dimenzija kgm-1s-2

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

57

HOMOGENA ATMOSFERA-v tanki prizemni plasti zraka lahko smatramo, da je gostota zraka konstantna

in zapišemo spremembo pritiska z višino s HIDROSTATIČNO ENAČBO

g zemeljski pospešek (9,81 ms-2)

z višina (m)

SPREMEMBA ZRAČNEGA PRITISKA Z VIŠINO

( ) zgpzp ∆⋅⋅⋅−= 00 ρ

zgp ∆⋅⋅=∆ 0ρ

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

SPREMEMBA TEMPERATURE ZRAKA Z VIŠINO

( ) zTzRgTzT H ⋅−=⋅−= γ00

temperaturni gradient mKH 100/4,3=γ

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

58

IZOTERMNA ATMOSFERApredpostavimo, da se temperatura z višino v atmosferi ne spreminja- ZRAČNI PRITISK Z VIŠINO EKSPONENTNO PADA

( ) ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −⋅

⋅−

⋅= )(exp 00 zzTRgpzp

BAROMETRIČNA ENAČBA

VIŠINSKA ENAČBA

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛⋅⋅+=

pp

gTRzz 0

0 ln

Rateče: p; z

Ljubljana: p0; z0 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

REALNO (POLITROPNA) ATMOSFERAupoštevamo dejstvo, da

se temperatura in gostota zraka z višino zmanjšujeta

( ) zTzT T ⋅−= γ0

( ) TRg

T

Tzpzp

γγ ⋅⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⋅−⋅=

00 1

temperaturni gradient (K/m)

STANDARDNA ATMOSFERA:(T zraka pri tleh=150C;p=1013hPa)

mKT 1000/5,6=γ

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VETER

- posledica razlik v pritisku v horizontalni smeri

SILE, ki vplivajo na hitrost in smer vetra:

-GRADIENTNA

-DEVIACIJSKA ALI ODKLONSKA

-CENTRIFUGALNA

TRENJA

SILA

SILA

SILA

-SILA

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

relativna hitrost vetra

z

oddaljenost, izražena v višini prepreke

0 10 20 30 40

50%

100%

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

59

60

hZ0

d h višina rastlinez0 parameter hrapavosti – to je višina, na

kateri je hitrost vetra 0d pomik nulte ploskve

(sorazmeren z višino rastline)

PROFIL VETRA NAD VISOKO VEGETACIJO

z(m)

u (m/s)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VETER V RASTLINSKI ODEJI

- HITROST VETRA V PRIZEMNI PLASTI ZRAKA

( ) ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

0

* lnzz

kuzu

-VETER NAD VISOKO VEGETACIJO

( ) ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

0

* lnz

dzkuzu

( )zu hitrost vetra na višini z

torna hitrost (desetina hitrosti vetra na višini 2m)

von Karmanova konstanta (0,41)

parameter hrapavosti (višina, na kateri je hitrost vetra enaka 0)

pomik nulte ploskve (sorazmeren z višino rastlin)

*u

k

0z

d

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

61

SPREMEMBE ZRAČNEGA PRITISKA 1. Gostota zraka pri temperaturi zraka 0P

0PC in pritisku 1013 hPa je 1,29 kgmP

-3P. Na najvišji gori

sveta Mt. Everestu so na vrhu izmerili temperaturo -38,5 P

0PC in zračni pritisk 313 hPa.

Kolikšna je v teh razmerah gostota zraka? 2. Za koliko se spremeni zračni pritisk (∆p), če se dvignemo z dvigalom za 20 m od tal? Gostota zraka je 1,29 kgmP

-3P, zemeljski pospešek pa 9,81 msP

-2P.

3. Na morskem nivoju naj bo zračni pritisk 1000 hPa. Kako visoko se moramo dvigniti, da se zračni pritisk zmanjša za četrtino te vrednosti v izotermni atmosferi s povprečno temperaturo 7 P

0PC?

4. Na vrhu gore smo izmerili zračni pritisk 760 hPa. V dolini smo na nadmorski višini 100 m izmerili zračni pritisk 1010 hPa. Povprečna temperatura omenjene plasti zraka znaša 6.0°C. Kolikšna je nadmorska višina vrha? 5. Kakšen je zračni pritisk na Kredarici (z=2550 m), če znaša zračni pritisk v Ljubljani (z=300 m) 1015 hPa? Predpostavimo, da je povprečna temperatura vmesne plasti zraka 5P

0PC in da ni

horizontalnih razlik pritiska. 6. Kolikšna je hitrost vetra nad 5 cm nizko travo na 1m višine, če je parameter hrapavosti (zB0 B) enak 5 mm, torna hitrost (uB*B) pa 0.4 ms P

-1P?

7. Izračunaj hitrost vetra na 2m višine nad grmičasto pokrajino, če je torna hitrost 0.6 m/s, pomik nulte ploskve pa 0.6 m in parameter hrapavosti 9 cm (upoštevajte enačbo za računanje vetra v visoki vegetaciji). 8. Hitrost vetra na 2m višine nad grmičasto pokrajino je 4 ms P

-1P, torna hitrost znaša 0.6 msP

-1P in

pomik nulte ploskve 0.6 m. Izračunaj parameter hrapavosti. 9. Hitrost vetra nad koruzo (visoko 1.5 m) na 2 m višine znaša 3.9 ms P

-1P. Parameter hrapavosti

(zB0 B) je 10 cm in torna hitrost (uB*B) 0.6 msP

-1P. Izračunaj pomik nulte ploskve v logaritemskem

zakonu za razporeditev vetra z višino!

62

AGROKLIMATOLOGIJA

5. vajaVlaga v zraku

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VLAGA V ZRAKU

•POVEZANA Z VEČINO POJAVOV, KI OZNAČUJEJO VREME

•POMEMBNA ZA ŽIVI SVET NA KOPNEM

•POMEMBNA PRI TOPLOTNI BILANCI ZEMLJE

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

63

• SPREMEMBE AGREGATNEGA STANJA VODE SO POVEZANE Z VELIKIMI PRETOKI TOPLOTE (LED -TEKOČA VODA - VODNA PARA)

LED(trdno)

VODA(tekoče)

PARA(plinasto)

TALJENJE

ZMRZOVANJE UTEKOČINJANJE

IZHLAPEVANJE

→ SUBLIMACIJA

← DEPOZICIJA

SPROŠČANJE ENERGIJE V OKOLJE

PORABLJANJE ENERGIJE IZ OKOLJA

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

PARAMETRI ZA IZRAŽANJE ZRAČNE VLAGE

1. DELNI PARNI PRITISK - e (hPa)

delni parni pritisk vodne pare v zraku je funkcija

vρ , vR in T.

TRe vv ⋅⋅= ρ

gostota vodne pare (kgm-3)

specifična plinska konstanta za vodno paro (461 Jkg-1K-1)

absolutna temperatura (K)

vρ

vR

T

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

64

2. NASIČEN PARNI PRITISK – E (hPa)

- je funkcija samo temperature zraka, vrednosti za E so tabelirane

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅

⋅= TTb

aE01

10

a=6,1 mb b=8,61 T0=273,2 K

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

NASIČEN PARNI PRITISK KOT FUNKCIJA TEMPERATURE ZRAKA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30 35 40temperatura

T (°C)

nasiče

n pa

rni p

ritis

kE

(mb)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

65

Tabela 1: Nasičen parni pritisk (hPa) kot funkcija temperature zraka T(°C) .0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9

0 6.10 6.14 6.19 6.23 6.28 6.33 6.37 6.42 6.46 6.51 1 6.56 6.60 6.65 6.70 6.75 6.80 6.85 6.90 6.95 7.00 2 7.05 7.10 7.15 7.20 7.25 7.30 7.35 7.41 7.46 7.51 3 7.57 7.62 7.67 7.73 7.78 7.84 7.89 7.95 8.01 8.06 4 8.12 8.18 8.24 8.29 8.35 8.41 8.47 8.53 8.59 8.65 5 8.71 8.77 8.83 8.90 8.96 9.02 9.08 9.15 9.21 9.28 6 9.34 9.41 9.47 9.54 9.60 9.67 9.74 9.81 9.87 9.94 7 10.01 10.08 10.15 10.22 10.29 10.36 10.43 10.50 10.58 10.65 8 10.72 10.80 10.87 10.95 11.02 11.10 11.17 11.25 11.33 11.40 9 11.48 11.56 11.64 11.72 11.80 11.88 11.96 12.04 12.12 12.20 10 12.29 12.37 12.45 12.54 12.62 12.71 12.79 12.88 12.97 13.05 11 13.14 13.23 13.32 13.41 13.50 13.59 13.68 13.77 13.86 13.96 12 14.05 14.14 14.24 14.33 14.43 14.52 14.62 14.72 14.82 14.92 13 15.01 15.11 15.21 15.31 15.42 15.52 15.62 15.72 15.83 15.93 14 16.04 16.14 16.25 16.36 16.46 16.57 16.68 16.79 16.90 17.01 15 17.12 17.23 17.35 17.46 17.57 17.69 17.80 17.92 18.04 18.15 16 18.27 18.39 18.51 18.63 18.75 18.87 18.99 19.12 19.24 19.36 17 19.49 19.62 19.74 19.87 20.00 20.13 20.25 20.39 20.52 20.65 18 20.78 20.91 21.05 21.18 21.32 21.45 21.59 21.73 21.87 22.01 19 22.15 22.29 22.43 22.57 22.71 22.86 23.00 23.15 23.30 23.44 20 23.59 23.74 23.89 24.04 24.19 24.35 24.50 24.65 24.81 24.96 21 25.12 25.28 25.44 25.60 25.76 25.92 26.08 26.24 26.41 26.57 22 26.74 26.90 27.07 27.24 27.41 27.58 27.75 27.92 28.10 28.27 23 28.45 28.62 28.80 28.98 29.16 29.34 29.52 29.70 29.88 30.07 24 30.25 30.44 30.62 30.81 31.00 31.19 31.38 31.58 31.77 31.96 25 32.16 32.36 32.55 32.75 32.95 33.15 33.35 33.56 33.76 33.97 26 34.17 34.38 34.59 34.80 35.01 35.22 35.43 35.65 35.86 36.08 27 36.30 36.51 36.73 36.96 37.18 37.40 37.63 37.85 38.08 38.31 28 38.54 38.77 39.00 39.23 39.47 39.70 39.94 40.18 40.42 40.66 29 40.90 41.14 41.39 41.63 41.88 42.13 42.38 42.63 42.88 43.14 30 43.39 43.65 43.91 44.16 44.42 44.69 44.95 45.21 45.48 45.75 31 46.02 46.29 46.56 46.83 47.10 47.38 47.66 47.94 48.22 48.50 32 48.78 49.07 49.35 49.64 49.93 50.22 50.51 50.80 51.10 51.39 33 51.69 51.99 52.29 52.60 52.90 53.20 53.51 53.82 54.13 54.44 34 54.76 55.07 55.39 55.71 56.03 56.35 56.67 57.00 57.32 57.65 35 57.98 58.31 58.65 58.98 59.32 59.66 60.00 60.34 60.68 61.03 36 61.37 61.72 62.07 62.42 62.78 63.13 63.49 63.85 64.21 64.57 37 64.94 65.30 65.67 66.04 66.42 66.79 67.16 67.54 67.92 68.30 38 68.69 69.07 69.46 69.85 70.24 70.63 71.03 71.42 71.82 72.22 39 72.62 73.03 73.44 73.84 74.26 74.67 75.08 75.50 75.92 76.34 40 76.76 77.19 77.61 78.04 78.47 78.91 79.34 79.78 80.22 80.66

66

3. RELATIVNA ZRAČNA VLAGA – f (v %)

- je razmerje med dejanskim (e) in nasičenim (E) parnim pritiskom

%100⋅=Eef

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. ABSOLUTNA VLAGA vρ (gm-3)- je gostota vodne pare v zraku

dejanska gostota največja možna gostota vodne pare v zraku vodne pare v zraku pri

dani temperaturi T

TRe

vv ⋅=ρ

TREv

v ⋅=maxρ

Masa vode, ki lahko izhlapi v določen volumen zraka:

Vm vv ⋅−= )( max ρρ

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

67

5. SPECIFIČNA VLAGA - q (gkg-1)

- je razmerje med maso vodne pare in maso vlažnega zraka

pe

mmq v ⋅≈= ε 622,0

)461()287(

11

11==

−−

−−

KJkgRKJkgR

v

sε

mv masa vodne parem masa vlažnega zrakae delni parni pritiskp zračni pritisk

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. RAZMERJE MEŠANOSTI – r (gkg-1)

- je razmerje med maso vodne pare in maso suhega zraka

epe

mmr

s

v−

⋅≈= ε

mv masa vodne parems masa suhega zraka

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

68

7. TEMPERATURA ROSIŠČA - (Td v 0C)

- je temperatura zraka, pri kateri velja e=E

( ))(log1

logbec

beaTd −⋅−−⋅

=

a=31,6 0C b=0,785 c=0,116

Td DOLOČAMO običajno TABELARIČNO !!!

ko se temperatura zraka spusti pod temperaturo rosišča

POJAV ROSE !(odvečna vlaga se izloči v obliki kapljic npr. na travnih bilkah)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

suhi in mokri termometer – PSIHROMETER, nameščen v meteorološki hišici

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

69

8. TEMPERATURA MOKREGA TERMOMETRA (T' v 0C)

• Pri meritvah zračne vlage s psihrometrom uporabljamo pri določanju delnega parnega pritiska (e) psihrometrsko enačbo, v kateri nastopa temperatura mokrega termometra

( )TTEe ′−⋅−′= γT temperatura zraka (suhi termometer)T' temperatura mokrega termometraE' nasičen parni pritisk pri T'p zračni pritiskCp specifična toplota vode (pri 4°C znaša 4180 J/kgK)

konstanta (0.622)Li specifična izparilna toplota vodeε

KhPa

Lcp

i

p 6,0≅⋅

⋅=ε

γ

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

IZPELJANA PARAMETRA, ki se manj uporabljata:

8. DEFICIT VLAŽNOSTI - Dv (mb)Dv=E-e

- je razlika med nasičenim in delnim parnim pritiskom

9. DEPRESIJA ROSIŠČA - D(Td) (°C)D(Td)=T-Td

- razlika med temperaturo zraka in temperaturo rosišča

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

70

VLAGA V ZRAKU 1) Nasičeni parni pritisk pri neki temperaturi zraka je 22,96 hPa in delni parni pritisk 14,5

hPa. Kakšne so v teh razmerah absolutna vlaga, temperatura zraka ter temperatura rosišča?

2) Popoldne je bila temperatura zraka 22,0°C in relativna zračna vlaga 60%. Ali lahko

sklepamo, da se bo ponoči pojavila rosa, če se bo temperatura ob tleh znižala na 10°C? 3) Relativna vlaga zraka pri 24,0°C je 70%. Kolikšna je specifična vlaga zraka, če je zračni

pritisk 1013 mb? 4) Temperatura zraka v rastlinjaku s prostornino 150 mP

3P znaša 25°C, relativna vlaga pa 50%.

Koliko vode bi še lahko izhlapelo v zrak v opisanih razmerah, preden bi prišlo do kondenzacije? Pričakujemo, da se bodo stene rastlinjaka ohladile na temperaturo 18°C. Ali bo zato prišlo do kondenza na stenah?

5) Delni parni pritisk pri temperaturi zraka 24,4°C je 15,0 hPa, razmerje mešanosti pa 9,5

gramov vodne pare na kilogram suhega zraka. Kakšen je bil ob meritvi zračni pritisk in kakšna specifična vlaga zraka?

6) Pri temperaturi mokrega termometra 12,0°C je delni parni pritisk 9,8 hPa. Izračunaj

temperaturo zraka in določi temperaturo rosišča. Za vajo: 7) Relativna zračna vlaga je 70%, temperatura zraka pa 24,4°C. Izrazi vlažnost zraka z vsemi

ostalimi parametri za izražanje vlažnosti zraka. 8) Temperatura zraka naj bo 20,0°C in temperatura rosišča 16,0°C. Izračunaj relativno in

absolutno zračno vlago. 9) Zračni pritisk znaša 1013 hPa, temperatura zraka 25,0°C in specifična vlaga 15,0 gkgP

-1P.

Kolikšna je temperatura rosišča? 10) Temperatura rosišča je 10,5°C in absolutna vlaga 9 gmP

-3P. Pri kakšni temperaturi zraka

veljajo ti pogoji?

71

AGROKLIMATOLOGIJA

6.vajaTHORNTHWAITOVA metoda ocene

izhlapevanja z vodno bilanco tal

Potrebujemo podatke o povprečnih mesečnih temperaturah zraka in količinah mesečnih padavin. Računanje ima naslednje stopnje: U1.U Na osnovi povprečne mesečne temperature zraka ( mT , v P

0PC) izračunamo za vsak mesec

kalorični mesečni indeks ( mi ) :

514,1

5⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= m

mTi

Kadar je povprečna mesečna temperatura negativna, je mesečni kalorični indeks 0. Za določevanje mi uporabljamo tabelo. S seštevanjem mesečnih kaloričnih indeksov dobimo letni kalorični indeks ( I ) kot voto mesečnih indeksov:

∑=

=12

1mmiI

72

73

U2.U Na Thorntwaitovem nomogramu Ugrafično določimoU normirano (normirana pomeni, da velja za 12-urni dan in 30-dnevni mesec) potencialno evapotranspiracijo ( mTPE ′ ). - Na y os letnega kaloričnega indeksa nanesemo vrednost I in jo označimo s točko 1. Točka 2 je pri vrednosti temperature U26,5 UPU

0UPUC in 135 mmU normirane potencialne

evapotranspiracije (PETP

'P)- to je stalna UKONVERGENČNA TOČKAU!

- USkozi točki 1 in 2 narišemo premicoU. Na y osi zdaj označimo mT , gremo vzporedno z x osjo do premice (ki poteka skozi točki 1 in 2), vrednost na x osi, ki določa točko presečišča, je vrednost mTPE ′ !

74

U3.U Določimo potencialno evapotranspiracijo ( mPET ) - normirano potencialno evapotranspiracijo množimo s korekcijskim faktorjem (k), ki je odvisen od geografske širine in meseca, za katerega računamo.

kPETPET mm ⋅= '

Korekcijski faktor 'k' za množenje potencialne evapotranspiracije kot funkcija geografske širine φ in letnega časa: φ jan feb mar apr maj jun jul avg sep okt nov dec 45˚ 0,80 0,81 1,02 1,13 1,28 1,29 1,31 1,21 1,04 0,94 0,79 0,75 46˚ 0,79 0,81 1,02 1,13 1,29 1,31 1,32 1,22 1,04 0,94 0,79 0,74 47˚ 0,77 0,80 1,02 1,14 1,30 1,32 1,33 1,22 1,04 0,93 0,78 0,73

U4.U Zdaj lahko računamo UDEJANSKO EVAPOTRANSPIRACIJO U ( mDET ) - potrebujemo Upodatke o mesečni padavinah (RR) U

- podatek o tem, koliko vode lahko največ drži gornji sloj tal ( maxR ); Umaksimalna vsebnost vode U v zgornjem sloju tal je npr. 40 mm, 60 mm, 80 mm, 100 mm...

USestavimo naslednjo tabelo: jan feb mar apr maj jun jul avg sep okt nov dec leto

mT

mi TPE ′

k PET RR R V M DET

mT povrečna mesečna temperature

mi mesečni kalorični indeks TPE ′ normirana potencialna evapotranspiracija

k korekcijski faktor PET potencialna evapotranspiracija RR mesečna količina padavin R rezerva vode v tleh ( maxRR ≤ )!!! V višek vode v tleh M primanjkljaj vode v tleh DET dejanska evapotranspiracija Najprej vpišemo v tabelo vrednosti za mT , mi , mTPE ′ , k, mPET in RR.

75

U5.U Začnemo z izračunavanjem Umesečne rezerve vode v tlehU (RBi B) za mesec i:

iiii PETRRRR −+= −1 Uprimer za mesec MAJ: U MAJMAJAPRMAJ PETRRRR −+= U6.U Istočasno Uračunamo viške (V) in primanjkljaje (M)U vode v tleh: A) če je izračunana mesečna rezerva vode (RBmB) večja od največje možne vsebnosti vode (RBmax B) v tleh maxRRm ≥ , potem velja, da je maxRRm = Uin imamo viške vode (V) v tlehU maxRRV mm −=⇒ , M BmB=0 B) če velja, da je izračunana mesečna rezerva vode (RBmB) večja od 0 in manjša od največje možne vsebnosti vode (RBmax B) v tleh max0 RRm ≤≤ , nimamo viškov, niti

primankljajev vode ⇒ 0,0 == mm MV C) če velja, da je izračunana mesečna rezerva vode (RBmB) manjša od 0 0≤mR , nimamo

viškov (VBmB), niti rezerve (RBmB) vode v tleh ⇒ 0,0 == mm RV , imamo pa primanjkljaj (MBmB) vode mm RM = U7. UIzračunamo šeU DEJANSKO EVAPOTRANSPIRACIJO: - če primanjkljajev vode ni, potem izhlapi dejansko toliko vode kot znaša potencialna

evapotranspiracija: mm PETDET = - če imamo primanjkljaje vode, potem v določenem mesecu lahko izhlapi samo toliko

vode, kot jo je na razpolago (padavine za tekoči mesec in rezerva iz prejšnega meseca): mmm RRRDET += −1

76

AGROKLIMATOLOGIJA

7.vaja

Elektromagnetno sevanje

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

LOČIMO TRI osnovne načine prenosa energije v atmosferi in tleh:

1. Sevanje, pri katerem za prenos ne potrebujemo materijePrimer: Vroča žička v žarnici oddaja svetlobo in s

tem energijo preko sevanja.

2. Kondukcija, prenos energije z neposrednim dotikom, brez mešanja snoviPrimer: Žival, ki leži na toplem kamenju, prejema

energijo s kondukcijo

3. Konvekcija, prenos energije z mešanjem snoviPrimer: Topel zrak v predavalnici je posledica

segretih radiatorjev in konvekcije

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

77

Sevanje – način prenosa energije med dvema lokacijama preko elektromagnetnega valovanja.

Vsako telo, ki ima temperaturo nad absolutno ničlo, seva!

Sevanje lahko opišemo z:– valovno dolžino - λ (m)

• Razdalja med dvema vrhoma– frekvenco - ν (s-1 oz. Hz)

• Število valov, ki na sekundo prečka isto točko

VALOVNA DOLŽINA

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

gostota energijskega toka sevanja

• energija na enoto časa in površine

• enota: W/m2

energijski tok• energija na časovno enoto• enota: J/s (W)

energija• enota: J

tQ

Sj

∆∆⋅=

1

tQSjP∆∆

=⋅=

tSjQ ∆⋅⋅=∆

ENERGIJSKI POJMI:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

78

( )Tf

e

λchj

λTkch ,

1

2 52λ

λ=

−

⋅⋅⋅=

∂∂

⋅⋅⋅

−

c - svetlobna hitrost (3˙108 m/s)h - Planck-ova konstanta (6,62˙10-34 Js)k - Boltzmann-ova kontsnta (1,38˙10-23 J/K)

Telesa sevajo pri vseh valovnih dolžinah, vendar pri nekaterih več, kot pri drugih. O tem, koliko sevajo telesa pri posameznih valovnih dolžinah, govori PLANCK-ovZAKON

1. PLANCKOV ZAKON

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

PLANCKOV ZAKON

λ (valovna dolžina) [µm]

dj/dλ(dj/dλ)max

Spektralna porazdelitev gostote toka sevanja črnega telesa s temperaturo 5800 K (črtkana krivulja) ter sončevega sevanja, ki pride do vrha atmosfere pri povprečni oddaljenosti Zemlje od Sonca (polna krivulja)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

79

Wmax c=⋅Tλ

cW - Wien-ova konstanta (2898 µmK)λmax - valovna dolžina pri kateri telo seva največ (µm)T - temperatura telesa (K)

Valovna dolžina sevanja, pri kateri telo seva največ, je obratno sorazmerna s temperaturo telesa. Toplejša telesa tako sevajo več pri manjših valovnih dolžinah, kot hladnejša.

2. WIENOV ZAKON

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4Tj ⋅= σ

σ - Štefan-ova konstanta (5,67˙10-8 W/m2K4)ε - emisivnostT - temperatura sevalca (K)j - gostota toka sevanja (W/m2)

Vsako telo, ki ima temperaturo višjo od absolutne ničle, oddaja energijo s sevanjem. Toplejši predmeti sevajo več energije kot hladnejši.

3. ŠTEFANOV ZAKON

4Tj ⋅⋅= σε

črno telo

sivo telo

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

80

Telesa sevalno energijo deloma:– odbijejo - odbojnost oz. refleksivnost ρ

(reflektirajo)– prepustijo - prepustnost oz. transmisivnost τ

(transmitirajo)– vpijejo - vpojnost oz. absorptivnost α

(absorbirajo)

Telesa s sevanjem energijo tudi oddajajo- sposobnost oddajanja oz. emisivnost (emitirajo) ε

OPTIČNE LASTNOSTI SNOVI

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

λλλλ

λλλ τραjTRA jjj =++

=++

,,,

1

Absorbirano (vpito) sevanje

Reflektirano (odbito) sevanje

Transmitirano (prepuščeno) sevanje

λλλ α jAj ⋅=,

λλλ ρ jRj ⋅=,

λλλ τ jTj ⋅=,

OPTIČNE LASTNOSTI SO V SPLOŠNEM ODVISNE OD λ

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

81

λλ αε =

αλ - absorptivnost pri valovni dolžini λ

ελ - emisivnost pri valovni dolžini λ

Telo seva samo tiste valovne dolžine, ki jih pri določeni temperaturi tudi vpija - absorbira.

Dober absorber je tudi dober sevalec!

4. KIRCHOFFOV ZAKON

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4TLATLATLA TD ⋅⋅= σε

99 % sevanja tal in ozračja je dolgovalovnega (DV).

SEVANJE TAL – tla sevajo v skladu s Štefanovim zakonom za siva telesa.

SEVANJE TAL

m m µλµ 1003 ≤≤

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

82

( )42 20KTD matm −⋅≈σ

Skupno sevanje atmosfere lahko približno ocenimo kot:

Obstajajo tudi natančnejše ocene, ki temeljijo na izračunavanju emisivnosti atmosfere na podlagi temperature zraka, vlage v zraku, oblačnosti, ...

SEVANJE ATMOSFERE

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4TDATM ⋅⋅≈ σε

Jasno nebo

(e –delni parni tlak v mb, T – T zraka na 2m v 0C )

Oblačno nebo (n – je oblačnost v desetinah)

SEVANJE ATMOSFERE

Te

e

⋅+==⋅==

⋅+==

005,072,058,0

08,044,0

0

7/10

0

εεεε

εε

( ) nnob ⋅+⋅⋅−== 84.084.01 0εεε

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

83

( ) TLAATMTLAGORN DDjj −+−⋅= ρ1

jGO - globalno obsevanje (gostota KV sevanja Sonca na enoto horizontalne ploskve) – jGO = jDIR + jDIF

jRN - neto sevanjeρTLA - odbojnost tal za KV sevanje

NETO SEVANJE – jRN = vsota vseh komponent sevanja, ki prihajajo na neko plast (npr. zemeljsko površje) in odhajajo z nje.

NETO SEVANJE

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2

00 ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛⋅=

RRSS s

S

GOSTOTA TOKA SEVANJA SLABI S KVADRATOM RAZDALJE OD SEVALCA

(npr. Sonca), ob predpostavki, da ni absorbcije in sipanja

S0 gostota energijskega toka sončnega sevanja na oddaljenosti R0 od Sonca

Ss gostota energijskega toka sončnega sevanja, ki jo računamo s Štefanovim zakonom ob temperaturi sončeve fotosfere T=5800 K

Rs polmer sončeve fotosfere: 700 000 kmR0 oddaljenost od Sonca

razdalja med Soncem in Zemljo: 150 000 000 km

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

84

SEVANJE 1. Kakšno gostoto energijskega toka dolgovalovnega sevanja (j) oddaja enota površine ledu s temperaturo 0°C in emisivnostjo 0.95? 2. Pri kateri valovni dolžini sevajo Zemlja (T=288K), atmosfera (T=200K) in Sonce (T=5800K) največ energije? Pri kateri valovni dolžini seva največ energije človek, če vzamemo, da je njegova temperatura 37°C? 3. Temperaturi površin dveh teles se razlikujeta za 15K. Za koliko se razlikujeta valovni dolžini, pri katerih sevata največji gostoti energijskega toka, če seva toplejše telo maksimalno pri valovni dolžini 5.0 µm? 4. Koliko energije izgubi žival v pol ure s sevanjem s površino kože 1.5 mP

2P, če je temperatura

kože 35°C in njena emisivnost 0.9? 5. Koliko energije odda v eni uri z dolgovalovnim sevanjem en hektar travnika, če je njegova temperatura 10°C in emisivnost 0.93? 6. Zelen list z emisivnostjo 0.95 seva gostoto energijskega toka dolgovalovnega sevanja (j) velikosti 420 WmP

-2P. Izračunaj temperaturo lista!

7. Na zelen list, ki ima transmitivnost 0.12 in refleksivnost 0.32, vpada gostota toka sončnega sevanja 400 WmP

-2P. Izračunaj gostote tokov absorbiranega, reflektiranega in transmitiranega

sevanja. 8. Z različnimi zvezami oceni emisivnost atmosfere, če je temperatura zraka v vremenski hišici 10°C, parni pritisk 9 mb in znaša oblačnost štiri desetine. 9. Ob jasnem vremenu znaša temperatura zraka 10°C. Primerjaj izračuna dolgovalovnega sevanja atmosfere z upoštevanjem in brez upoštevanja emisivnosti atmosfere. 10. Kolikšno je globalno obsevanje na zasneženih tleh z albedom 0.5, če smo izmerili neto sevanje 110 WmP

-2P, sevanje tal 250 WmP

-2P in sevanje atmosfere 130 WmP

-2P? Kakšna je

temperatura snežne površine, če je njena emisivnost 0.85? 11. V spodnji tabeli so podane srednje oddaljenosti planetov našega osončja ( v mio km) od Sonca. Polmer sončeve fotosfere znaša 700 000 km, njena temperatura pa 5800 K. Primerjaj izračunano solarno konstanto za Zemljo z velikostjo solarnih konstant za ostale planete. Merkur Venera Zemlja Mars Jupiter Saturn Uran Neptun Pluton

57,9 108,2 149,6 227,9 778,3 1427,0 2871,0 4497,1 5913,5

85

AGROKLIMATOLOGIJA

8.vaja

Kondukcija

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

GRADIENT-sprememba spremenljivke vzdolž razdalje-ima smer in velikost-kaže v smeri največjega naraščanja spremembe

200C 100C

4 m

15,24

10 −==∆∆ Km

mK

zT

TEMPERATURNI GRADIENT

- predstavlja spremembo temperature vzdolž določene razdalje

- če obstaja temperaturni gradient, ga prenos toplote skuša izničiti

- TOPLOTA se prenaša v smeri OD VIŠJE PROTI NIŽJI TEMPERATURI

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

86

GOSTOTA KONDUKTIVNEGA TOKA TOPLOTE V TLEH(1.FICKOV ZAKON)

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂−=

zTkjG

Gj

k

zT∂∂

Gostota konduktivnega toplotnega toka v smeri največjega padca temperature na enoto ploskve in časa..........................(Wm-2)

Toplotna prevodnost..................................................(Wm-1K-1)(sposobnost snovi za prevajanje toplote)

PREVODNIKI: velik k, dobro prevajajo toploto, npr. kovine

IZOLATORJI: majhen k, slabše prevajajo toploto, npr. zrak

Vertikalni temperaturni gradient v tleh....................(Km-1)

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∆∆−=

zTkjG

zT∆∆

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

TOPLOTNE PREVODNOSTI za nekatere snovi

0,024poliuretanska pena0,034polistiren

0,81-1,40beton0,16hrastov les385baker211aluminij85,2jeklo0,17polivinilklorid0,22polipropen0,45polietilen0,76steklo

k (Wm-1K-1)material

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

87

TOPLOTNA (k) in TEMPERATURNA ( ) PREVODNOSTza nekatere tipe tal, zrak in vodo

k (Wm-1K-1) κ (m2s-1)x 10-6Peščena tla suha 0.30 0.24 mokra 2.20 0.74 Glina suha 0.25 0.18 mokra 1.58 0.51 Šota suha 0.06 0.10 mokra 0.50 0.12 Zrak miren 0.025 20.50 turbulenten 125 1x106 Voda 0.57 0.14

κ

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ENERGIJA, ki jo oddaja telo zaradi kondukcije

StjQ GG ∆⋅∆⋅=

Gj

tS

Gostota toplotnega toka v tleh...(Wm-2)

Čas............................................(s)

Površina.....................................(m2)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

88

ČASOVNA SPREMEMBA TEMPERATURE TAL(2.FICKOV ZAKON)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

∂∂⋅=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

2

2

zT

tT κ( )

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

∆∆∆∆

⋅=∆∆

zzT

tT κ

κ

k

c⋅ρ

ck⋅

=ρ

κ

Toplotna prevodnost tal............................................(Wm-1K-1)

Temperaturna prevodnost tal...................................(m2s-1)

Volumska toplotna kapaciteta tal

(gostota tal v kgm-3, specifična toplota tal v Jkg-1K-1)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

dan

leto

TEM

PER

ATU

RA

°CTE

MPE

RA

TUR

A °C

ČAS (meseci)

ČAS (ure)

SPREMINJANJE TEMPERATURE TAL Z GLOBINO

Dnevna nihanja temperature tal

Letna nihanja temperature tal

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

89

Ap

A(z)

z

T

PoletjeDan

ZimaNoč

NIHANJE TEMPERATURE NA POVRŠINI TAL

NIHANJE TEMPERATURE TAL NA GLOBINI ZKAKO OPIŠEMO Z ENAČBO A(z), če poznamo Ap in z?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

NIHANJE TEMPERATURE TAL A(z) na globini z opišemo glede na nihanje temperature na površini tal Ap kot

( ) ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−⋅=

Dp z

zAzA exp

Dz

pA

)(zA

z

Nihanje temperature tal na globini z....................................(K)

Nihanje temperature tal na površini tal ...............................(K)

Globina, na kateri računamo nihanje temperature..............(m)

Globina dušenja temperaturnih nihanj..................................(m)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

90

GLOBINA DUŠENJA TEMPERATURNIH NIHANJ

κ

Dz

P

GLOBINA DUŠENJA................................................... (m)je tista globina tal, na kateri je temperaturni razpon (NIHANJE TEMPERATURE!!) le še 37% (ali 1/e) vrednosti temperaturnega razpona na površini tal

TEMPERATURNA PREVODNOST......................... (m2s-1)

DOLŽINA PERIODE TEMPERATURNEGA NIHANJA.................(s)(dan, leto)

*dnevno nihanje ⇒ P = 24 ur ⇒ 86 400 s*letno nihanje ⇒ P = 365 dni ⇒ 31 536 000 s

πκ PzD

⋅=

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

KONDUKCIJA 1. Izračunaj gostoto toplotnega toka v tleh, če smo izmerili na globini 4 cm temperaturo 15.0°C, na globini 8 cm pa temperaturo 14.0°C. Toplotna prevodnost tal meri 2 WmP

-1PKP

-1P.

2. V zgornji plasti suhih peščenih tal (k=0.3 WmP

-1PKP

-1P) med globinama 3 cm in 8 cm teče

trikrat večja gostota toplotnega toka kot med globinama 9 cm in 15 cm. Temperaturni gradient v spodnji suhi glinasti plasti (k=0.25 WmP

-1PKP

-1P) je 1K na 5 centimetrov. Izračunaj

temperaturni gradient v zgornji suhi peščeni plasti tal. 3. Primerjaj različne toplotne izgube človeka, ki sedi na 3 cm debeli opeki (k=0.8 WmP

-1PKP

-1P), 3

cm debelih lesenih deskah (k=0.3 WmP

-1PKP

-1P) ali 3 cm debeli penasti plastiki (k=0.05 WmP

-1PKP

-1P).

Temperatura kože je 36°C, temperatura tal pa 10°C. 4. Kolikšen je letni razpon temperature tal (glinasto-peščenih s temperaturno prevodnostjo

1261023.0 −−⋅= smκ ) v globini 1m, če je globina dušenja letnih nihanj temperature tal 1.5 m in razpon temperaturnih nihanj na površini tal 40K? 5. Kolikšen je dnevni razpon temperature tal A(z), s temperaturno prevodnostjo

126105.0 −−⋅= smκ , v globini 50 cm, če je globina dušenja 11 cm in razpon na površini tal (ABp B) 20K? 6. Koliko energije izgubi žival v pol ure zato, ker leži na 2 cm debelih betonskih tleh s toplotno prevodnostjo 4.6 WmP

-1PKP

-1P? Vzemimo, da je temperatura kože živali 35.0°C, tal

15.0°C in da se žival dotika tal s polovico svoje površine (0.5 mP

2P). Koliko energije odda v

istem času s sevanjem (s prav tako 0.5mP

2P površine), če je emisivnost kože 0.95?

7. Oceni toplotno prevodnost tal (k), v katerih smo izmerili gostoto toplotnega toka jBGB=-50 WmP

-2P, na globini 6 cm temperaturo 17.0°C in na globini 10 cm temperaturo 16.0°C!

91

AGROKLIMATOLOGIJA

9.vaja

Energijska bilanca tal

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

0=+++ LEAGRN jjjj

ENERGIJSKA BILANCA TAL

- VSOTA vseh energijskih tokov, ki na zemeljsko površino prinašajo toploto (pozitivni členi) oz. odnašajo toploto proč od površja (negativni členi)

RNj

Gj

Aj

LEj

neto SEVANJE

gostota toplotnega toka v tleh (KONDUKCIJA)

gostota toka zaznavne toplote v zrak (KONVEKCIJA)

gostota toka latentne toplote v zrak (KONVEKCIJA)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

92

jRN

jLE

jA

jG

Tipične smeri in velikosti energijskih tokov na površini tal ob radiacijskem vremenu

dan noč

jA

jRN

jLE

jGTLA

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

BOWENOVO RAZMERJE- JE KVOCIENT MED GOSTOTAMA TOKOV ZAZNAVNE (jA) IN LATENTNE (jLE) TOPLOTE

- za oceno B potrebujemo meritvi temperature zraka in delnega parnega pritiska na dveh različnih višinah

( )B

jjj GRNLE +

+−=

1( )

BjjBj GRN

A ++⋅

−=1

eT

KhPa

jjBLE

A

∆∆⋅≈= 65.0

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

93

GOSTOTA TOKA ZAZNAVNE TOPLOTE

zTKcj ApA ∆

∆⋅⋅⋅−= ρ

ρ

pc

AK

zT∆∆

gostota zraka pri tleh (kgm-3)

specifična toplota zraka pri konstantnem pritisku

(1004 Jkg-1K-1)

turbulentna difuzivnost zaznavne toplote (m2s-1)

vertikalni temperaturni gradient (Km-1)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

GOSTOTA TOKA LATENTNE TOPLOTE

ρ gostota zraka pri tleh (kgm-3)

specifična izparilna toplota vode (Jkg-1)

turbulentna difuzivnost latentne toplote (m2s-1)

vertikalni gradient specifične vlažnosti (m-1)

zqKLj LELE ∆

∆⋅⋅⋅−= ρ

L

LEK

zq

∆∆

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

94

Li specifična izparilna toplota vode je v temperaturnem območju med 00C in 1000Cpribližno linearna funkcija temperature (T)

)()(1000235.0105.2)(

66

CkgCTJ

kgJTfLi o

o

⋅⋅⋅

−⋅

≈=

IZPARILNA TOPLOTA ( , ), potrebna za izparevanje mase vode ( )iQ∆ m∆

ii LmQ ⋅∆=∆

ENERGIJSKA BILANCA TAL 1. Na 40cm višine nad tlemi naj bo temperatura zraka 22.0°C in delni parni pritisk vodne pare 12.8mb, na 80cm višine nad tlemi pa temperatura zraka 21.9°C in delni parni pritisk 12.3mb. Izračunaj Bowenovo razmerje. Izrazi gostoto toka latentne toplote s pomočjo gostote toka zaznavne toplote in Bowenovega razmerja in analogno za zaznavno toploto. 2. Neto sevanje znaša 280WmP

-2P, gostota toplotnega toka v tleh pa -32 Wm P

-2P. Izračunaj gostoti

tokov zaznavne in latentne toplote, če je vrednost Bowenovega razmerja 0.20. 3. Podani so naslednji členi energijske bilance tal: neto sevanje znaša 300WmP

-2P, gostota

toplotnega toka v tleh -30 WmP

-2P in gostota toka zaznavne toplote -60WmP

-2P. Izračunaj vrednost

Bowenovega razmerja in vse člene energijske bilance tal grafično prikaži. 4. Gostota turbulentnega toka latentne toplote je -150WmP

-2P, zračni pritisk 1000mb,

temperatura zraka 20°C in vertikalni gradient specifične vlage (∆q/∆z) 0.01mP

-1P. Izračunaj

turbulentno difuzivnost za prenos zaznavne toplote. 5. Koliko časa je potrebno, da izhlapi s tal 1mm padavin, če je gostota toka latentne toplote 220WmP

-2P in temperatura zraka 25°C?

95

AGROKLIMATOLOGIJA

10.vaja

Klimatski indeksi in klimadiagrami

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

KLIMA – značilnosti vremena nad nekim geografskim območjem v daljšem časovnem obdobju (vsaj 30 let), skupaj s pogostnostjo ponavljanja tipičnih vremenskih stanj in s sezonskimi spremembami.

V globalni skali povzročajo raznolikost klime predvsem:- razporeditev sončnega sevanja po geografskih širinah- vrtenje Zemlje- razporeditev kopnega in morja

Regionalna klima pa je dejansko posledica odziva globalnih klimatskih razmer na regionalne reliefne značilnosti, vegetacijo, prisotnost jezer, morij...

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

96

MIN

MAX

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Razporeditev kopnega in morjaToplotna kapaciteta – vpliv na razpon temperaturnih nihanjZaloga vode – vpliv na vlažnostne razmere v zrakuOptične lastnosti podlage – vpliv na sevalno bilanco

To še dodatno preoblikuje splošno cirkulacijo atmosfere.

polarnagorska

aridnahladna/humida

tropskazmerna/humidna

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

97

Opis klimatskih razmerZa opis klimatskih razmer določenega geografskega območja lahko uporabimo podatke različnih klimatskih spremenljivk, izmerjenih na tem območju v daljšem časovnem obdobju, kot npr:

– temperatura zraka– količina padavin– trajanje sončnega obsevanja in globalno obsevanje– spremenljivke zračne vlage– evapotranspiracija– oblačnost– veter, ...

Uporabne so njihove povprečne vrednosti kot tudi časovna spremenljivost.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Opis klimatskih razmerGlede na raznolikost klime na Zemlji so za preprosto primerjavo njihovih klimatskih razmer različni raziskovalci skušali s pomočjo enega ali večih klimatskih parametrov na enoten način opisati klimatske razmere posameznih krajev.

V ta namen so razvili številne– KLIMOGRAFE– KLIMATSKE INDEKSE– KLASIFIKACIJE KLIME

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

98

Opis klimatskih razmerGrafični prikazi klimatskih razmer s pomočjo KLIMOGRAFOV ter številski oziroma šifrirni prikazi na podlagi KLIMATSKIH INDEKSOV in KLASIFIKACIJ KLIME navadno temeljijo le na:Povprečnih letnih temperaturah zraka in njihovih letnih razponih

Povprečnih letnih količinah padavin in njihovi sezonski spremenljivosti

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Standarni način primerjave klimatskih razmer v različnih krajih je uporaba klimografov, grafikonov, ki prikazujejo povprečni letni hod temperature zraka in količine padavin.

• Pri prikazu oziroma primerjavi klimatskih razmer različnih krajev je potrebno paziti da so temp. in padavinske skale na vseh klimografih identične.

Tem

pera

tura

[ºC]

Pada

vine

[mm

]

J F M A M J J A S O N D

Klimografi

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

99

KlimografiWALTER-GAUSSEN (poenostavljen)

Osnova WALTER-GAUSSEN-ovega klimografa sta povprečna letna poteka temperature in padavin, ki se naneseta na isti diagram. Skala je izbrana tako, da 0 °C ustreza 0 mm, razmerje med °C in mm na skali pa je:

splošno 1 °C : 2 mm (*)1 °C : 3 mm (**)

naši kraji 1 °C : 4 mm (*)1 °C : 6 mm (**)

Obdobje, ko je padavinska krivulja pod temperaturno je:

* obdobje suše** obdobje zmerne suše

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1 ime države, geografske koordinate postaje in nadmorska višina, ime postaje2 dolžina opazovanj za temperaturo in padavine 3 povprečna letna temperatura in letna količina padavin4 (rdeča) temperaturna krivulja5 (modra) padavinska krivulja6 označeno obdobje, ko so povprečne temperature zraka negativne7 povprečna dnevna maksimalna temperatura najtoplejšega meseca 8 povprečna dnevna minimalna temperatura nahladnejšega meseca

POSTAJA

DRŽAVA

Razmerje skal (T:RR)

1:2, 1:3, naši kraji 1:4, 1:6

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

100

KlimadiagramiGRIFFITHS-TAYLOR (poenostavljen)

V primeru poenostavljenega GRIFFITHS-TAYLOR-jevega klimadiagrama ordinato predstavlja količina padavin, absciso pa temperatura zraka. Za vsak mesec označimo točko, ki ustreza njegovi povprečni mesečni temperaturi zraka in mesečni količini padavin, ter točke medsebojno povežemo v zaporedju 1, 2, ..., 12, 1.

Čim bolj so Griffiths-Taylor-jevi klimadiagramirazličnih krajev med seboj podobni, tem bolj je podobna njihova klima. Nekaj informacije o klimi posameznega kraja dobimo tudi iz oblike grafa.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ob primerjavi Griffiths-Taylor-jevih klimografov za različne kraje lahko opazimo, da imajo klimografi krajev z maritimnejšo klimo bolj okroglo obliko (glej primer Portorož) kot kraji z bolj kontinentalno klimo, ki imajo bolj ozko (tudi prekrižano), pokončno obliko (glej primer Murska Sobota).

MARITIMNA

KONTINENTALNA

KlimografiGRIFFITHS-TAYLOR

(poenostavljen)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Vpliv temperature in relativne vlažnosti zraka na bivalno ugodje v prostoru

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

101

102

Klimatski indeksi1. KONRADOV INDEKS KONTINENTALNOSTI KLIME

( ) cb

AaI mK −

+⋅

=ϕsin

21000 ≤≤ KI

A2m letni temperaturni razpon (Tmax-Tmin)geografska širina (0)

a 1.70C-1

b 100

c 14

ϕ

vrednosti indeksa<33 maritimna klima33 do 66 kontinentalna klima>66 ekstremno kontinentalna klima

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Klimatski indeksi2. KERNERJEV OBRAZEC

je količnik med razliko povprečne oktobrske in aprilske temperature zraka ter letnim temperaturnim razponom (A2m)

( )m

aproktK A

TTA

2

100 −⋅=

( )oktT ( )aprT

vrednosti indeksa:< 1 močno kontinentalno podnebje1 do 5 zmerno kontinentalno podnebje6 do 10 nima izrazitih maritimnih ali kontinentalnih

lastnosti11 do 16 zmerno maritimno podnebje> 16 maritimno podnebje

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

103

Klimatski indeksi – padavinski faktorji1. LANGOV PADAVINSKI FAKTOR

L

LT

RRL =

L<40 -aridna klimaL=40 do 59 -semiaridna klimaL=60 do 99 -semihumidna klimaL=100 do 159 -humidna klimaL>160 -perhumidna klima

RRL povprečna letna količina padavin

povprečna letna temperatura zrakaLT

Indeks je neuporaben v primeru, ko so vrednosti TL negativne. Takrat za TL vzamemo eno dvanajstino vsote povprečnih mesečnih temperatur zraka, za mesece z vrednostmi nad 0°C.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Klimatski indeksi – padavinski faktorji2. GRAČANINOV PADAVINSKI FAKTOR

- podaja stopnjo aridnosti klime v mesečni časovni skali

mm

TRRG =

RRm povprečna mesečna količina padavin

povprečna mesečna temperatura zrakamT

G<3,3 -aridna klimaG=3,4 do 4,9 -semiaridna klimaG=5,0 do 6,6 -semihumidna klimaG=6,7 do 13,3 -humidna klimaG>13,3 -perhumidna klima

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

104

Klimatski indeksi – padavinski faktorji3. DE MARTONOV INDEKS SUŠE

a) v letni skali b) v mesečni skali

( )10+=

L

LL T

RRM( )1012

+⋅

=m

mm T

RRM

vrednosti indeksa:<5 puščave=20 meja med aridno in humidno klimo>30 možni viški vode

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Klimatski indeksi – padavinski faktorji4. KOEFICIENT VLAŽNOSTI IVANOVA

koeficient vlažnosti (KV) predstavlja razmerje med povprečno mesečno količino padavin (RRm) in povprečnim mesečnim izhlapevanjem ali evaporacijo (Em)

100⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

m

mV E

RRK

Izhlapevanje izračunamo s pomočjo povprečne mesečne temperature ( ) in povprečne mesečne relativne vlage ( ):

( ) ( )mmm fcTbaE −⋅+⋅= 2

mT mf

a 0.0018 mm 0C-2

b 250Cc 100

vrednosti koeficienta:0-10 sušnost11-25 zmerna sušnost26-50 obdobje nezadostne vlage51-100 obdobje zmerne vlage>100 mokro obdobje

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

105

PODATKI O POVPREČNIH MESEČNIH TEMPERATURAH ZRAKA (T v ˚C) TER MESEČNIH KOLIČINAH PADAVIN (RR v mm) v obdobju 1961-1990 za Ljubljano, Mursko Soboto in Portorož:

Ljubljana φ=46,07˚

M. Sobota φ=46,63˚

Portorož φ=45,53˚

mesec T RR T RR T RR 1 -1,1 82 -2,3 37 4,9 71 2 1,4 80 0,5 38 5,7 63 3 5,4 98 4,8 49 8,3 76 4 9,9 110 9,7 60 12,0 81 5 14,6 122 14,5 73 16,4 84 6 17,8 155 17,6 98 20,0 95 7 19,9 122 19,2 105 22,6 79 8 19,1 145 18,3 102 22,3 101 9 15,5 130 14,7 76 19,1 112

10 10,4 115 9,3 62 14,8 98 11 4,6 135 4,1 69 9,6 107 12 0,0 101 -0,6 45 6,1 81

PODATKI O POVPREČNIH LETNIH TEMPERATURAH ZRAKA TER

LETNI KOLIČINI PADAVIN v obdobju 1961-1990

postaja TBletnaB (v ˚C) RRBletnaB (v mm) Ljubljana 9,8 1394 Murska Sobota 9,2 815 Portorož 13,5 1047 Budimpešta 11,2 630 Kairo 22,0 22 Tokio 14,7 1563 Djakarta 26,9 1755

106

Klimatski indeksi in klimadiagrami 1. Izračunaj Konradov indeks kontinentalnosti klime za Portorož. 2. Temperatura najtoplejšega meseca v letu v nekem kontinentalnem kraju na

geografski širini 50° znaša 26°C, Konradov indeks pa 45. Izračunaj temperaturo najhladnejšega meseca v letu za ta kraj.

3. Oceni klimo za Mursko Soboto in Portorož s Kernerjevim obrazcem. 4. Izračunaj Langov letni padavinski faktor za Ljubljano in M. Soboto. 5. Na osnovi de Martonovega letnega indeksa suše primerjaj klimatske razmere

za Ljubljano, Budimpešto, Kairo, Tokio in Djakarto. 6. Za Ljubljano oceni še vlažnostne razmere za mesec september s koeficientom

vlažnosti Ivanova, če znaša povprečna relativna vlaga za ta mesec 70%. 7. Nariši Griffith-Taylor-jev diagram za Mursko Soboto za obdobje 1961-1990

(oporne točke so že vrisane).

GRIFFITH-TAYLOR-jev diagram za MS

-5

0

5

10

15

20

25

30 40 50 60 70 80 90 100 110

padavine (mm)

tem

pera

tura

(ºC

)

107

8. Nariši poenostavljena Walter-Gaussenova diagrama za Portorož, če je razmerje skal T:RR

a) 1:6

Portorož (1961-1990)

020406080

100120140160180

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mesec

pada

vine

(mm

)

0

5

10

15

20

25

30

tem

pera

tura

(˚C

)

** obdobje zmerne suše

1:6

b) 1:4

Portorož (1961-1990)

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

mesec

pada

vine

(mm

)

0

5

10

15

20

25

30

tem

pera

tura

(˚C

)

* obdobje suše

1:4

108

AGROKLIMATOLOGIJA

11.vaja

Napoved slane in minimalnih temperatur

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

POZEBA

- označuje poškodbe na rastlinah, ki jih povzročijo nizke temperature zraka

- v svetu ocenjujejo, da ob obstoječi podnebni variabilnosti vsako leto od 5 do 15% kmetijske proizvodnje uničijo pozebe

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

109

METODE ZA ZAŠČITO RASTLIN PRED POZEBO

INDIREKTNE (PASIVNE) DIREKTNE (AKTIVNE)

- pravilna izbira lokacije in mikrolokacije- pravilna izbira kulture, sorte (potrebno je poznati toplotne zahteve rastline)- pravilna obdelava zemljišča, ustrezni agrotehnični ukrepi...

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

94261441692725skupaj

100020500201-4

210180430301-3

632544762223-2

BILJELJMBG. RadgonaMSSl.

KonjiceCENMSEVNOPOSLAPBRNIKT (°C)

Število spomladanskih pozeb v obdobju 1961 – 2000

*Posamezna območja slovenskega kmetijskega prostora so zaradi pozebe različno ogrožena.

*V pogostosti pozeb izstopajo širše kotlinske in ravninske lege. Pogostost pozeb je manjša na pobočnih in grebenskih legah ter na legah, ki jim reliefna pogojenost omogoča dobro prevetrenost.

*Poškodbe na cvetnih brstih v različnih razvojnih fazah so odvisne od temperature in dolžine trajanja mraza.

Temperatura nižja od –2° C povzroči zmerno, nižja od –3°C močno in nižja od –4°C hudo pozebo.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

110

Za preprečevanje škodljivega vpliva poznih spomladanskih in zgodnjih jesenskih slan imamo na voljo številne direktne metode,ki temeljijo na treh osnovnih principih:

DIREKTNE METODE za zaščito rastlin pred pozebo:

- A) OHRANJANJE TOPLOTE- B) DODAJANJE TOPLOTE- C) MEŠANJE ZRAKA

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

termometer

Razpored temperature zraka po višini v jasni noči brez vetra

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

111

CILJ je, da v prizemni plasti tal, v kateri se nahajajo rastline, zadržimo tekom noči čim več toplote, ki jo sevajo tla.

1. PREKRIVANJE RASTLIN• najpogostejše v vrnarstvu in cvetličarstvu• material, ki se za to uporablja: slama, listje, lubje, lesni odpadki,

porozna pena, steklena volna, razne folije...

2. ZAMEGLJEVANJE• eden izmed načinov za zmanjšanje toplotnih izgub• uporaba raznih kem. sredstev (amonijev klorid, fosfor-pentoksid...), ti

delci se vežejo na vodno paro v zraku

3. ZADIMLJANJE• najstarejša metoda, ki so jo uporabljali že stari Rimljani• z »dimno zaveso« preprečuje preprečujemo toplotne izgube, sama

kurišča prispevajo del toplote , poleg tega pa se na delcih v dimu kondenzira vodna para – pri čemer se sprošča latentna toplota

A) OHRANJANJE TOPLOTE

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. OROŠEVANJE

• najmlajša metoda, ki zahteva dovolj vode, ustrezno opremo in dobro drenažo zemljišča

• pri oroševanju rastlina koristi latentno toploto, ki se sprošča ob zmrzovanju vode in tako nadomešča toploto, ki jo izgublja s sevanjem, popki in drugi deli so prekriti s tanko plastjo ledu(1 g vode, ki zmrzne, sprosti 335 J energije)

A) OHRANJANJE TOPLOTE

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

112

Zaščita cvetočih breskovih dreves pred pozebo z oroševanjem,

Vipavska dolina, april 2003(Fotografija:ARSO)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

B) DODAJANJE TOPLOTE

-eden izmed najučinkovitejših načinovzaščite rastlin pred mrazom

-precej drago, uporaba v sadjarstvu in vinogradništvu, pri gojenju citrusov...

-uporaba peči na različne vrste goriva (naftni derivati, les, oglje, posušeni živalski iztrebki, žagovina...)

-mešanje zraka v inverzni plasti

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

113

meja inverzije

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ZAŠČITA PRED POZEBO

(dodajanje toplote)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

114

C) MEŠANJE ZRAKA

• mešanje toplih in hladnih plasti zraka zmanjšuje možnost pozebe v prizemni plasti zraka

• uporaba orjaških ventilatorjev z velikim številom obratov ali uporaba helikopterjev

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Zaščita pred pozebo(mešanje zraka)

Vetrnice vplivajo na turbulenco in mešanje zraka - spremenijo gostoto

toka zaznavne jA in latentne toplote jLE.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

115

NAPOVED SLANE IN MINIMALNIH TEMPERATUR

SLANA – so LEDENI KRISTALI NA ZEMELJSKI POVRŠINI, za nastanek slane morata biti izpolnjena dva pogoja:

• PRISOTNOST HLADNEGA ZRAKA• MOŽNOST DODATNEGA OHLAJEVANJAPRAVOČASNA NAPOVED SLANE – pomembna, če

lahko• UMETNO PREPREČIMO NASTANEK SLANE ali

• RASTLINE ZAŠČITIMO

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. METODA ROSIŠČA

na osnovi meritve zračne vlage določimo temperaturo rosišča okrog 17. ure

če velja, da je ;

potem je NEVARNOST SLANE

CTd05.0<

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

116

2. LANGOVO PRAVILO

temelji na psihrometrski meritvi okrog 17. ure

če velja, da je ;

potem je NEVARNOST SLANE

CTT suhimokri02.0425.0 −⋅≤

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. METODA KOROSTELA

razlika med temp. mokrega termometra ob 21.uri inminimalno temperaturo zraka, ki bo nastopila ponoči,je razmeroma konstantna (k)

kTTh

mokri =− min21 kTT

h

mokri −= 21min

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

117

4. METODA MIHALJEVSKEGA

TEMELJI NA PSIHROMETRSKI MERITVI OB 13h

A) napoved minimalne nočne temperature zraka:

B) Napoved minimalne nočne temperature površine tal

( ) )(min fCTTTT mokrisuhimokri ⋅−−=

( ) )(2min fCTTTT mokrisuhimokri ⋅−−=

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. METODA MIHALJEVSKEGA

Koeficient C je funkcija relativne zračne vlage (f):

)456.10314.0()( −⋅= fefC

5.41003.9902.9802.1701.5601.1500.8400.6300.4200.310C (f)f (%)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

118

5. BRAUNOVA METODAnevarnost slane je odvisna od temperature zraka ob 21. uri in od temperaturne razlike ( ) med 13. in 21. uro; verjetnostpojava slane določimo z grafikonom

T∆

verjetnost pojava slaneaT ob 21h

razlika temperature

4

10

42 6 8

8

2

6

b

v

g

d

e

100%

80%

40%

60%

20%

a slane ne bo

b slana zelo malo verjetna

v slana malo verjetna

g slana verjetna

d slana zelo verjetna

e slana bo

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. BRUNTOVA METODA-temelji na energijski bilanci tal, hlajenje tal v odvisnosti od časa opišemo kot funkcijo neto sevanja in lastnosti tal

tG

jTtT RN ⋅⋅

⋅−=

π2)( 0 κρ ⋅⋅= pcG

t čas hlajenja tal temperatura tal ob sončnem zahodu (t=0)neto sevanje

G parameter, ki opisuje lastnosti tal

0TRNj

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

119

Napoved slane in minimalnih temperatur 1. Ob 17P

hP smo izmerili temperaturo zraka 5°C in 85% relativno vlago. Ali po metodi rosišča

obstaja nevarnost slane? 2. Temperatura mokrega termometra, ki smo jo izmerili ob 17P

hP, meri 4.5°C in temperatura

zraka 10°C. Ali po Langovem pravilu obstaja nevarnost slane? 3. V jasni noči v prvi dekadi aprila smo ob 21. uri izmerili temperaturo mokrega termometra 2.5°C. a) Kakšna bo minimalna nočna temperatura zraka, če upoštevamo vrednost koeficienta v

metodi Korostela 2.7°C? b) Analogno izračunaj tudi minimalno temperaturo zraka za oblačno noč v drugi dekadi

oktobra, ko znaša koeficient 2.2°C 4. Z metodo Mihaljevskega napovej minimalno temperaturo zraka in minimalno temperaturo površine tal tekom noči, če smo izmerili ob 13 P

hP temperturo zraka 11°C in temperaturo

mokrega termometra 6.6°C pri 60% zračni vlagi. 5. Oceni verjetnost nastopa slane iz Braunovega diagrama, če je bila temperatura zraka ob 13.uri 11°C, ob 21.uri pa 5°C. 6. Po Bruntovi metodi oceni, za koliko se ohladijo mokra glinasta tla (G=2213 JKP

-1PmP

-2Ps P

-0.5P) v

prvi uri po sončnem zahodu, če znaša neto sevanje (jBRNB) 120 WmP

-2P.

verjetnost pojava slaneaT ob 21h

razlika temperature

4

10

42 6 8

8

2

6

b

v

g

d

e

100%

80%

40%

60%

20%

a slane ne bo

b slana zelo malo verjetna

v slana malo verjetna

g slana verjetna

d slana zelo verjetna

e slana bo

120

AGROKLIMATOLOGIJA

12.vaja

Fenologija

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

KAJ JE FENOLOGIJA?

• ČASOVNO PROUČEVANJE PERIODIČNIH BIOLOŠKIH FAZ IN VZROKOV NJIHOVEGA POJAVA OB UPOŠTEVANJU BIOTIČNIH IN ABIOTIČNIH DEJAVNIKOV TER MEDSEBOJNIH ODNOSOV ZAPOREDNIH RAZVOJNIH FAZ ZNOTRAJ ENE VRSTE ALI ZNOTRAJ VEČIH VRST (Lieth, 1974)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

121

FENOLOŠKI podatki so UPORABNI pri

• izdelavi agrometeoroloških analiz• pripravi agrometeoroloških napovedi• ugotavljanju primernosti posameznih

območij za gojenje določene rastline(predvsem z vidika toplotnih zahtev rastlin in količine potrebnih padavin)

• načrtovanju agrotehničnih ukrepov(setev, rez, varstvo rastlin, namakanje, spravilo...)• spremljanju alergij, ki jih povzročajo rastline• modeliranju rasti in razvoja • proučevanju vpliva klimatskih sprememb...

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Proučevanje vpliva vremena na rast in razvoj rastlin nam omogoča, da pri kmetijski proizvodnji čimbolj IZKORISTIMO UGODNE podnebne danosti in se poskušamo IZOGNITI NEUGODNIM, da bi tako dosegli optimalno kakovost in velikost pridelka.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

122

STATISTIČNA OBDELAVA FENOLOŠKIH PODATKOV

OPISNE ALI DESKRIPTIVNE STATISTIKE

MERE SREDINE:

1. POVPREČNA VREDNOST (ARITMETIČNA SREDINA)

nf

n

i if∑== 1

f dolgoletni povprečni datum pojava fenofaze za n let

if datum pojava fenofaze v poljubnem letu

- datum pretvorimo v julijanski dan

(ZAPOREDNI DAN V LETU)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

MERE SREDINE:

2. MEDIANO- je vrednost od katere je polovica vrednosti v

populaciji manjša in polovica večja

3. MODUS- vrednost v populaciji, ki se največkrat ponavlja

(zgostišče podatkov)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

123

STATISTIČNA OBDELAVA FENOLOŠKIH PODATKOV

MERE VARIABILNOSTI:

( )

( )11

2

−

−=

∑=

n

ffs

n

ii

1. STANDARDNA DEVIACIJA (ODKLON) - S

2. VARIACIJSKI RAZMIK

MINMAX ffVR −= najpoznejši datum pojava fenofaze

najzgodnejši datum pojava fenofaze

MAXfMINf

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

kasneje kotZNATNO

KASNEJŠI

od dalje do vključno

KASNEJŠI

od dalje do vključno

NORMALEN

od do vključno

ZGODNEJŠI

prej kot ZNATNO ZGODNEJŠI

KRITERIJ(r=0.6745.s)

POJAV FENOFAZE

(Kriteriji po RADINOVIČU (1976)

rf ⋅− 5.1

rf ⋅− 5.1rf ⋅− 5.0rf ⋅− 5.0rf ⋅+ 5.0rf ⋅+ 5.0

rf ⋅+ 5.1

rf ⋅+ 5.1

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

124

FENOFAZE PRI HMELJU:

F1 PRVI VZNIK F2 REZF3 DRUGI VZNIKF4 TRTA SE OVIJAF5 PRIMARNI ZALISTNIKIF6 SEKUNDARNI ZALISTNIKIF7 HMELJ CVETIF8 STORŽKI SO OBLIKOVANIF9 STORŽKI SO ZRELI

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ FENOLOGIJA 1. Začetek cvetenja pri češnji smo v desetih letih fenoloških opazovanj beležili 21.marca, 6.aprila, 23.aprila, 20.aprila, 12.aprila, 6.aprila, 15.aprila, 2.aprila, 1.aprila in 6.aprila. Na podlagi izračunov in primerjav srednjih vrednosti oceni, kdaj lahko v povprečju pričakujemo to fenofazo in kakšna je njena variabilnost! V koliko letih je bil začetek cvetenja znatno zgodnejši, komentiraj! 2. Imamo podatke za začetek cvetenja pri leski v Ljubljani v obdobju 1955-2000. Najzgodnejše cvetenje se je pojavilo 20.januarja, povprečno 2.marca in najkasnejše 5. aprila. Kakšen je variacijski razpon za to fenofazo? V katerem obdobju se je pojavilo cvetenje leske v Ljubljani v letu 2005, če je vrednost standardne deviacije 17.1 dneva? Datum cvetenja za leto 2005 poišči na internetu. 3. Fenofaza klasenja pri pšenici sorte 'Libellula' se je v letih 1986 do 2000 v nekem kraju pojavila na naslednje julijanske dneve:145, 133, 139, 142, 147, 141, 140, 136, 148, 146, 145, 145, 139, 131 in 134. V koliko letih je klasila v normalnem obdobju in v koliko primerih je bilo klasenje kasnejše? 4. Začetek cvetenja hruške 'pastorijevka' v Mariboru smo opazovali 35 let. Najzgodnejše cvetenje se je pojavilo 25.marca, povprečno 16.aprila in najkasnejše 1.maja. Kakšen je variacijski razpon za to fenofazo in pred katerim datumom smatramo, da začetek cvetenja znatno prehiteva, če je vrednost standardne deviacije 9,5 dni?

125

5. Kdaj se najpogosteje pojavi drugi vznik hmelja (F3)? Ali modus te fenofaze močno odstopa od aritmetične sredine? V katerem obdobju je pojav drugega vznika hmelja normalen? 6. Opredeli za fenofazo hmelj cveti (F7) datume, kdaj se ta pojavi znatno zgodneje, zgodneje, normalno, kasneje in znatno kasneje. 7. Grafično ugotovi, ali obstaja povezava med fenofazo hmelj cveti (F7) in predhodno fenofazo (F6-zalistniki drugega reda).

Odvisnost F7 od F6

182184186188190192194196198200202

155 160 165 170 175 180 185 190

F6 (zalistniki 2.reda)

F7 (h

mel

j cve

ti)

Tabela 1: Dnevi prestopa temperaturnega praga 5°C in nastopa različnih fenofaz pri hmelju (cv. 'Savinjski golding') v obdobju 1975-1990, dnevi so izraženi kot julijanski (zaporedni) dan

TBprag B F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 1975 60 82 100 109 129 167 181 195 213 240 1976 85 77 99 110 127 158 171 189 211 233 1977 62 74 100 114 130 164 179 196 211 233 1978 54 87 97 113 131 159 177 194 214 237 1979 63 81 98 110 134 156 174 190 209 234 1980 84 79 97 108 132 153 181 196 214 236 1981 66 79 97 104 133 157 180 194 211 230 1982 85 92 102 110 132 154 179 193 206 229 1983 66 86 102 112 126 147 157 184 204 232 1984 83 90 103 111 131 162 186 200 215 237 1985 82 84 102 110 136 154 175 196 211 233 1986 86 93 108 116 129 151 167 191 209 232 1987 93 96 105 114 129 159 180 198 215 232 1988 73 89 102 112 132 164 184 195 213 232 1989 49 74 108 115 134 166 184 199 213 236 1990 66 78 99 110 130 158 184 196 212 232

126

PRILOGE: UPriloga 1: Tipične vrednosti albeda za kratkovalovno sončno sevanje NEPORASLE POVRŠINE

α (%) LIST α (%)

puščave 15 - 30 kmetijske rastline 29 – 33 zorana polja 4 - 12 listavci 26 – 32 jezera in oceani 2 - 18 iglica 12 led 43 - 60 tipična vrednost za KV 30≅ svež sneg 68 - 99 tipična vrednost za PAR 9≅ OBLAKI IN ATMOSFERA RASTLINSKA

ODEJA

tanki oblaki 15 - 30 kmetijske rastline 15 - 26 srednje debeli 30 - 70 trava 24 debeli 70 - 96 gozd 12 - 18 Zemlja kot planet 30 tipična vrednost za KV 20 atmosfera 7 tipična vrednost za PAR 5≅ URBANO OKOLJE asfaltna cesta 5 - 20 steklo (β >50º) 8 betonske stene 10 - 35 steklo (10º <β <50º) 9 - 52 bel omet 50 - 90 mesto kot celota 10 - 27 barvast omet 20 - 35 mesto v povprečju 15 UPriloga 2: Tipične vrednosti emisivnosti nekaterih snovi NEPORASLE POVRŠINE ε RASTLINSKA

ODEJA ε

puščave 0,84 - 0,91 kmetijske rastline 0,90 - 0,99 zorana polja 0,90 - 0,98 listnat gozd 0,97 - 0,98 jezera in oceani 0,92 - 0,97 iglast gozd 0,97 - 0,99 led 0,92 - 0,97 trava 0,90 - 0,95 sneg 0,82 - 0,99 URBANO OKOLJE

asfaltna cesta ~ 0,95 steklo 0,87 - 0,94 betonske stene 0,71 - 0,90 les ~ 0,90 bel omet 0,85 - 0,95 mesto kot celota 0,85 - 0,96 barvast omet 0,85 - 0,95 mesto v povprečju ~ 0,95

127

UPriloga 3: Nekatere fizikalne lastnosti tal (pri 20 ºC) in gradbenih materialov (suho stanje) tip tal gostota

ρ kgmP

-3P

specifična toplota cBp

J P

P·P

PkgP

-1 P· P

P KP

-1P

toplotna prevodnost

k WP

P· P

PmP

-1 P· KP

-1P

temperaturna prevodnost κ 10P

-6 P·P

PmP

2 P· P

Ps P

-1P

parameter G

JKP

-1PmP

-2Ps P

-½P

suha glina 1600 890 0,25 0,18 597 mokra glina 2000 1550 1,58 0,51 2200 suh pesek 1600 800 0,3 0,24 603 moker pesek 2000 1480 2,2 0,74 1675 suha šota 300 1920 0,06 0,10 186 mokra šota 1100 3650 0,50 0,12 1417 svež sneg 100 2090 0,08 0,10 103 star sneg 480 2090 0,42 0,40 1020 led pri 0 ºC 920 2100 2,24 0,14 1020 voda pri 4 ºC 1000 4180 0,57 20,50 1020 gradbeni material asfalt 2110 920 0,75 0,38 1205 beton 2400 880 1,51 0,72 1785 kamen 2,80 840 2,19 4,93 2220 opeka 1830 750 0,83 0,61 1065 les (gost) 0810 1880 0,19 0,13 535 jeklo 7750 500 53,3 13,6 14475 steklo 2480 670 0,74 0,44 1110 polistiren 20 880 0,03 1,50 25 pluta 160 1800 0,05 0,17 120 UPriloga 4: Nekatere fizikalne konstante Gravitacijska konstanta k = 6,67 ·P

P10P

-11P kgP

-1 PmP

3Ps P

-2P

Avogadrovo število NBAB = 6,022 · 10P

26P kmol P

-1P

Splošna plinska konstanta RBu B = 8314,4 J kmol P

-1PKP

-1P

Prostornina kilomola idealnega plina pri normalnih okoliščinah

RTB0 B / p B0B = 22,414 mP

3P

Boltzmannova konstanta k = 1,3807 P

P·P

P10P

-23P JKP

-1P

Stefanova konstanta s = 5,670P

P·P

P10P

-8P WmP

-2 PKP

-4P

Wienova konstanta λ BmBT = 2,9P

P· P

P10P

-3 PmK

Planckova konstanta h = 6,626P

P·P

P10P

-34P Js

Atomska enota mase: 1 u = 1/12 m (CP

12P)

u = 1,6606 · 10P

-27 P kg

u = 931,5 MeV/c P

2P

Masa elektrona mBeB = 9,1095 · P

P10P

-31 P kg

Masa protona mBp B = 1,6726 ·P

P10P

-27P kg

Masa nevtrona mBn B = 1,675 · 10P

-27P kg

Osnovni naboj e BoB = 1,6022P

P· 10P

-19P As

Svetlobna hitrost v praznem prostoru (vakuumu)

c Bo B= 2,99792P

P· 10P

8P ms P

-1P

UPriloga 5: Izbor iz sistema SI enot količina ime oznaka dimenzija 1. Osnovne enote dolžina meter m m masa kilogram kg kg čas sekunda s s tok amper A A temperatura kelvin K K 2. Izpeljane enote - mehanika hitrost m · sP

-1P

pospešek m · sP

-1P

3. Mehanika sila newton N kg · m · sP

-2P

tlak pascal Pa kg · mP

-1P · sP

-2P

energija in delo joule J kg · mP

2P · sP

-2P

moč watt W kg · mP

2P · sP

-3P

4. Optika svetlobni tok W kg · mP

2P · sP

-3P

gostota svetlobnega toka 2m

W kg · sP

-3P

osvetljenost 2m

W kg · sP

-3P

svetilnost sterad

W sterads

mkg⋅⋅

3

2

svetlost steradmW

2 steradskg⋅3

UPriloga 16: Predpone k oznakam enot Tera ( T ) 10P

12P Mili ( m ) 10P

-3P

Giga ( G ) 10P

9P Mikro ( µ ) 10 P

-6P

Mega ( M ) 10P

6P Nano ( n ) 10P

-9P

Kilo ( k ) 10P

3P Piko ( p ) 10P

-12P

Deci ( d ) 10P

-1P Femto ( f ) 10 P

-15P

Centi ( c ) 10P

-2PPP

127