Некоторые особенности взаимосвязи термодинамических характеристик земной поверхности с потоками водяного пара и диоксида углерода на сплошной свежей вырубке

 pdf (2949K)

В статье рассматриваются некоторые особенности временной изменчивости и взаимосвязь эксергии коротковолнового и длинноволнового излучения с потоками тепла, водяного пара (Н2О) и диоксида углерода (СО2) на сплошной свежей вырубке в смешанном хвойно-мелколиственном лесу в Тверской области. На основе проведенного сравнения коэффициентов радиационной эффективности и эффективности эксергии, введенных Ю. М. Свирежевым, было показано, что в течение первых восьми месяцев после проведения сплошной рубки лесная экосистема функционирует как «тепловая машина», то есть на вырубке доминируют процессы диссипации энергии над продукционными процессами. Для проверки справедливости полученного вывода был выполнен статистический анализ временной изменчивости метеорологических рядов наблюдений и данных по среднесуточным значениям потоков явного тепла, затрат тепла на испарение и потоков СО2 с применением тригонометрических многочленов, который подтвердил полученный ранее вывод. Для среднесуточных значений потоков СО2, валовой первичной продуктивности растительного покрова на вырубке, а также потоков явного тепла удалось построить статистические модели, линейно зависящие от эксергии коротковолнового и длинноволнового излучения. Анализ этих зависимостей также подтвердил вывод, полученный на основе рассмотрения временной изменчивости коэффициентов радиационной эффективности и эффективности эксергии. Используя разбиение временных рядов на отдельные временные интервалы «весна–лето» и «лето–осень», удалось выявить, что в процессе зарастания вырубки травянистой растительностью в летние месяцы связь между этими параметрами и величиной эксергии усиливается. Анализ линейной связи временных рядов затрат тепла на испарение и эксергии показал ее статистическую незначимость. В свою очередь, линейная связь между затратами тепла на испарение и температурой оказалась статистически значимой. Температура выступала в роли ключевого фактора, повышающего точность модели, а эксергия оказывалась несущественным фактором. Это указывает на то, что межсуточная временная изменчивость испарения активно зарастающей вырубки определялась главным образом температурой.

Ключевые слова: сплошная вырубка, термодинамические характеристики, эксергия, коротковолновая радиация, длинноволновое излучение, временные ряды, потоки тепла, водяного пара и диоксида углерода
Цитата: Белотелов Н.В., Апалькова Т.Г., Мамкин В.В., Курбатова Ю.А., Ольчев А.В. Некоторые особенности взаимосвязи термодинамических характеристик земной поверхности с потоками водяного пара и диоксида углерода на сплошной свежей вырубке // Компьютерные исследования и моделирование, 2017, т. 9, № 6, с. 965-980
Citation in English: Belotelov N.V., Apal’kova T.G., Mamkin V.V., Kurbatova Y.A., Olchev A.V. Some relationships between thermodynamic characteristics and water vapor and carbon dioxide fluxes in a recently clear-cut area // Computer Research and Modeling, 2017, vol. 9, no. 6, pp. 965-980
DOI: 10.20537/2076-7633-2017-9-6-965-980

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук ВАК, группы специальностей: 01.01.00, 01.02.00.
 

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Журнал индексируется в Scopus