$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
ندرة المياه تهدد الاستدامة الزراعية في مناطق الزراعة الجافة. من المرجح أن يزداد هذا الوضع سوءا مع تغير الظروف المناخية وزيادة المنافسة بين الكيانات الزراعية والبلدية والصناعية والمحافظة على إمدادات المياه المحدودة. للتعامل مع هذه المعضلة المستمرة ، يبحث المزارعون باستمرار عن طرق لتحسين كفاءة الري ، والتكنولوجيا التي تقدر بشكل أفضل استخدام مياه المحاصيل (مثل التبخر ، ET) في الوقت الفعلي ، ومن المؤكد أن طرق الأرصاد الجوية الزراعية الأفضل ستساعد هذه الجهود. تعتمد التقنيات الحالية التي يستخدمها المزارعون لتقدير ET على استخدام التبخر والنفط المرجعي (ET0) ومعامل المحاصيل التجريبي (Kc) ، وكلاهما شديد التأثر بأخطاء التقدير. يقيس خبراء الأرصاد الجوية الزراعية أيضا ET لتقييم المعالجات التجريبية لتحسين كفاءة استخدام مياه المحاصيل1 وتحديد معلمات استراتيجيات تخصيص المياه الإقليمية2 ، لكن هذه الطرق تقنية للغاية ومكلفة. وتبذل حاليا جهود لترجمة أساليب قياس الانبعاثات الناشئة القائمة على الأبحاث إلى تكنولوجيات فعالة من حيث التكلفة وسهلة الاستخدام للمزارعين.
< p class = "jove_content" > تجديد السطح (SR) هو أحد طرق الأرصاد الجوية الزراعية المستخدمة لقياس ET المحصول. يعتمد SR على تحليل ميزانية الطاقة للطرود الهوائية التي توجد بشكل سريع الزوال داخل مظلة المحاصيل أثناء عملية التبادل المضطربة
3 كما تم قياسها بالمحطة الموضحة في
الشكل 1 والموضحة نظريا في
الشكل 2 والفيلم 1. تتجلى الطرود الهوائية كأشكال تشبه المنحدر في بيانات السلاسل الزمنية لدرجة الحرارة المضطربة ، ويتم استخدام سعة وفترة المنحدرات لحساب كثافة التدفق (
الشكلان 2 و
3). باستخدام طريقة SR ، يتم تحديد ET لسطح محصول معين عن طريق حساب كثافة تدفق الحرارة الكامن (
LE) كبقايا لمعادلة توازن الطاقة التالية
LE = R N-G-H ،
هنا ، LE هي كثافة تدفق الطاقة المرتبطة بتغير طور الماء من سطح المحصول ، و Rn هو صافي الإشعاع ، و G هي كثافة تدفق حرارة التربة (أي الطاقة التي يتم إجراؤها داخل الأرض أو خارجها) ، و H هي كثافة تدفق الحرارة المعقولة (أي كثافة تدفق الطاقة من السطح إلى الهواء أو العكس مما يؤدي إلى تغير درجة الحرارة). Rn هو رقم موجب عندما يكون التدفق الصافي لأسفل (الطاقة المضافة إلى السطح) ، LE و H هي أرقام موجبة عندما يكون التدفق لأعلى (الطاقة المضافة إلى الهواء) ، و G هو رقم موجب عندما يكون التدفق لأسفل (الطاقة المضافة إلى التربة). ثم يتم تقسيم LE (MJ / m2ثانية) على الحرارة الكامنة للتبخر (L = 2.45 MJ / kg) للحصول على كثافة التدفق الكتلي لبخار الماء من السطح (أي ET).
< p class = "jove_content" >قياسات
Rn و
G واضحة نسبيا وغير مكلفة. القياسات المباشرة ل
H أكثر تعقيدا وتتطلب الحصول على بيانات عالية التردد. الطريقة الأكثر شيوعا لتحديد
H هي التغاير الدوامي. ومع ذلك ، فإن مقياس شدة الريح الصوتي المطلوب لهذه الطريقة باهظ الثمن ومعقد ، وبالتالي لا يستخدم على نطاق واسع من قبل المهندسين الزراعيين أو البستانيين أو المهندسين لتحديد
H و
LE. من ناحية أخرى ، يتم الحصول
على H المشتق من تقنية SR بطريقة أبسط وأقل تكلفة ، والتي تستخدم مزدوجات حرارية سلكية دقيقة لقياس درجات حرارة الهواء عالية التردد في واجهة السطح والغلاف الجوي. على الرغم من بساطة SR ، لا تزال القياسات الحالية تتطلب معايرة مقابل تقدير التغاير الدوامي لمقياس شدة الريح الصوتي
ل H للحصول على كثافة تدفق حراري معقولة.
يمكن أن يمثل النشر الناجح لبرج تدفق SR لقياسات ET تحديا شاقا ، خاصة بالنسبة للعديد من الباحثين الزراعيين الذين ليس لديهم تدريب رسمي في علوم الغلاف الجوي. تتطلب قياسات التغاير SR و Eddy مهارات تقنية متطورة في كل من مسجلات البيانات البرمجية لتنفيذ المهام باستخدام الأجهزة المعقدة وكتابة برامج الكمبيوتر لمعالجة بيانات الاضطراب الخام بعد التدفقات ذات المغزى. هنا ، نصف كيفية إعداد محطة ميدانية ، وتركيب أجهزة الاستشعار ، واستخدام برنامج مسجل البيانات الجاهز الجديد الخاص بنا لجمع البيانات وإجراءات ما بعد المعالجة.