PODSTAWY MELIORACJI

Ćwiczenie1

Dominika Matuszewska, grupa 5

Ćwiczenie 1 można podzielić na dwa zadania. Pierwsze, to scharakteryzowanie stanu uwilgotnienia obszaru dla stacji meteorologicznej (w tym przypadku jest to Kalisz) wykorzystując w tym celu wskaźnik klimatyczny wg Szaszko, natomiast drugie polega na określeniu prawdopodobieństwa wystąpienia miesięcy posusznych oraz prawdopodobieństwa wystąpienia opadu dla wielolecia 1951 - 1965 na podstawie analizy rozkładu opadów dla trzech wybranych miesięcy posusznych w tym okresie.

Do zadania pierwszego niezbędna jest znajomość wskaźnika klimatycznego według Szaszko, który jest definiowany jako:

gdzie:

P - to suma opadów atmosferycznych w rozpatrywanym okresie [mm słupa wody],

Σd - sumy niedosytów wilgotności powietrza w rozpatrywanym okresie [mm Hg].

Na początku uzupełniamy tabelę 1, przedstawiającą zestawienie opadów atmosferycznych [mm] dla naszej stacji meteorologicznej w miesiącach okresu wegetacji w wieloleciu 1951 - 1965. Miesiące okresu wegetacji to: kwiecień, maj, czerwiec, lipiec, sierpień i wrzesień. Ilość opadów w poszczególnych miesiącach danego wielolecia przepisujemy z roczników statystycznych. Liczymy sumy opadów w poszczególnych okresach wegetacji (1951 r. -265mm, 1952 r. -336mm, 1953 r. -315mm, 1954 r. - 345mm, 1955 r. - 277mm, 1956 r. - 400mm, 1957 r. - 406mm, 1958 r. -395mm, 1959 r. - 228mm, 1960 r. - 394mm, 1961 r. - 359mm, 1962 r. - 305mm, 1963 r. - 298mm, 1964 r. - 256mm i 1965 r. - 318mm), średnie opady dla wszystkich kwietniów - 37mm, majów - 53mm, czerwców - 46mm, lipców - 90mm, sierpniów - 60mm i wrześniów - 39mm, a także sumę średnich opadów, która powinna wyjść równa średniej ze wszystkich sum - 325mm.

Tabela 2 to zestawienie niedosytów wilgotności powietrza [mb] dla stacji meteorologicznej w miesiącach okresu wegetacji w wieloleciu 1951-1965. Niedosyty wilgotności także przepisujemy z roczników, sumę wyliczamy licząc średnią z każdego roku i mnożąc ją razy 183 - liczbę dni od 1 IV do 30 IXTak więc suma z roku 1951 wynosi 875,4mm, 1952 - 912mm, 1953 - 1067,5mm, 1954 - 924,2mm, 1955 - 860,1mm, 1956 - 780,8mm, 1957 - 829,6mm, 1958 - 713,7mm, 1959 - 1073,7mm, 1960 - 686,3mm, 1961 - 790,0mm, 1962 - 854,0mm, 1963 - 1061,4mm, 1964 - 1064,5mm i 1965 - 719,8mm . Średni niedosyt dla danego miesiąca to średnia z wszystkich takich miesięcy w wieloleciu razy liczba dni w tym miesiącu (przykładowo liczba dni w kwietniu to 30): IV - 93,0mm, V - 136,0mm, VI - 186,2mm, VII - 191,2mm, VIII - 164,9mm i XI - 111,0mm. Liczymy także sumę średnich niedosytów, która powinna nam wyjść równa średniemu niedosytowi ze wszystkich sum - 882,3mm.

W tabeli 3 mamy podaną klasyfikację uwilgotnienia wg Szaszko (wskaźnik M).

Wskaźnik M	Obszary	Charakterystyka uwilgotnienia
<0.10	półpustynie i pustynie	sucho
0.10-0.25	strefa stepowa	posusznie
0.25-0.40	strefa leśno-stepowa	umiarkowanie wilgotno
0.40-0.60	strefa lasów mieszanych (tajga południowa)	dostatecznie wilgotno
>0.60	strefa lasów iglastych (tajga północna)	nadmiernie wilgotno

Tabela 4 to zestawienie obliczeń wartości wskaźnika klimatycznego wg Szaszko dla naszej stacji meteorologicznej w miesiącach okresu wegetacji w wieloleciu 1951 - 1965. Do tej tabeli wpisujemy wyliczone uprzednio P
, Σd
dla poszczególnych miesięcy i dla sum opadów, a także dla roku z minimalnym i maksymalnym opadem. Wyliczmy M i wpisujemy komentarz (IV - 0,53 - dostatecznie wilgotno, V - 0,52 - dostatecznie wilgotno, VI - 0,33 - umiarkowanie wilgotno, VII - 0,63 - nadmiernie wilgotno, VIII - 0,48 - dostatecznie wilgotno, IX - 0,48 - dostatecznie wilgotno, IV-IX - 0,49 - dostatecznie wilgotno, rok z min. opadem - 0,28 - umiarkowanie wilgotno i rok z max. opadem - 0,65 - nadmiernie wilgotno.

Zadanie 2 zaczynamy od wypełnienie tabeli 5 przedstawiającej zestawienie opadów atmosferycznych [mm] dla trzech wybranych miesięcy okresu wegetacji dla stacji meteorologicznej Kalisz w wieloleciu 1951 - 1965. Wybrałam maj, lipiec i wrzesień i wartości P przepisałam z tabeli 1. Natępnie ustawiamy te wartości w szeregi rozdzielcze od najmniejszej do największej wartości (tak więc dla maja wygląda - 17mm, 23mm, 25mm, 29mm, 35mm, 45mm, 51mm, 53mm, 53mm, 54mm, 57mm, 72mm, 83mm, 101mm, lipca - 19mm, 24mm, 48mm, 50mm, 53mm, 67mm, 75mm, 82mm, 111mm, 115mm, 133mm, 135mm, 135mm, 135mm, 139mm, 168mm, września - 4mm, 12mm, 13mm, 15mm, 21mm, 27mm, 28mm, 39mm, 44mm, 47mm, 47mm, 53mm, 72mm, 81mm, 85mm). Na koniec wyliczamy prawdopodobieństwo p [%]. Wartość prawdopodobieństwa empirycznego można wyrazić w następujący sposób:

gdzie:

m - kolejne wyrazy ciągu (szeregu rozdzielczego,

n - liczba wyrazów ciągu.

Tak więc prawdopodobieństwo dla kolejnych wyrazów ciągu 1 - 15 wynosi odpowiednio - 6,25%, 12,50%, 18,75%, 25,00%, 31,25%, 37,50%, 43,75%, 50,00%, 56,25%, 62,50%, 68,75%, 75,00%, 81,25%, 87,50%, 93,75%.

Tabela 6 przedstawia rolnicze kryterium posuszności.

Miesiąc	Rolnicze kryterium posuszności R.K.P. [mm]
IV	<50
V	<60
VI	<60
VII	<60
VIII	<60
IX	<50

Na podstawie wartości dla trzech wybranych miesięcy w szeregach rozdzielczych i prawdopodobieństwa rysujemy dystrybuantę rozkładu prawdopodobieństwa opadów. Na osi Y nanosimy ilość opadu w mm, a na x - prawdopodobieństwo w %. Powstają nam trzy krzywe - każda dla jednego z wybranych miesięcy.

W tabeli 7 określamy prawdopodobieństwo wystąpienia miesięcy posusznych w okresie 1951 - 1965. Wpisujemy do niej wybrane miesiące i ich R.K.P. Z wykresu odczytujemy dla każdego prawdopodobieństwo wystąpienia miesiąca posusznego (u mnie maj - 30%, lipiec - 60% i wrzesień - 65%) i obliczamy zabezpieczenie, czyli wpisujemy ile % brakuje do 100 (maj - 70%, lipiec - 40% i wrzesień - 35%). Wynika z tego, że na 10 lat 3 i więcej razy może wystąpić suchy maj, 6 i wiecej suchy lipiec i 6-7 i więcej - suchy wrzesień.

Tabela 8 pozwala nam określić prawdopodobieństwo wystąpienia opadu w rozpatrywanym okresie 1951 - 1965. Wpisujemy do niej wybrane miesiące i odpowiedni dla nich R.K.P i odczytany opad w mm odpowiednio dla prawdopodobieństwa 50%, 75% i 90%. Tak więc dla maja: 50% - 53mm, 75% - 75mm, 90% - 96mm, dla lipca: 50% - 83mm, 75% - 115mm, 90% - 96mm i dla września : 50% - 39mm, 75% - 60mm, 90% - 78mm.

Po wykonaniu tych wszystkich czynności udało nam się scharakteryzować stan uwilgotnienia obszaru dla stacji meteorologicznej Kalisz wykorzystując w tym celu wskaźnik klimatyczny wg Szaszko - dostatecznie wilgotny. Jak również na podstawie analizy rozkładu opadów dla trzech wybranych miesięcy okresu wegetacji w wieloleciu 1951 - 1965 określiliśmy prawdopodobieństwo wystąpienia miesięcy posusznych (maj - 70%, lipiec - 40 i wrzesień - 35%) oraz prawdopodobieństwo wystąpienia opadu dla analizowanego okresu - maja 50% - 53mm, 75% - 75mm, 90% - 96mm, lipiec: 50% - 83mm, 75% - 115mm, 90% - 155mm i wrzesień : 50% - 39mm, 75% - 60mm, 90% - 78mm. Mając te dane można stwierdzić, że obszar naszej stacji nie potrzebuje odwodnień i nawodnień.

---