Metodyka obliczeń sum temperatur efektywnych, medycyna roślin sem.5, agrometeorologia

Metodyka obliczeń sum temperatur efektywnych

O sumach temperatur efektywnych (stopnio-dni)

Temperatura kontroluje rozwój osobniczy wielu organizmów. Rośliny i bezkręgowce (w tym owady i nicienie) wymagają określonych ilości ciepła po to, aby rozwinąć się z jednego stadium rozwojowego (np. larwy) do kolejnego (np. poczwarki). Zakumulowana ilość ciepła, jaka jest wymagana do zakończenia pewnego stadium rozwojowego danego gatunku rośliny lub bezkręgowca nie zmienia się w czasie i pozostaje stała. Dlatego też, znając tą wartość można bardzo łatwo i z dużą dokładnością określić, kiedy pojawi się dane stadium owada. „Czas fizjologiczny” określający zakumulowaną ilość ciepła wymaganą przez dany organizm do jego rozwoju wyrażamy za pomocą sum temperatur efektywnych (stopnio-dni,^oD DD).

Progi rozwoju fizjologicznego

Rośliny i bezkręgowce rozwijają się w pewnym zakresie temperatur powyżej dolnej wartości progowej wyznaczającej temperaturę zera fizjologicznego (poniżej tej temperatury organizm przestaje się rozwijać) i poniżej górnej wartości progowej, powyżej której rozwój danego organizmu zostaje istotnie spowolniony, lub ustaje. Oczywiście zarówno dolna, jak i górna progowa wartość temperatury jest ściśle określona dla danego gatunku.

Stopnio-dni

Całkowita ilość ciepła wymagana przez organizm, pomiędzy dolną i górną wartością progową temperatury, dla jego rozwoju i przekształcenia z jednego stadium do innego jest obliczana i wyrażana dla każdego dnia za pomocą stopnio-dni (^oD, DD). Zakumulowaną wartość stopnio-dni dla danego okresu czasu wyrażają tzw. sumy temperatur efektywnych.

Metodyka obliczeń stopnio-dni i sum temperatur efektywnych

Z uwagi na znaczą zmienność warunków termicznych w ciągu dnia i jej fluktuacje opracowano kilka metod obliczania stopniodni.

W Wielkopolskim Serwisie Informacji Agrometeorologicznej do obliczania stopnio-dni i sum temperatur efektywnych wykorzystano metodą określaną w USA jako „single sin”. Metoda ta polega na wykorzystaniu minimalnej i maksymalnej temperatury dobowej w celu stworzenia krzywej przebiegu temperatury dla całej doby, a następnie ocenę stopnio-dni dla tego dnia poprzez obliczenie powierzchni pod wykresem pomiędzy dwiema wartościami progowymi (dolną i górną). W metodzie tej zakłada się, że krzywa przebiegu temperatury jest symetryczna względem wartości temperatury maksymalnej (patrz rys. 1).

0x08 graphic

0x01 graphic

Rys. 1. Metoda “single sine” wyznaczania stopnio-dni

Metoda “Single Sine” - techniki obliczeń stopnio-dni

W zależności od położenia krzywej przebiegu temperatury względem wyznaczonych wartości progowych temperatury stosowane są inne techniki wyznaczania stopnio-dni w ww. metodzie.


Rys. 2. Przecięte przez górną wartość progową temperatury	Rys. 3. Przecięty przez obie wartości progowe temperatury

Rys. 4. W całości pomiędzy dwoma wartościami progowymi temperatury	Rys. 5. Przecięty przez dolną wartość progową temperatury

Rys. 6. Całkowicie powyżej obu wartości progowych temperatury	Rys. 7. Całkowicie poniżej obu wartości progowych

Wykres przebiegu temperatury przecięty przez górną wartość progową
0x01 graphic

Formuła na obliczanie stopnio-dni (°D) dla okresu 24-godzinnego. Zakumulowane wartości stopnio-dni są wyznaczone poprzez zacienioną część wykresu.