Практикум по агрометеорологическому обследованию растениеводства

А.Л. Лосев

Практикум по агрометеорологическому 

обследованию растениеводства

Москва

Инфра-М

2016

А.Л. Лосев

Практикум по агрометеорологическому 

обследованию растениеводства

Учебное пособие

Москва

Инфра-М; Znanium.com

2016

Лосев, А.П.

Практикум по агрометеорологическому обследованию 

растениеводства: учеб. пос. / А.П. Лосев. – М.: Инфра-М; Znanium.com, 2016. 
– 246 с.

ISBN 978-5-16-104864-1 (online)

Практикум составлен в соответствии с программой курса «Агрометеорологическое 
обеспечение 
производства 
продукции 
растениеводства» 
для 
агрономических 

специальностей сельскохозяйственных вузов.

Излагаются основные теоретические вопросы, приводятся описание приборов и правила 
проведения измерений основных метеорологических величин, оказывающих влияние на 
продуктивность сельскохозяйственного производства.

Для облегчения выполнения практических работ приводятся формы записи наблюдений 
метеорологических 
и 
агроклиматических 
характеристик, 
примеры 
обработки 

агрометеорологической информации и анализа полученных результатов. 

Практикум предназначен для преподавателей и студентов сельскохозяйственных вузов и 
может быть использован при изучении агрометеорологии в других высших и средних 
учебных заведениях.

ISBN 978-5-16-104864-1 (online)
© А.П. Лосев, 1994, 2016

Светлой памяти моего руководителя, 
Юрия 
Ивановича 
Чиркова, 
крупнейшего 
агрометеоролога, 
профессора 
Московской 
сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемый Практикум по курсу «Агрометеорологическое 
обеспечение производства продукции растениеводства» составлен 
в соответствии с программой курса технологии производства, хранения и первичной переработки продукции растениеводства для 
сельскохозяйственных вузов. Такой Практикум, охватывающий 
все разделы агрометеорологии, издается впервые. В нем излагаются основные теоретические положения, которые расширяют 
знание предмета и дают возможность провести предлагаемые лабораторные работы. При составлении Практикума обобщен многолетний опыт проведения лабораторно-практических занятий, накопленный автором и его коллегами по кафедре Плодовоовощного 
института имени И. В. Мичурина, а также использован опыт 
преподавания агрометеорологии в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. При составлении Практикума 
автором были использованы изданные ранее учебные и методические пособия, рекомендации и справочники: «Практические занятия по сельскохозяйственной метеорологии» (авт. В. И. Виткевич), 
«Практикум по агрометеорологии» (авт. М. Д. Павлова), «Справочник агронома по сельскохозяйственной метеорологии» (под 
ред. И. Г. Грингофа), «Методы обработки наблюдений в агроклиматологии» (авт. Л. С. Кельчевская), «Методические указания 
к 
лабораторно-практическим 
занятиям 
по 
метеорологии» 
(авт. В. А. Сенников, Л. Г. Ларин, А. В. Стародубцев), «Методические указания к выполнению лабораторных работ по агрометеорологии» (авт. А. П. Лосев, В. С. Коробков). Кроме того, использованы результаты агрометеорологических исследований, полученные Е. С. Улановой, В. А. Моисейчик и др. Глава 16 Практикума 
написана совместно с В. А. Сенниковым.

Практикум составлен для проведения практических занятий 
по всем темам агрометеорологии. Каждая лабораторная работа 
выполняется после краткого изложения теории, что позволяет 
использовать 
данное 
пособие 
для 
заочного 
обучения. 
Для 
выполнения 
некоторых 
работ 
требуются 
агроклиматические 
характеристики и 
метеорологические сведения с 
ближайшей 
станции.

Практикум является учебным пособием по агрометеорологическому обеспечению производства продукции растениеводства сельскохозяйственных вузов. Он может также использоваться при 
изучении агрометеорологии в других высших и средних учебных 
заведениях. Практикум поможет студентам приобрести практиче
1*
3

ские навыки в использовании метеорологической информации для 
разработки интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур с учетом агрометеорологических условий конкретного года.

При подготовке Практикума к печати большую помощь оказали М. Д. Павлова и
М. С. Стернзат ,
опубликованные рисунки которых использованы в данной работе. Автор искренне 
благодарит их за помощь в издании книги.

Глубокую 
признательность 
автор 
выражает 
рецензенту 
проф. В. А. Сенникову.

Автор с благодарностью примет замечания и предложения, которые позволят улучшить содержание книги.

ВВЕДЕНИЕ

В период перехода сельскохозяйственного производства на рыночные отношения и формирования различных форм собственности 
и хозяйствования перед производственниками открываются большие возможности в творческом подходе к технологии выращивания, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции.

Как известно, урожайность сельскохозяйственных культур является сложным интегральным показателем, включающим в себя 
целый комплекс разнообразных факторов. Условно их можно объединить в три основные группы: природные, экономические и 
научно-организационные.

Природные условия определяются почвенно-климатическими 
ресурсами. Поэтому одним из важнейших моментов деятельности 
и становления будущего предпринимателя сельскохозяйственного 
производства является глубокое изучение погодно-климатических 
условий. Систематический учет и объективный анализ метеорологической информации о погоде является важным фактором творческой деятельности специалистов, способствует поиску ими способов уменьшения воздействия метеорологических аномалий на 
урожай.

Практическое обучение по курсу сельскохозяйственной метеорологии студентов сельскохозяйственных вузов делится на два 
этапа.

Первый этап — лабораторно-практические занятия, на которых 
в основном изучаются стандартные метеорологические приборы, 
применяемые для наблюдений за состоянием погоды на метеорологических станциях и агрометеорологических постах.

В приведенных лабораторных работах изложен ход выполнения каждого задания и приведены основные правила наблюдений 
и обработки результатов, проводимых на стандартных метеорологических приборах. После описания лабораторной работы даны 
вопросы, позволяющие подготовиться студентам к отчету по данному заданию.

Второй этап — учебно-полевая практика по агрометеорологии— имеет целью закрепить у студентов знания, полученные на 
лабораторно-практических занятиях, и подготовить их к самостоятельному проведению метеорологических наблюдений на опытных посевах полевой практики. Кроме того, проведение анализа 
и обобщение результатов полевых наблюдений могут оказать помощь в последующем использовании агрометеорологической информации при возделывании сельскохозяйственных культур и 
в повышении урожайности.

Практикум позволит будущим специалистам принимать оптимальные агротехнические решения в зависимости от погодных 
условий. Это важно именно сейчас, когда все звенья нашей хозяйственной деятельности переводятся на самоокупаемость и самофинансирование.

5

Глава 1. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

1.1. Атмосферное давление. Единицы давления

Атмосферное давление является одной из важнейших метеорологических характеристик состояния нижней части атмосферы. 
Изменение атмосферного давления во времени и в пространстве 
связано с развитием атмосферных процессов (приближением и 
прохождением фронтов циклонов, антициклонов и других барических систем), которые определяют погодные условия в разных местах земного шара. Давление воздуха изменяется в зависимости от смены воздушных масс, температуры и других метеорологических факторов. Давление, отражая различные процессы 
в атмосфере, позволяет ориентировочно судить о физических 
свойствах воздуха атмосферы, что используется для прогноза погоды на ближайшее время. Постепенное значительное падение 
давления в течение нескольких часов, особенно с усилением облачности, обычно предвещает ухудшение погоды и выпадение 
осадков. Быстрое повышение давления предшествует прояснению 
неба после пасмурной дождливой погоды. Ровный ход давления — 
признак сохранения текущей погоды без существенных изменений.

Атмосферное давление обычно измеряется высотой ртутного 
столба в барометре. В единицах СИ атмосферное давление выражается в Н/м2 (Па). Практически его удобнее выражать в гектопаскалях (гПа) с точностью до десятых долей. В метеорологической практике давление атмосферы выражают в миллибарах 
(мбар). Эта единица является тысячной долей бара (1 бар =  
=  10е дин/см2). Довольно широко используется также миллиметр 
ртутного столба (мм рт. ст.).

Соотношения между различными единицами давления:
1 мм рт. с т =  1333 дин/см2=1,33 мбар=133 Па=1,33 гПа;

1 мбар=108 дин/см2 =  102 Н/м2= 1  гПа.

Для перевода миллиметров ртутного столба в гектопаскали 
(или обратно) используются специальные таблицы (см. приложение 1в).

1.2. Приборы для измерения атмосферного давления

Для измерения атмосферного давления применяют ртутные 
и деформационные барометры разных типов, а для непрерывной 
регистрации давления используется барограф.

В ртутных барометрах измерение давления основано на изменении высоты ртутного столба, уравновешивающего атмосферное

6

\

Рис. 1.1. Барометр чашечный станционный СР.

/ — винт, 2 — оправа, 3 — шкала, 4 — кольцо, 5 — нониус, 6 — трубка 
с ртутью, 7 — кремальера, 8 — термометр, 9 — чашка.

Рис. 1.2. Механизм барометра-анероида БАММ-1.

1 — плата, 2 — бароблок, 3 — тяга, 4, 8 — плечи рычага, 5 — ось, 6, 15 — 
регулировочные 
винты, 
7 — стрелка, 
9 — термометр, 
10 — шарнирная 
цепочка, 11 — ось стрелки, 12— ролик, 13 — шкальная плата, 14 — спиральная пружина, 16 — стойки.

давление, а в деформационных — на зависимости упругой деформации твердых тел от оказываемого на них давления.

Станционный чашечный барометр СР (рис. 1.1) состоит из 
двух основных частей: стеклянной трубки 6 длиной около 80 см, 
запаянной с верхнего конца, и чашки 9, заполненной ртутью. 
Стеклянная трубка с ртутью заключена в металлическую оправу 2. 
В нижней части трубки укреплен термометр 8 для измерения температуры прибора. В верхней части оправы имеется сквозная прорезь, позволяющая видеть мениск ртутного столба в стеклянной 
трубке. С левой стороны прорези нанесена шкала 3 с пределами 
измерений давления воздуха. Нуль шкалы совпадает с уровнем 
ртути в чашке. Вдоль стеклянной трубки с помощью кремальеры 7 
перемещается кольцо с укрепленным на нем нониусом 5, который 
служит для наводки на мениск ртутного столба и для отсчета 
десятых долей. В верхней части оправы укреплено кольцо 4 для 
подвешивания барометра на крюк в специальном шкафу.

7

Рис. 1.3. Барограф М-22А.

/ — корпус, 2 — полосовая пружина, 3 — барабан, 4 — стрелка с пером,
5 — рычаг, 6, 7 — кронштейны, 8 — арретир, 9 — блок анероидных коробок, 10 — ось.
/

ленное на их сжатие, уравновешивается силой упругой деформации мембран. При изменении давления равновесие нарушается, 
мембраны деформируются до положения, при котором равновесие 
восстанавливается; происшедшее при этом перемещение центров 
коробок передается стрелке прибора, которая фиксирует атмосферное давление в данный момент.

Для отсчета давления на верхней плате крепится шкала с делениями в паскалях. Цена одного деления круговой шкалы 100 Па 
или 1 гПа. На некоторых анероидах шкала градуирована в миллиметрах ртутного столба с ценой деления 0,5 мм.

Для измерения температуры прибора в прорези шкальной пластины прикреплен дугообразный ртутный термометр 9. Цена деления шкалы термометра 1 °С.

Барометр-анероид БАММ-1 (рис. 1.2) относится к деформационным приборам. Принцип действия этих барометров основан 
на зависимости упругой деформации барокоробок от оказываемого на них атмосферного давления и преобразования линейных 
перемещений мембран коробок посредством передаточного механизма в угловые перемещения стрелки 7 относительно шкалы. 
Внешнее (атмосферное) давление на мембраны коробок, направ
8

Механизм анероида помещается в пластмассовый корпус, закрывается стеклом, которое закрепляется навинченным на корпус 
кольцом.

Барометры-анероиды имеют широкое распространение, так как 
габариты их небольшие, они просты в обращении и удобны при 
транспортировке. Вследствие этого анероиды используются для 
барометрического нивелирования.

Барограф М-22А (рис. 1.3) применяется для непрерывной регистрации изменений атмосферного давления. Приемная часть 
барографа состоит из нескольких анероидных коробок 9, свинченных между собой (бароблок). Бароблок нижним концом укреплен 
на биметаллической пластинке, расположенной над платой, а верхним концом соединен штифтом 5 с передающей частью. С повышением атмосферного давления бароблок укорачивается, с понижением — удлиняется.

Передающая часть барографа представлена системой рычагов, 
имеющих общую ось, на которой расположена стрелка 4. С помощью винта можно перемещать подвижный кронштейн 7 и тем 
самым изменять положение всей передающей системы. Винт 
служит для установки пера стрелки на соответствующее деление 
давления на ленте барографа. Во время работы прибора кнопкой 
делают засечки на ленте. Это нужно для сравнения его показаний 
с показаниями барометра.

Барографы в зависимости от подкладной шестерни и приданного им часового механизма могут быть суточными и недельными.

1.3. Поправки и приведение атмосферного давления 
к уровню моря

На показания барометра оказывают влияние температура воздуха, широта местности, высота расположения барометра над 
уровнем моря и точность изготовления прибора.

Показания барометра приводят к показаниям при температуре 
0°С, к широте 45° и к уровню моря. Если метеорологическая станция расположена на высоте меньше 400 м, то в показания барометра не вводят поправку на высоту.

Температурная поправка АРт определяется по формуле

ДРХ =  —0,000163/г/, 
(1.1)

где ^ — температура барометра, °С; Л — высота ртути в барометре, 
мм рт. ст. или в мбар (гПа).

Поправка на ускорение свободного падения АРе зависит от 
широты местности:

ДР^ =  —0,00265/г соэ 2<р, 
(1.2)

где ср — широта места расположения прибора, /г — высота ртути 
в барометре.

9