ФИЗИКА И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ
Разработала: Шивчкова Анжела Владимировна
Учитель I категории
МБОУ лицей
г.Зернограда
Введение
Зерноград является важным центром сельскохозяйственной науки на Дону.
Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур им. И.Г. Калиненко
Административное здание института ВНИПТИМЭСХ
Зерноград – город студентов. Азово – Черноморская государственная агроинженерная академия – один из старейших сельскохозяйственных вузов. Для народного хозяйства в составе пяти факультетов готовит инженеров по семи специальностям, в том числе и управлением аграрным производством.
Азово – Черноморская государственная агроинженерная академия
Дидактические цели курса:
- создать условия для формирования взгляда на сельскохозяйственную методологию подчиняющуюся физическим законам;
- создать условия для овладения приемами анализа агрометеорологическим исследованиям;
- развивать логическое мышление, познавательный интерес, интеллект и творческие способности в процессе выполнения экспериментальных исследований, навыки работы с приборами, способности к самостоятельному приобретению новых знаний по физике с учетом собственных интересов;
- воспитывать убежденность в изучении агрометеорологии, направленную на использование благоприятных факторов погоды и климата в сельскохозяйственном производстве;
- выработать навыки работы в группе и индивидуально при выполнении исследовательских работ и лабораторно практических заданий.
Методические задачи:
- научить учащихся пользоваться приборами и с их помощью проводит измерения;
- помочь учащимся найти практическое применение полученных знаний в области земледелия;
- создать условия для определения готовности учащихся к изучению физики в области сельскохозяйственного производства;
- научить использовать полученные знания в познавательной и исследовательской деятельности;
- научить использовать физические методы в изучении сельскохозяйственной метеорологии.
- Курс рассчитан на развитие у учащихся следующих навыков
Задачи познавательной деятельности:
- проводить наблюдения, эксперимент, осуществлять измерение физических величин – давление, температуру, влажность;
- определять значимость объекта познания, осуществлять поисковую деятельность, выделять важные вопросы ;
- самостоятельно организовывать свою познавательную деятельность, творчески выполнять учебные и практические занятия.
Задачи информационно – коммуникативной деятельности:
- Осуществлять сбор информации, перерабатывать и
- представлять материал по заданной теме, используя различные
- источники;
- Передавать содержание информации, владеть терминологией, переводить информацию из одной знаковой системы в другую в соответствии с коммуникативной ситуацией;
- Использовать мультимедийные ресурсы и компьютерные технологии для обработки, систематизации и передачи информации, создавать презентации результатов познавательной и практической деятельности;
- Принимать участие в дискуссии, в соответствии с этическими нормами поведения.
Задачи рефлексивной деятельности:
- Оценивать свою деятельность, предвидеть ожидаемый результат, анализировать свои действия, учитывать мнение окружающих при определении собственной позиции;
- Осуществлять осознанный выбор будущего профиля обучения
- Курс рассчитан на 17 часов из расчета 1 час в неделю.
Этапы реализации программы:
- Организационный этап. Знакомство с курсом. Формирование групп. Экскурсия в ВНИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко
- Этап реализации.
- Этап защиты и представления работ.
Земная атмосфера как среда с/х производства
- Атмосферой называется газообразная оболочка Земли.
- Атмосферное давление – сила, с которой давит на единицу земной поверхности столб воздуха, простирающийся от поверхности земли до верхней границы атмосферы.
- Для измерения атмосферного давления применяются барометры: станционный чашечный барометр и барограф .
Барометр -анероид с двумя шкалами: в мм ртутного столба и в килопаскалях.
Типы ртутных барометров : а - чашечный, б - сифонный, в - сифонно-чашечный
Ртутный чашечный барометр выпуска 1912 года фирмы Мюллер в Санкт-Петербурге, который до сих пор используется в работе
Барограф, используемый для непрерывной записи атмосферного давления.
Солнечная радиация и радиационный баланс
Солнце – источник энергии природных ресурсов.
Солнечная радиация является основным источником энергии почти для всех природный процессов, происходящих в атмосфере и на поверхности Земли, и одним из главных климатообразующих факторов.
Солнечная радиация влияет на химический состав растений. Опыты Института овощного хозяйства показали, что уменьшение прихода солнечной радиации затрудняет использование фосфатов и калия томатами. Облучение сельскохозяйственных животных ультрафиолетовыми лучами в зимнее время успешно применяется как в лечебных целях, так и для повышения продуктивности.
Приборы для измерения солнечной радиации.
Актинометр термоэлектрический (АТ-50) служит для измерения прямой радиации, падающей на поверхность, перпендикулярную к солнечным лучам.
Пиранометр универсальный (М-80) служит для измерения суммарной и рассеянной радиации.
Важной характеристикой режима солнечной радиации является продолжительность солнечного сияния. Для ее определения служит гелиограф.
Температура почвы и воздуха
Солнечная радиация, поглощенная поверхностью суши, преобразуется в тепло. Часть этого тепла затрачивается на нагревание приземного слоя атмосферы и на испарение воды, содержащейся в верхнем слое почвы и в растениях, а остальное тепло передается в нижележащие слои почвы.
Методы измерения температуры почвы
- Для измерения температуры почвы применяются ртутные, спиртовые, биметаллические, электрические и другие термометры, конструкция которых зависит от цели наблюдений. Для измерения температуры поверхности используются: 1) напочвенный термометр (срочный); 2) максимальный термометр; 3) минимальный термометр
Термометр максимальный ТМ-2
Термометр максимальный ТМ-1
Для походных измерений температуры пахотного слоя применяется термометр-щуп АМ-6.
Методы измерения температуры воздуха.
- Температура воздуха измеряется различными термометрами. На метеорологических станциях применяются термометры: 1) психрометрический - для определения температуры воздуха в срок наблюдений; 2) максимальный; 3) минимальный. Все три термометра помещаются в психрометрической будке, которая защищает их от солнечной радиации, теплового излучения Земли и окружающих предметов, а также от осадков, сильных порывов ветра и др.
Психрометрическая будка
Вода в атмосфере и почве
- Влажность воздуха – это содержание водяного пара в воздухе. В нижних слоях атмосферы всегда содержится пар.
Психрометр
Психрометр аспирационный
Волосной гигрометр
Осадки
- Главным фактором, ограничивающим устойчивый рост урожайности полевых культур в зоне неустойчивого увлажнения является влага. Чернозем – одна из самых плодородных почв – способен накапливать значительный запас влаги до глубины 1,5 – 2 м. Пополнение влаги в почве происходит за счет осадков.
Динамика осадков (мм) в среднем по 5-летиям за годы 1930-2002 гг.
ПЯТИЛЕ
ТИЯ
Месяц
1930-1934
1
11
13,7
1935-1939
19
(11
29,2
1940,
1941,1944
46,1
1945-1949
21,7
IV
28,8
1950-1954
44
22
41,9
V
24,3
61,1
56,5
52,8
40
1955-1959
33
VI
26.4
28
18
40
28,7
VII
85,9
1960-1964
61,8
VIII
45
84,3
50
35
49
27
1965-1969
25
36
29
1970-1974
16
50
IX
62,5
29,6
68.2
33
71.9
51
39
21
39
55,4
1975-1979
17,5
30
X
52
28
34
46
33
1980-1984
29
29
53
48
35,3
XI
53
25
49
39
43
36,6
1985-1989
37
42
54
66,8
34,2
XII
год
32
51
26
13
30
45
59
39
68
1990-1994
40,2
24,0
29,8
62
80
43
65
55
48
48
29
14
1995-1999
53
35,1
514
44
50
75
45
31
42
44
85
31
18
61,6
477,6
2000-2002
29
45
51
45
76
41
33
25
46
55
568,3
30,1
60
25
28
40
38
43
86
23
56
41
17
392
35
24
53
65
35
105
80
72
26
397
55
49
42
58
61
57
46
64
92
559
53
47
40
54
49
20
53
19
63
461
75
47
42
67
29
57
111
30
51
540
29
61
44
47
54
49
22
574
55
642
58
31
44
47
51
563
67
60
53
48
64
619
53
568
76
48
645
50
620
Атмосферные осадки
Жидкие
Смешанные
Твердые
Мокрый снег
Обложные дожди, ливневые дожди, моросящие дожди
Снег, снежная крупа, ледяная крупа, снежные зерна, ледяной дождь, град
Приборы для измерения осадков
Дождемер
Весовой снегомер
Ветер
Значение ветра в с/х:
положительное - способствует опылению растений, переносу семян дикорастущих деревьев и трав; отрицательное – усиление испарения с поверхности почвы, ветровая эрозия, усиление повреждения растений при засухах.
Приборы для измерения скорости и направления ветра
Флюгер станционный
Анеморумбометр
Скорость ветра и его направление учитывается:
- при удобрении полей;
- при опылении с самолетов и вертолетов;
- при закладке лесополос и посеве кулис.
Метеорологические явления, неблагоприятные для сельского хозяйства
Суховеи
Наносы мелкозема у лесополосы после пыльной бури в I960 г.
Ветровая эрозия почв
Пыльная буря весной 1960 г. унесла весь рыхлый слой почвы, обнажив и измочалив всходы яровых .
Засуха
Град
Ливневые дожди
Заморозки
Список литературы
- А.П.Лосев, Л.Л. Журина – Агрометеорология.- М.: «КолосС», 2004 г.;
- Ю. И. Чирков – Основы сельскохозяйственной метеоролии.-
- Л.: Гидрометеоиздат, 1975 г.;
- Н.Г.Янковский – Климатические особенности нижнего Дона и возделывание ячменя.- Ростов-на-Дону: «Терра - принт», 2008 г.
- Агроклиматические ресурсы Ростовской области, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1972 г.
- П.Д.Астапенко – Вопросы о погоде.- Гидрометеоиздат, Ленинград, 1982 г.
- В.И.Зайдинер, С.А.Ковынева – Край родной.- «Гефест», Ростов-на-Дону, 1999 г.
- Журнал «Физика в школе». 2007 г. №4
- М.С.Атаманская - Методическое пособие «Возможности конструирования содержания образования учителями физики»
