1
Quyosh radiatsiyasi balansini aniqlash
Mashg‘ulotning maqsadi: Radiatsiya balansini tashkil etuvchi elementlarni
bilish. Yer yuzasining radiatsiya balansini aniqlashni o‘rganish. Radiatsiya
balansining qishloq xo‘jaligidagi ahamiyati haqida tushunchaga ega bo‘lish.
Topshiriqlar:
1. Radiatsiya balansi haqida tushunchaga ega bo‘lish;
2. Radiatsiya balansini ahamiyati haqida to‘liq tasavvurga ega bo‘lish;
3. Turli sharoitlar uchun radiatsiya balansini hisoblashni o‘rganish;
4. Balansomer M-10M ning tuzilishini va undan foydalanishni o‘rganish.
5. Radiatsiya balansini hisoblashga doir misollar echish.
Kerakli materiallar va asboblar: mavzuga doir darslik, o‘quv qo‘llanmalar,
internet ma’lumotlari, soat, ish daftari, balansomer, aktinometr, asbobning pasporti,
galvanometr.
3.5.1. Radiatsiya balansini tashkil etuvchilar
Quyosh radiatsiyasining balansi kirim va chiqim qismdan iborat bo‘lib,
quyidagi ifoda bilan hisoblanadi:
B=S1+D-Rk-E3+Ea,
(1)
bu yerda: radiatsiyaning kirim qismi: gorizontal yuzaga kelayotgan to‘g‘ri radiatsiya
- S1; sochilgan radiatsiya –D; va atmosferaning radiatsiya tarqatishi –Ea.
Radiatsiyaning chiqim qismi esa Yer yuzasidan qaytgan Rk va Yer yuzasi
tarqatgan E3 radiatsiyadan iborat. Agar to‘g‘ri va sochilgan radiatsiyani S1+D=Q
yalpi radiatsiya ko‘rinishida, atmosfera Ea va yer tarqatgan Eyer radiatsiyani
2
samarali radiatsiya ko‘rinishida Eef=E3+Ea qo‘shib hisoblasak, samarali radiatsiya
balansining ifodasi quyidagicha yoziladi:
B=Q-Rk-Eef.
(2)
Osmon bulut bilan qoplangan bo‘lsa, to‘g‘ri radiatsiya yergacha etib kelmaydi.
Shuning uchun radiatsiya balansini hisoblash ifodasi quyidagicha bo‘ladi:
B=D-Rk-Eef,
(3)
Radiatsiya balansi tunda quyidagi ifoda bilan hisoblanadi:
B=Ea+E3=-Eef.
(4)
Quyosh radiatsiyasi balansi musbat bo‘lsa, yerdan sarf bo‘ladigan radiatsiyaga
nisbatan yerga keladigan radiatsiya miqdori ko‘p bo‘ladi va yer yuzasi isiydi. Yerga
keladigan radiatsiyadan ko‘ra yerdan fazoga tarqaladigan radiatsiya ko‘p bo‘lsa,
radiatsiya balansi manfiy bo‘ladi va yer yuzasi sovuydi. Bundan ko‘rinib turibdiki,
kunduzi va yoz oylari radiatsiya balansi musbat bo‘ladi. Quyoshning radiatsiya
balansiga asosan bir qancha omillar ta’sir ko‘rsatadi: Yer sharining shakliga bog‘liq
holda, qutublarda radiatsiya manfiy va ekvatorga tomon oshib boradi. Radiatsiya
balansiga atmosferadagi bulutlik, chang-to‘zon, havoning namligi, dunyo okeani,
sahrolar, o‘rmonlar, relef va boshqalar ham katta ta’sir ko‘rsatadi. Bundan tashqari
yerning faol yuzasi issiqligi, namligi, rangi, ekinlarning barg sathlarining joylashuvi
ham radiatsiya balansiga ta’sir ko‘rsatadi.
Qishloq xo‘jaligi ekinlari ekilgan dalalarning radiatsiya balansini hisoblash,
tuproqlarning radiatsiya balansini aniqlash, ularning quyoshning gorizontdan
balandligiga bog‘liq holda o‘zgarishini hisobga olish, ekinlar strukturasining
radiatsiya balansiga ta’sirini o‘rganish muhim amaliy amiyatga ega. O‘simliklarni
issiqlik bilan ta’minlanishi, vegetatsiya davrining qisqa yoki uzun bo‘lishi va h.k.
radiatsiya balansining musbat yoki manfiy bo‘lishiga bog‘liq. Shuning uchun
qishloq xo‘jaligi mutaxassislari radiatsiya balansini o‘lchash va hisoblashni bilishlari
kerak.
3.5.2. Balansomer M-10M ning tuzilishi
Balansomer (3.5.2.1-rasm) 1 ga radiatsiyani qabul qiluvchi ikkita kvadrat
plastinka 2 qarama-qarshi joylashtirilgan va sharnir orqali dastakka 4 ulangan. Mis
disklarning tashqi tomoni qoralangan va hamma tomoni bir xil uzunlikda (48 mm)
3
birlashtirilgan. O‘lchash boshlanganda plastinkaning biri yuqoriga qaratilgan bo‘ladi
va u yalpi Q hamda atmosfera tarqatayotgan radiatsiya Ea ni o‘lchaydi. Qabul
qiluvchi qismi yerga qaratilgan ikkinchi plastinka qaytgan radiatsiya Rk bilan birga,
yer yuzasi tarqatayotgan radiatsiya Eyer ni o‘lchaydi. Mis plastinkalarning ichki
tomonidan himoyalanuvchi qog‘oz prokladka qo‘yilib, termobatareyalar 2
qalaylanib o‘rnatilgan. Batareyalar ustiga konstantan lentalar o‘ralgan. O‘ramlarning
yarmi kumush bilan qoplangan va kumush qoplamalarning har ikkala tomoni
termoqalaylangan.
3.5.2.1-rasm. Termoelektrik balansomer M-10M
1–plastinka; 2 – quyosh energiyasini qabul qilish qismi; 3 – soya qiluvchi qismi;
4– soya beruvchining sharnir mahkamlovchisi; 5–balansomerni sharnir
mahkamlovchisi; 6 – g‘ilof (chexol).
Batareyalar bir-biriga ulanib ularning har ikkala tomonidan ulangan simlar
dastagining ichidan tashqariga chiqarilgan va bular termoelementlardagi harorat
farqlarini aniqlaydi. Plastinkalarning harorat farqiga qarab, radiatsiya miqdori
aniqlanadi. Asbobning qabul qiluvchi qismini yomg‘ir va changdan himoya qilish
uchun unga vint bilan mahkamlanadigan g‘ilof 6 kiygizilib qo‘yiladi.
Balansomer yerdan 1,5 m balandlikda gorizontal holatda, ochiq joyga
o‘rnatiladi. Asbobning plankasi doimo osmonga qarab turadigan qilib, yog‘och
reykaning 1 uchiga mahkamlanadi. Termobatareyadan chiqarilgan simlar
galvanometrga ulanadi. Ko‘pchilik holatda balansomerning qabul qiluvchi qismi
4
ekran bilan to‘siladi. Shuning uchun reykaga to‘g‘ri radiatsiyani o‘lchash uchun
aktinometr o‘rnatiladi. Balansomer ko‘rsatishiga shamolning ta’sirini aniqlash
uchun balansomer bir xil balandlikda va unga yaqin joyga anemometr o‘rnatiladi.
O‘lchash boshlanishidan 3 minut oldin galvanometr strelkasining nolga
nisbatan holati N0 aniqlanadi. Balansomer galvanometrga ulanganda balansomer
strelkasi o‘ng tomonga qarab o‘zgarishi lozim. SHundan so‘ng strelka ko‘rsatishidan
ketma-ket uch marta hisob olish kerak N1,N2,N3 va bir vaqtning o‘zida anemometr
ko‘rsatishidan ham 3 marta hisob olish v1,v2,v3 lozim. Balansomer soya beruvchi
ekran bilan o‘rnatilgan bo‘lsa, birinchi va ikkinchi hisob olishdan so‘ng
aktinometrdan ham ikki marta hisob olish kerak. Balansomer galvanometrdan
uzilgandan keyin, galvanometr strelkaning nolga nisbatan holatini qayta yozib olish
kerak N0.
Barcha olingan ma’lumotlar maxsus 3.5.1-jadvalga yoziladi. Olingan
natijalarning o‘rtacha qiymatlari topiladi:
N0=
;
(5)
N=
.
(6)
Anemometr ko‘rsatishining o‘rtacha qiymati quyidagi tenglama orqali
topiladi:
V=
.
(7)
Bunda anemometr ko‘rsatishining hisoblash aniqligi 1,0 m/s gacha bo‘lishi
kerak.
Barcha o‘rtacha qiymatlarga shkalaning tuzatmasi kiritiladi va strelkaning
nolga nisbatan holati chiqarib tashlanadi.
N= N
(8)
5
Radiatsiya balansini Vt/m2 ga aylantiruvchi ko‘paytmaga (a) va anemometr
tuzatmasi (k)ga ko‘paytiriladi:
B=akN.
(9)
bu yerda: V-radiatsiya balansi; a-aylantiruvchi ko‘paytma; k-anemometr
guvohnomasidagi tuzatma, N-balansomer ko‘rsatgichi.
Shuni ta’kidlash kerakki o‘lchov ishlari soya beruvchi ekran bilan amalga
oshirilgan bo‘lsa, radiatsiya balansi to‘g‘ri radiatsiyasiz hisoblanadi, ya’ni
V-S1=akNt.e.
(10)
To‘liq radiatsiya balansi B gorizontal yuzaga tushayotgan to‘g‘ri radiatsiya
hisoblangandan so‘ng chiqariladi:
S1:V= akNt.e+S1.
(11)
3.5.2.1-jadval
Radiatsiya balansining soyasiz o‘lchov natijalari
Balansomer №
Galvanometr №
Aylantiruvchi ko‘paytirma a=
Tuzatma ko‘paytmasi k=
Vaqt
Hisob
nomeri
Galvanometrdan olingan
hisob
Shamol
tezligi, m/s
Nol holati
Radiatsiya
balansi
Berilgan 3.5.2.2-jadval ma’lumotlar asosida radiatsiya balansi va uni tashkil
etuvchilarni hisoblang.
Misol: Berilgan: S=0,80 Vt/m2; D=0,07 Vt/m2;Eef-0,10 Vt/m2; A-18%; h0-
19o = 0,32. Radiatsiya balansi B ni toping.
6
Eslatma: sinh0 ning qiymati 1-ilovadagi sinuslar jadvali asosida topiladi.
Bizda albedo qiymati berilgan, A qiymati aniq bo‘lgan holda qaytgan
radiatsiya qiymatini quyidagi ifoda asosida topishimiz mumkin:
100
*Q
A
Rk
B=Q-Rk-Eef
S1=0,80*0,32=0,26 Vt/m2
Q=0,26+0,07=0,33 Vt/m2
Rk=19*0.33/100=0,063 Vt/m2
B=0,33-0,063-0,10=0,167 Vt/m2
3.5.2.2-jadval
Radiatsiya balansini hisoblash
Variantlar
Elementlar
Hisoblash natijasi
h-(gradusda)
S-(kal.sm2/min)
D-(kal.sm2/min)
E-ef (kal.sm2/min)
A (%)
sinh
1
S
S
D
S
Q
100
AQ
R
E
R
Q
B
1
50
1,16
0,18
0,13
24
2
32
1,19
0,18
0,12
60
3
25
1,25
0,17
0,11
22
4
47
1,13
0,18
0,18
30
5
48
1,17
0,15
0,10
25
6
46
1,20
0,14
0,12
26
7
45
1,18
0,13
0,17
28
8
33
1,24
0,11
0,16
31
9
36
1,23
0,19
0,15
35
10
38
1,27
0,16
0,14
39
11
26
1,22
0,12
0,11
55
7
12
34
1,24
0,19
0,16
34
13
39
1,25
0,18
0,17
36
14
41
1,26
0,17
0,18
37
15
42
1,28
0,16
0,19
38
16
43
1,12
0,15
0,14
39
17
38
1,13
0,14
0,15
40
18
27
1,14
0,13
0,19
41
19
28
1,15
0,12
0,16
42
20
29
1,16
0,11
0,18
43
21
37
1,17
0,20
0,13
44
22
44
1,18
0,21
0,19
45
23
49
1,19
0,22
0,14
46
24
41
1,21
0,23
0,15
47
25
34
1,22
0,24
0,11
48
26
45
1,23
0,25
0,19
49
27
36
1,24
0,26
0,18
50
28
51
1,26
0,27
0,17
51
29
53
1,27
0,28
0,15
52
30
52
1,28
0,29
0,14
53
Mavzuni mustahkamlash uchun savollar:
1. Radiatsiya balansi elementlarini tushuntirib bering.
2. Radiatsiya balansi ifodasini yozib bering.
3. Radiatsiya balansi tun va kunda bir biridan qanday farq qiladi?
4. Radiatsiya balansining o‘zgarishiga qanday omillar ta’sir ko‘rsatadi?
5. Radiatsiya balansining qishloq xo‘jaligidagi ahamiyati qanday?
6. Balansomerning tuzilishini aytib bering?
7. Balansomer qanday o‘rnatiladi?
8. Balansomerdan qanday hisob olinadi?
9. Maxsus jadvalga qanday ma’lumotlar kiritiladi?
10. Olingan ma’lumotlarning o‘rtacha qiymatlari qanday chiqariladi?
8
11. Radiatsiya balansi sutkaning qaysi qismida musbat, qaysi qismida manfiy
bo‘ladi?
12. Balansomerdan olingan ma’lumotlarga qanday tuzatmalar kiritiladi?