QUYOSH RADIATSIYASINI O‘LCHASH

Yuklangan vaqt

2024-12-18

Yuklab olishlar soni

1

Sahifalar soni

6

Faytl hajmi

27,7 KB


1 QUYOSH RADIATSIYASINI O‘LCHASH 3.1. Quyosh radiatsiyasi haqida tushuncha va uning qishloq xo‘jaligidagi ahamiyati Mashg‘ulotning maqsadi: Quyosh radiatsiyasi, uning turlari, balansi va yoritilganlik haqida umumiy tushunchaga ega bo‘lish. Quyosh radiatsiyasining qishloq xo‘jaligidagi ahamiyatini tushunish. Nur energiyasi va yoritilganlikning o‘lchov birliklarini o‘rganish. Fotosintetik faol radiatsiyani ifoda yordamida aniqlashni o‘rganish. Topshiriqlar: 1. Darslik va o‘quv qo‘llanmalardan foydalanib, quyosh radiatsiyasi va yorug‘lik to‘g‘risidagi ma’lumotlarni o‘rganing; 2. Darslik va o‘quv qo‘llanmalardan foydalanib quyosh radiatsiyasi va yorug‘likning qishloq xo‘jalik ekinlariga ta’sirini o‘rganing; 3. Radiatsiya balansi va uning tashkil etuvchilarini o‘rganing; 4. Quyosh radiatsiyasi va yorug‘likning o‘lchov birliklarini o‘rganing; 5. Fotosintetik faol radiatsiyani ifoda yordamida aniqlang. Kerakli materiallar va asboblar: darslik va o‘quv qo‘llanmalar, ish daftari, radiatsiya va yoritilganlikka doir jadvallar, ma’lumotlar. Quyosh radiatsiyasi haqida tushuncha. Yer yuzasi va atmosferada bo‘ladigan barcha tabiiy jarayonlarning energiya manbai quyosh radiatsiyasi hisoblanadi. 1 QUYOSH RADIATSIYASINI O‘LCHASH 3.1. Quyosh radiatsiyasi haqida tushuncha va uning qishloq xo‘jaligidagi ahamiyati Mashg‘ulotning maqsadi: Quyosh radiatsiyasi, uning turlari, balansi va yoritilganlik haqida umumiy tushunchaga ega bo‘lish. Quyosh radiatsiyasining qishloq xo‘jaligidagi ahamiyatini tushunish. Nur energiyasi va yoritilganlikning o‘lchov birliklarini o‘rganish. Fotosintetik faol radiatsiyani ifoda yordamida aniqlashni o‘rganish. Topshiriqlar: 1. Darslik va o‘quv qo‘llanmalardan foydalanib, quyosh radiatsiyasi va yorug‘lik to‘g‘risidagi ma’lumotlarni o‘rganing; 2. Darslik va o‘quv qo‘llanmalardan foydalanib quyosh radiatsiyasi va yorug‘likning qishloq xo‘jalik ekinlariga ta’sirini o‘rganing; 3. Radiatsiya balansi va uning tashkil etuvchilarini o‘rganing; 4. Quyosh radiatsiyasi va yorug‘likning o‘lchov birliklarini o‘rganing; 5. Fotosintetik faol radiatsiyani ifoda yordamida aniqlang. Kerakli materiallar va asboblar: darslik va o‘quv qo‘llanmalar, ish daftari, radiatsiya va yoritilganlikka doir jadvallar, ma’lumotlar. Quyosh radiatsiyasi haqida tushuncha. Yer yuzasi va atmosferada bo‘ladigan barcha tabiiy jarayonlarning energiya manbai quyosh radiatsiyasi hisoblanadi. 2 Quyosh radiatsiyasi elektromagnit to‘lqinlaridan iborat bo‘lib, SI sistemasida Vt/m2 yoki kal/sm2min yoki j/m2 da o‘lchanadi (698 Vt/m2= 1 kal/sm2min=4,19×10 4 j/m2). Yer bilan Quyosh o‘rtasidagi masofa o‘rtacha bo‘lganda, atmosferaning eng yuqori chegarasidagi perpendikulyar yuzaga tushgan radiatsiya miqdori quyosh doimiyligi deb ataladi va u 1,97 kal/sm2min yoki 1377 Vt/m2 ga teng. Quyosh radiatsiyasi atmosferadan Yer yuzasiga etib kelguncha bir qismi yutiladi va bir qismi sochiladi va yana bir qismi qaytadi. Natijada to‘g‘ri, sochilgan va qaytgan radiatsiyalar paydo bo‘ladi. To‘g‘ri radiatsiya - quyosh diskidan hech narsaga urilmasdan yergacha etib keladigan radiatsiyadir. Sochilgan radiatsiya - atmosferadan Yer yuzasiga etib kelguncha atmosferadagi gaz molekulalariga, kosmik changlarga, aerozollarga va bulutlarga urilib, sochilgan holda etib keladigan radiatsiyadir. Gorizontal yuzaga etib keladigan to‘g‘ri va sochilgan radiatsiyalarning birgalikdagi qiymati yalpi radiatsiya deb ataladi. To‘g‘ri va sochilgan radiatsiya yerning gorizontal yuzasiga etib kelib, bir qismi yana atmosferaga qaytadi. Bu radiatsiyaga qaytgan radiatsiya deb ataladi. Qaytgan radiatsiya qisqa to‘lqinli radiatsiyadan iborat bo‘ladi. Ma’lum vaqt ichida quyosh nuriga perpendikulyar bo‘lgan ma’lum yuzaga ma’lum vaqt ichida keladigan to‘g‘ri radiatsiya (S) miqdoriga energetik yoritilganlik deyiladi. Gorizontal yuzaga keladigan to‘g‘ri radiatsiyaning energetik yoritilganligi S1 bilan belgilanadi. Bu quyoshning gorizontdan balandligiga bog‘liq bo‘lib, quyidagi ifoda yordamida aniqlanadi. S1= Ssinho (1) bu yerda: S-to‘g‘ri radiatsiya; sinho- quyoshning gorizontdan balandlik burchagi; Sochilgan radiatsiya ma’lum gorizontal yuzaga ma’lum vaqt ichida keladigan radiatsiya energiyasi miqdori bilan aniqlanadi va D bilan belgilanadi. Yalpi radiatsiya (Q) ni quyidagi ifoda bilan aniqlash mumkin: 2 Quyosh radiatsiyasi elektromagnit to‘lqinlaridan iborat bo‘lib, SI sistemasida Vt/m2 yoki kal/sm2min yoki j/m2 da o‘lchanadi (698 Vt/m2= 1 kal/sm2min=4,19×10 4 j/m2). Yer bilan Quyosh o‘rtasidagi masofa o‘rtacha bo‘lganda, atmosferaning eng yuqori chegarasidagi perpendikulyar yuzaga tushgan radiatsiya miqdori quyosh doimiyligi deb ataladi va u 1,97 kal/sm2min yoki 1377 Vt/m2 ga teng. Quyosh radiatsiyasi atmosferadan Yer yuzasiga etib kelguncha bir qismi yutiladi va bir qismi sochiladi va yana bir qismi qaytadi. Natijada to‘g‘ri, sochilgan va qaytgan radiatsiyalar paydo bo‘ladi. To‘g‘ri radiatsiya - quyosh diskidan hech narsaga urilmasdan yergacha etib keladigan radiatsiyadir. Sochilgan radiatsiya - atmosferadan Yer yuzasiga etib kelguncha atmosferadagi gaz molekulalariga, kosmik changlarga, aerozollarga va bulutlarga urilib, sochilgan holda etib keladigan radiatsiyadir. Gorizontal yuzaga etib keladigan to‘g‘ri va sochilgan radiatsiyalarning birgalikdagi qiymati yalpi radiatsiya deb ataladi. To‘g‘ri va sochilgan radiatsiya yerning gorizontal yuzasiga etib kelib, bir qismi yana atmosferaga qaytadi. Bu radiatsiyaga qaytgan radiatsiya deb ataladi. Qaytgan radiatsiya qisqa to‘lqinli radiatsiyadan iborat bo‘ladi. Ma’lum vaqt ichida quyosh nuriga perpendikulyar bo‘lgan ma’lum yuzaga ma’lum vaqt ichida keladigan to‘g‘ri radiatsiya (S) miqdoriga energetik yoritilganlik deyiladi. Gorizontal yuzaga keladigan to‘g‘ri radiatsiyaning energetik yoritilganligi S1 bilan belgilanadi. Bu quyoshning gorizontdan balandligiga bog‘liq bo‘lib, quyidagi ifoda yordamida aniqlanadi. S1= Ssinho (1) bu yerda: S-to‘g‘ri radiatsiya; sinho- quyoshning gorizontdan balandlik burchagi; Sochilgan radiatsiya ma’lum gorizontal yuzaga ma’lum vaqt ichida keladigan radiatsiya energiyasi miqdori bilan aniqlanadi va D bilan belgilanadi. Yalpi radiatsiya (Q) ni quyidagi ifoda bilan aniqlash mumkin: 3 Q= S1+D (2) Yer yuzasiga keladigan yalpi radiatsiyaning barchasi Yer yuzasida yutilmaydi va bir qismi atmosferaga qaytariladi. Bu nurlar qaytgan radiatsiyani tashkil etadi (Rk). Qaytgan radiatsiya ma’lum vaqt ichida yer yuzasiga qaragan ma’lum gorizontal yuzaga kelgan nur energiyasi miqdori bilan o‘lchanadi. Amalda bu kattalik yuzaning nur qaytarish qobiliyatini bildiradi va albedo (A) deb ataladi. Albedo qaytgan radiatsiyaning yalpi radiatsiyaga nisbati bilan belgilanadi va % da ifodalanadi. % 100  Q R A k (3) To‘g‘ri, sochilgan va qaytgan radiatsiyalarning barchasi qisqa to‘lqinli radiatsiya tarkibiga kiradi. Qisqa to‘lqinli radiatsiya balansi (Bq) yalpi radiatsiyadan qaytgan radiatsiyaning ayirmasiga teng, ya’ni quyidagi tenglama ko‘rinishiga ega: Bq= - k (4) Atmosfera va Yer yuzasi qisqa to‘lqinli radiatsiyani o‘ziga qabul qilib isiydi va o‘z navbatida isigan yuza radiatsiya chiqaradi. Atmosfera bilan Yer yuzasining nur tarqatishi o‘rtasidagi farq samarali nurlanish (Eef) deyiladi va A.I.Angestrem ifodasi yordamida aniqlanadi: Ochiq osmon uchun: Eefo=0,95õ T4(0,180+0,250*10-0126e). (5) Bulutli osmon uchun: Eef=Eefo(1-0,76 n). (6) 3 Q= S1+D (2) Yer yuzasiga keladigan yalpi radiatsiyaning barchasi Yer yuzasida yutilmaydi va bir qismi atmosferaga qaytariladi. Bu nurlar qaytgan radiatsiyani tashkil etadi (Rk). Qaytgan radiatsiya ma’lum vaqt ichida yer yuzasiga qaragan ma’lum gorizontal yuzaga kelgan nur energiyasi miqdori bilan o‘lchanadi. Amalda bu kattalik yuzaning nur qaytarish qobiliyatini bildiradi va albedo (A) deb ataladi. Albedo qaytgan radiatsiyaning yalpi radiatsiyaga nisbati bilan belgilanadi va % da ifodalanadi. % 100  Q R A k (3) To‘g‘ri, sochilgan va qaytgan radiatsiyalarning barchasi qisqa to‘lqinli radiatsiya tarkibiga kiradi. Qisqa to‘lqinli radiatsiya balansi (Bq) yalpi radiatsiyadan qaytgan radiatsiyaning ayirmasiga teng, ya’ni quyidagi tenglama ko‘rinishiga ega: Bq= - k (4) Atmosfera va Yer yuzasi qisqa to‘lqinli radiatsiyani o‘ziga qabul qilib isiydi va o‘z navbatida isigan yuza radiatsiya chiqaradi. Atmosfera bilan Yer yuzasining nur tarqatishi o‘rtasidagi farq samarali nurlanish (Eef) deyiladi va A.I.Angestrem ifodasi yordamida aniqlanadi: Ochiq osmon uchun: Eefo=0,95õ T4(0,180+0,250*10-0126e). (5) Bulutli osmon uchun: Eef=Eefo(1-0,76 n). (6) 4 bunda: Eefo va Eef - ochiq va bulutli osmon uchun; T-1,5-2,0 m balandlikdagi havoning harorati, Kelvinda; e - 1,5-2,0 metr balandlikdagi suv bug‘ining parsial bosimi, mm sim.ust; n-bulutlik ballarda; õ - Stefan-Bolsman doimiyligi (5,67x10-11 kVt (m2 K4). Faol yuzaning radiatsion balansi (B)- Yer yuzasiga keladigan va sarflanadigan radiatsiyalar farqiga teng va u quyidagi ifoda bilan aniqlanadi: kunduzi uchun: B=S+D-Rk-Eef. (7) kechasi ochiq havo uchun: B=Ea-Eyer =-Eef (8) bu yerda: Ea -atmosferaning radiatsiya tarqatishi; Eyer-Yer yuzasining nur tarqatishi Qisqa to‘lqinli quyosh radiatsiyasi o‘simliklarning fiziologik jarayonlarini boshqarishda muhim ahamiyatga ega. Ular ta’sir doirasiga ko‘ra ultrabinafsha (0,29- 38 mkm) fotosintetik faol radiatsiya (FFR) -(0,38-0,71 mkm) va qisqa infraqizil (0,71-4,0 mkm) radiatsiyalarga bo‘linadi. Ultrabinafsha radiatsiya asosan o‘simliklarning o‘sishi va rivojlanishiga, FFR fotosintez hamda o‘sish rivojlanish jarayoniga, yaqin infraqizil radiatsiyalar esa o‘simliklarning o‘sishi va rivojlanishi jarayonlariga ta’sir ko‘rsatadi. FFR- quyosh radiatsiyasining to‘lqin uzunligi 0,38-0,71 mkm gacha bo‘lgan qismini o‘z ichiga olib, o‘simliklar fotosintez jarayonida bu radiatsiyalardan foydalanadi. Ayniqsa o‘simliklar ko‘k-binafsha (0,38-0,48 mkm) va to‘q-sariq-qizil (0,65-0,68 mkm) rangli spektrdagi radiatsiyalarni ko‘proq o‘zlashtiradi. FFR asosan fitopiranometr bilan o‘lchanadi yoki piranometr va aktinometrlardan olingan ma’lumotlar asosida hisoblab chiqariladi. Bunda B.I.Gulyaev, X.G.Tooming va N.A.Efimovalar ifodalari foydalaniladi: ∑Qffr=0,43∑S1+0,57∑D, (9) 4 bunda: Eefo va Eef - ochiq va bulutli osmon uchun; T-1,5-2,0 m balandlikdagi havoning harorati, Kelvinda; e - 1,5-2,0 metr balandlikdagi suv bug‘ining parsial bosimi, mm sim.ust; n-bulutlik ballarda; õ - Stefan-Bolsman doimiyligi (5,67x10-11 kVt (m2 K4). Faol yuzaning radiatsion balansi (B)- Yer yuzasiga keladigan va sarflanadigan radiatsiyalar farqiga teng va u quyidagi ifoda bilan aniqlanadi: kunduzi uchun: B=S+D-Rk-Eef. (7) kechasi ochiq havo uchun: B=Ea-Eyer =-Eef (8) bu yerda: Ea -atmosferaning radiatsiya tarqatishi; Eyer-Yer yuzasining nur tarqatishi Qisqa to‘lqinli quyosh radiatsiyasi o‘simliklarning fiziologik jarayonlarini boshqarishda muhim ahamiyatga ega. Ular ta’sir doirasiga ko‘ra ultrabinafsha (0,29- 38 mkm) fotosintetik faol radiatsiya (FFR) -(0,38-0,71 mkm) va qisqa infraqizil (0,71-4,0 mkm) radiatsiyalarga bo‘linadi. Ultrabinafsha radiatsiya asosan o‘simliklarning o‘sishi va rivojlanishiga, FFR fotosintez hamda o‘sish rivojlanish jarayoniga, yaqin infraqizil radiatsiyalar esa o‘simliklarning o‘sishi va rivojlanishi jarayonlariga ta’sir ko‘rsatadi. FFR- quyosh radiatsiyasining to‘lqin uzunligi 0,38-0,71 mkm gacha bo‘lgan qismini o‘z ichiga olib, o‘simliklar fotosintez jarayonida bu radiatsiyalardan foydalanadi. Ayniqsa o‘simliklar ko‘k-binafsha (0,38-0,48 mkm) va to‘q-sariq-qizil (0,65-0,68 mkm) rangli spektrdagi radiatsiyalarni ko‘proq o‘zlashtiradi. FFR asosan fitopiranometr bilan o‘lchanadi yoki piranometr va aktinometrlardan olingan ma’lumotlar asosida hisoblab chiqariladi. Bunda B.I.Gulyaev, X.G.Tooming va N.A.Efimovalar ifodalari foydalaniladi: ∑Qffr=0,43∑S1+0,57∑D, (9) 5 bunda: ∑S1-gorizontal yuzaga tushgan to‘g‘ri radiatsiya yig‘indisi; ∑D-sochilgan radiatsiya yig‘indisi. O‘simliklar hayotida kunning uzunligi va yoritilganlik ham muhim ahamiyatga ega. Quyosh nur sochib turish davomiyligining uzun yoki qisqaligi yoritilganlikka to‘g‘ridan-to‘g‘ri ta’sir ko‘rsatadi. Bular birgalikda o‘simliklar fotosintezi va fiziologik jarayonlarga katta ta’sir ko‘rsatadi. Energetik yoritilganlik deb 1 min da 1 sm2 yuzaga tushgan nur energiyasiga aytiladi. Hozirgi paytda yoritilganlik vattlarda (Vt/m2) o‘lchanadi. Ular qiymatining nisbati quyidagicha: 1 kal/sm2min =698 Vt/m2 Quyoshning (yog‘dusi) nur sochib turish davomiyligi soat va minutlarda yoki % larda o‘lchanadi. Yoritilganlik lyuks (lk) da o‘lchanadi. Yorug‘likni aniqlashda asosan lyuksmetr (10-16) dan foydalaniladi. Ko‘pincha o‘simliklar uchun 8000- 12000 lk eng qulay yorug‘lik hisoblanadi. Quyosh radiatsiyasining qishloq xo‘jaligidagi ahamiyati. Quyosh radiatsiyasisiz o‘simliklar hayotini tasavvur qilish qiyin. Quyosh radiatsiyasi ta’sirida yashil o‘simliklar, fotosintez tufayli, anorganik moddadan yuqori energiyaga ega bo‘lgan organik moddani yaratadi. Bundan tashqari quyosh radiatsiyasi o‘simliklarning o‘sishi, rivojlanishi, barglarining tuzilishi va joylanishi, kimyoviy tarkibi, hosil sifati va miqdori, sovuqqa chidamligiga ham katta ta’sir ko‘rsatadi. Quyosh radiatsiyasining Yer sharida iqlimning shakllanishi va biosferadagi organizmlarning hayot faoliyati uchun ahamiyati benihoyat katta. Quyosh energiyasi yashil o‘simliklarning hayoti uchun zarur bo‘lgan eng muhim va almashtirib bo‘lmaydigan shart hisoblanadi. Radiatsiya miqdori o‘simliklarning kimyoviy tarkibiga, shakar miqdoriga, urug‘dagi yog‘ miqdoriga va hatto tuproqdagi mineral va organik oziqalarning ham o‘simlik tomonidan o‘zlashtirilishiga ta’sir etadi. Barcha tirik organizmlar yorug‘likning o‘zgarishiga juda tez va jiddiy munosabat bildiradi. Ayniqsa quyosh nurining spektral tarkibi va Quyoshning nur sochib turish davomiyligi yashil o‘simliklarga katta ta’sir ko‘rsatadi. Yorug‘likning 5 bunda: ∑S1-gorizontal yuzaga tushgan to‘g‘ri radiatsiya yig‘indisi; ∑D-sochilgan radiatsiya yig‘indisi. O‘simliklar hayotida kunning uzunligi va yoritilganlik ham muhim ahamiyatga ega. Quyosh nur sochib turish davomiyligining uzun yoki qisqaligi yoritilganlikka to‘g‘ridan-to‘g‘ri ta’sir ko‘rsatadi. Bular birgalikda o‘simliklar fotosintezi va fiziologik jarayonlarga katta ta’sir ko‘rsatadi. Energetik yoritilganlik deb 1 min da 1 sm2 yuzaga tushgan nur energiyasiga aytiladi. Hozirgi paytda yoritilganlik vattlarda (Vt/m2) o‘lchanadi. Ular qiymatining nisbati quyidagicha: 1 kal/sm2min =698 Vt/m2 Quyoshning (yog‘dusi) nur sochib turish davomiyligi soat va minutlarda yoki % larda o‘lchanadi. Yoritilganlik lyuks (lk) da o‘lchanadi. Yorug‘likni aniqlashda asosan lyuksmetr (10-16) dan foydalaniladi. Ko‘pincha o‘simliklar uchun 8000- 12000 lk eng qulay yorug‘lik hisoblanadi. Quyosh radiatsiyasining qishloq xo‘jaligidagi ahamiyati. Quyosh radiatsiyasisiz o‘simliklar hayotini tasavvur qilish qiyin. Quyosh radiatsiyasi ta’sirida yashil o‘simliklar, fotosintez tufayli, anorganik moddadan yuqori energiyaga ega bo‘lgan organik moddani yaratadi. Bundan tashqari quyosh radiatsiyasi o‘simliklarning o‘sishi, rivojlanishi, barglarining tuzilishi va joylanishi, kimyoviy tarkibi, hosil sifati va miqdori, sovuqqa chidamligiga ham katta ta’sir ko‘rsatadi. Quyosh radiatsiyasining Yer sharida iqlimning shakllanishi va biosferadagi organizmlarning hayot faoliyati uchun ahamiyati benihoyat katta. Quyosh energiyasi yashil o‘simliklarning hayoti uchun zarur bo‘lgan eng muhim va almashtirib bo‘lmaydigan shart hisoblanadi. Radiatsiya miqdori o‘simliklarning kimyoviy tarkibiga, shakar miqdoriga, urug‘dagi yog‘ miqdoriga va hatto tuproqdagi mineral va organik oziqalarning ham o‘simlik tomonidan o‘zlashtirilishiga ta’sir etadi. Barcha tirik organizmlar yorug‘likning o‘zgarishiga juda tez va jiddiy munosabat bildiradi. Ayniqsa quyosh nurining spektral tarkibi va Quyoshning nur sochib turish davomiyligi yashil o‘simliklarga katta ta’sir ko‘rsatadi. Yorug‘likning 6 yyetishmasligi o‘simliklarning o‘sishi, to‘qimalarining rivojlanishi va hosildorligiga ham sezilarli salbiy ta’sir ko‘rsatadi. 6 yyetishmasligi o‘simliklarning o‘sishi, to‘qimalarining rivojlanishi va hosildorligiga ham sezilarli salbiy ta’sir ko‘rsatadi.