IGF



Praca magisterska

Zmienność termodynamiczna atmosfery nad ekosystemami heterogenicznymi

Autor:

Promotor:

Instytucja promująca:

Rok:

Igor Okraska

Iwona Stachlewska, Przemysław Żelazowski

Wydział Fizyki

2025

Ewapotranspiracja (ET) jest kluczowym elementem wymiany wody i energii między lądem a atmosferą, silnie kształtowanym zarówno przez wskaźniki meteorologiczne, jak i właściwości powierzchniowe. W niniejszym badaniu przeanalizowano czynniki sterujące oraz zmienność ET w trzech typach użytkowania terenu: na naturalnym torfowisku, w obszarze rolniczym zlokalizowanym w jego sąsiedztwie oraz na mineralnych polach uprawnych. Wykorzystując codzienne obserwacje meteorologiczne, określono wpływ temperatury, prędkości wiatru, wilgotności względnej oraz promieniowania na dynamikę ET. Aby dodatkowo uchwycić wpływ czynników atmosferycznych i powierzchniowych, do analizy włączono całkowitą zawartość pary wodnej w kolumnie atmosfery (TCWV) oraz wilgotność gleby. Referencyjna ewapotranspiracja (ET0) została obliczona metodą FAO-56. Na podstawie krzywych współczynnika uprawowego (K) wyznaczono rzeczywistą ewapotranspirację roślinną (ETc). Ponadto obliczono klimatyczny deficyt wilgotności (CMD), aby ocenić stres hydroklimatyczny i jego zróżnicowanie pomiędzy typami użytkowania terenu. Wyniki pokazują, że torfowiska charakteryzują się stale niższym CMD i wysokimi wartościami ETc w okresie wegetacyjnym, podczas gdy rolnictwo w pobliżu torfowisk wykazuje pośrednie wartości CMD, a systemy rolnictwa na glebach mineralnych doświadczają największych i najczęstszych deficytów. Największe różnice wystąpiły pomiędzy torfowiskiem a obszarem rolniczym, co potwierdził test Kruskala-Wallisa. Test t oraz testy Kołmogorowa-Smirnowa wykazały różnice pomiędzy wartościami ET0 a ETc we wszystkich analizowanych lokalizacjach, co wskazuje na konieczność dostosowywania wartości modelowych ewapotranspiracji do konkretnego pokrycia roślinnego.
Dodatkowo, w celu walidacji danych reanalizy wilgotności gleby, wykorzystano sondy glebowe systemu Agreus. Wyniki pokazują, że ERA5-Land ma tendencję do niedoszacowywania lub przeszacowywania wartości wilgotności gleby, w zależności od rodzaju gleby.


Cofnij