Топрак сырттан караганда тынч жана кыймылсыз көрүнүшү мүмкүн. Бирок жер астında энергия менен суунун туруktuu кыймылы бар. Күнү күн топракты ыкты, түнү бет ашат. Жамгыр, буулanuu, шамal, жер астındaгы суу жана топрактын нымдуулugu бул жылуулук тартибин өзгөрөт.

Ошonduktan топraктын температурасы окумуштуулар үчүн маaniluu табигый белги болушу мүмкүн.

Топraктын ар turli chuqurluулarında температура кантип өзгөрөрүн байкоо менен, температуранын өзү гана эмес; ошондoy эле суунун топrak ичинде кантип кыйmылдаганы, жылуулук кантип taşınары жана bet sharoitтары jer astına кантип чagildığı da tushunulup kalar.

Jinting Huang жана Bin Liu даярдаган изилдөө бул темага багытталган. Изилдөөчүлөр топraктын температурасынын маалыматтарından суу аgымы жана жылуулук taşınması тууралуу ишенимдuu маaniluu маалымат алуу үчүн динамикалык гармоникалык регрессия деп аталган ыкманы колдонушат.

Топraктын температурасы эмне үчүн маaniluu?

Топraктын температурасы; дүйнө жүзү, жер астındaгы суу, кургakчылыкты көзөмөлдөө, климат моделдери жана экosistem изилдөөлөрү үчүн маaniluu көрсөткүч.

Анткени топraктын температурасы:

• Буулanuu жана нымduулuk жоготуу менен байlanishtuu.
• Өсүмдүктүн тамыр зонасындагы жashoo шaroitтарына таасir etet.
• Жer astındaгы suunun beslenişi тууралуу маaniluu бере alat.
• Топraктын жылuулuktu канчalik tez uzatishin korsotot.
• Кurgak жана yarim kurgak aymaktarda suunun kiymilinin tushunulushuna jardam berе alat.

Аtayin suu cheklengen aymaktarda, топraктын suunu kanтип ushlab turushunu же jogotushunu tushunuu chong maaniga ega. Antkeni bul maaniluu ayil charchiligidan suu basqaruuga, kurgakchilik katerinen muhit rejalashtiruuга cheyin kop sohalarda kolдonulup kalar.

Eski modeller emne үчүн jetkisiz kalat?

Топraктyn temperaturasyn bashorat kyluu үчүн kolдonulgan an'anaviy modeller kop jaktan temperatura ozgoruulorun turtuluktuu zhana sinus to'lqinina okshosh kiymil sifatinda kabyl alat.

Demek, model tushunup alat:

Kunduz isinish, kechisi ashoo turtuluktuu tarzda kairalanat.

Birok tabigatta barдыk nerseler doimo uuchuray turtuluktuu emes.

Жamgyr yog'uusu mumkun. Bulutlanuu ozgorushu mumkun. Shamol kuchayishi mumkun. Toprak nymduulugu to'satdan oshishi mumkun. Buulanuu kuchayishi mumkun. Betke jakyn katmanlarda temperatura juda tez ozgorushu mumkun.

Bunday sharoitto topaktin temperaturasy endi mukammal zhana turtuluktuu to'lqin siyaktuu kiymil kylbayt. Signal buzulat, murakkablashat zhana bashorat kiyinlashat.

İşte bu noktada dinamikalyk garmonikalyk regressiya devreye girer.

Dinamikalyk garmonikalyk regressiya dene?

Dinamikalyk garmonikalyk regressiya, uakyt boyuncha ozgoruvchu temperatura signaldaryn bolumdoruno boluugo araket kylgan usul.

Oddiy aytkanda, bul usul topaktin temperaturasy maaniluularidan uch maaniluu maaniluunu ajratip aluuга araket kylat:

Trend:
Temperaturanin umumiy kaysi bagyttta ozgorgonun korsotot.

Amplituda:
Kunduluk temperatura tebranishinin kanchalyk kuchtuu ekenin korsotot.

Faza:
Temperatura to'lqinining chuurluk boyuncha kanchalyk kechikishin korsotot.

Bul uch maaniluu maaniluu izildoochularga temperaturanin toprak ichinde kanday taralishin zhana suu kiymili bul taralishka kanday ta'sir etishin jaksyraak taldooго mumkunchuluk beret.

Antkeni toprakta jyluuluk gana uzatuu jolu menen taralmayt. Suu kiymili da jyluuluktu uzatishi mumkun. Oshonduktan izildoo hem jyluuluk uzatilishin, hem suu menen uzatilgan jyluuluk ta'sirin birge karait.

Izildoo kayda zhurguzuldu?

Изилдөө Кытайдын түндүk-батышында эки ар turli aymaqta жүргүзүлдү.

Бirinci aymaq — Hailiutu дарыя havzasy. Bul yer yarim kurgak ozellik korsotkon, temperatura zhana nymduuluk sharoittyary katyyrak turtuluktuu aymaq.

Ekinci aymaq — Golmud дарыя havzasy. Bul yer kururaak, atmosfera ta'sirlerine achyk zhana nymduuluk jatkany cheklengen muhitti korsotot.

Bul eki aymaqty solshturuu maaniluu. Antkeni birdey modeldin turduu klima sharoittarynda kanday ishteshin kooruugo mumkun.

Makaladagy birinchi surattta bul eki izildoo ayagyndyn kartadagy jaylashuusu korsotulgon. Basqa grafikterde turduu chuurluktardagy topaktin temperaturasy, amplitudasy, fazasy, jyluuluk taralishy zhana suu agymy munosabatty salshtyrylat.

Yarim kurgak aymakta model barqarorro ishtedi

Изилдөөдө Hailiutu havzasinda topaktin temperaturasy katyyrak turtuluktuu zhana davriy tuzulma korsotkon. Betke jakyn katmanlarda kunduluk temperatura tebranishy kuchtuuro bolgon; chonurlashkan sayin bul tebranish azaygan.

Bul kutilgen abaldyr. Antkeni bet togurudan-toguru kun, hawa temperaturasy, shamol zhana zhmgarchilikten ta'sirlenet. Chonur katmanlarga tushkon sayin bul ta'sirler alaaptalat zhana temperatura signaly turtulukturek bolot.

Izildoede modeldin yarim kurgak aymakta turduu chuurluktardagy kuzatilgan temperatutralardy juda jakshy bashorat kylgany belgilengen. Bul turtulukturek temperatura signaldary model үчүн jaksyraak ekenin korsotot.

Dal uu yarim kurgak aymakta topaktin temperaturasy suu zhana jyluuluk kiymilinin tushunulushu үчүн oqush oson signal sunat.

Kurgak aymakta betke jakyn katmanlar murakkab

Golmud havzasy siyaktuu kurgak ayamktarda abal murakkab.

Izildoogo kora, bul ayamkta temperatura tebranishy ayatyn betke jakyn katmanlarda kuchtuuro zhana tartipsiz. Bunun sebebi kurgak ayamktarda atmosfera ta'sirlerinin katyroo bolushu.

Tөmen nymduuluk, kuchtuu buulanuu, achyk toprak beti, tuzduluk zhana kun boyuncha johor temperatura ayirpmalary topraktin ust katmanlarynda temperatura signalyn buzushu mumkun.

Oshonduktan model kurgak ayamkta betke jakyn katmanlarda alaap natsija korsotot, chonur katmanlarda ise ishenimduurek bolot.

Izildoonun maaniluu jyynaktaryndan biri:

Kurgak ayamktarda topaktin temperaturasyna negizdelgen bashorattar betke jakyn katmanlarda saktanuu menen kolдonulushu kerек; chonur katmanlarda ise barqarorro natsija berе alat.

Suu kiymili zhana jyluuluk uzatilishi oddiy munosabat emes

Izildoo oshondoy ele toprak nymduulugu, jyluuluk taralishy zhana suu agymy ortosunda oddiy zhana chizikty munosabat zhok ekenin korsotot.

Yani "toprak daha nemliyse ısı her zaman daha hızlı yayılır" gibi basit bir kural her durumda geçerli değildir.

Topraktagy jyluuluk uzatilishi nymduuluk miktary, suunun kiymil bagyty, buulanuu, bet temperaturasy, toprak tuzulushy zhana atmosfera ta'sirlerinin birikmesi menen shakillanat.

Shu sebepten izildoo jyluuluk uzatilishin gana uzatuu menen emes, suu kiymili menen birge karoo kerek ekenin bashtyt.

Bul jyynakt ayatyn kurgak zhana yarim kurgak ayamktar үчүн maaniluu. Antkeni bul ayamktarda az miktardagy suu da topaktin temperaturasy zhana energiya balansyna chong ta'sir korsotushu mumkun.

Bul izildoo emne үчүн maaniluu?

Munday izildöölör birinchi karanda teknik korunushu mumkun. Birok ta'siri juda keng.

Topaktin temperaturasy zhana suu kiymilinin jaksyraak tushunulushu:

• Kurgakchilikty kozomoldoo tizimderin oonukturushu mumkun.
• Ayil charchiliginda suguruu rejalashtiruuга koshumcha berе alat.
• Жer astındaгы suunun beslenishin tushunulushuna jardam berе alat.
• Klima zhana jer beti modellerin jaksyrtat.
• Kurgak ayamktarda toprak-suu basqaruusyn anyktap berе alat.

Ayatyn klima ozgoruusu menen kurgakchilik, buulanuu zhana suu tarsiligi koburok maaniluu bolup kelmoqto. Oshonduktan topraktin gana betinde kanchalyk kuru korunushun emes, chuurluk boyuncha kanday kiymil kylishin tushunuu toboroo maaniluu bolup kelmoqto.

Izildoonun chektemeleri

Bul izildoo kymbatty usul sunsa da, saktanuu menen taldanyshy kerek.

Аldymen, izildoo preprint bolup esapталat; demek, al ele hakemdar bahasheen o'tkon akhirki akademiyalyk basma sifatinda kabyldanylby.

Ekinchi, izildoo eki aniktalgan ayamktardagy ölchömlörge negizdelgen. Turduu toprak türlerinde, turduu klima sharoittarynda же osumduk kaptygy bar ayamktarda natsijalar ozgorushu mumkun.

Uchunchu, modeldin irettiligi chuurlukka zhana temperatura signalynyn turtuluuguna bog'lu. Ayatyn kurgak ayamktarda bet katmanlary kuchtuu atmosfera ta'siri astynda bolgonu uchun bashorattar koburok noaniqlykty oz ichine alat.

Oshonduktan bul usul ar sharoittta birdey irettilik berген universal chyishim sifatinda emes, toprak jyluuluk-suu jarayandaryn tushunuu үчүн kuchtuu analitikaldyk negiz sifatinda karalby.

Koryktuu

Bul izildoo topaktin temperaturasy jer astyndagy suu zhana jyluuluk kiymilinin tushunulushu үчүн kuchtuu tabigiy belgi bolushu mumkun ekenin korsotot.

Dinamikalyk garmonikalyk regressiya usuly temperatura maaniluusundagy trend, amplituda zhana faza ozgoruulorun ajratip, topraktin turduu chuurluktarda kanday kiymil kylishin jaksyraak tushunduruuga jardam beret.

Yarim kurgak ayamktarda temperatura signaldary turtulukturek bolgonu uchun model butun toprak profili boyuncha irettilirek ishteyt. Kurgak ayamktarda ise betke jakyn katmanlar kuchtuu atmosfera ta'sirleri sebepten murakkab bolot; chonur katmanlarda signal barqarorro bolgonu uchun bashorat kuchu artat.

Kısacası, toprak sıcaklığı yalnızca "hava sıcaklığının toprağa yansıması" değildir. Doğru yöntemle okunduğunda, toprağın içindeki su hareketi, ısı taşınımı ve çevresel değişim hakkında değerli bilgiler verebilir.

Kelеchekte kurgakchilik, suu basqaruu zhana ayil charchiligi үчүн gana toprak nymduuluguna emes, topaktin temperatura tiline da saktanuu menen karap chyguubuz kerek bolushu mumkun.

Bulak zhana usul tuuraluu eskertme

Bul kontent Jinting Huang zhana Bin Liu dаярdaган "Dynamic harmonic regression approach for soil water flux estimation and temperature prediction" attyk ilmiy emegi negizinde Verianla tahririyat formatynda mustakil dаярdalgan.

Tuuluk izildoo: https://ssrn.com/abstract=6845375

Eskertme: Izildoo preprint bolup esapталat zhana hujjatta hakemdar bahasheen o'tkendigi korsotulgon. Bul makala maaniluu zhana bilim beruu maqsatynda dаярdalgan; ayil charchiligi, suu basqaruu, muhit injenerligi же professional keңesh emes.