معادلات حساب الاستخدام الاستهلاكي (بالإحصاء)

اقرأ هذه المقالة للتعرف على المعادلات الهامة التالية لحساب الاستخدام الاستهلاكي ، بمعنى (1) معادلة بلاني-كريدل ، (2) صيغة هارجريفز من الدرجة الأولى ، و 3 (بنمان فورمولا).

1. معادلة بلاني-كريدل:

وهو يمنح الاستخدام الاستهلاكي شهريًا بعلاقة من حيث درجة الحرارة وساعات ضوء النهار على النحو التالي:

C u = kf

حيث C u يستخدم الاستهلاك الشهري في cm

ك هو عامل المحاصيل

يتم تحديدها تجريبيا لكل محصول تحت ظروف بيئية معينة.

و هو عامل الاستخدام الاستهلاك الشهري.

و f = p / 40 [1.8 t + 32]

P هي نسبة ساعات النهار التي تحدث خلال الفترة. يتم أخذها من جدول أشعة الشمس.

ر هو متوسط ​​درجة الحرارة الشهرية في درجة مئوية.

ضعف هذه المعادلة هو أنها لا تعتبر عوامل مثل سرعة الرياح والرطوبة التي يعتمد عليها الاستخدام الاستهلاكي.

2. Hargreaves فئة A عموم صيغة التبخر:

يعطي الاستخدام الاستهلاكي كدالة للتبخر. الصيغة في الشكل:

C u or E t = KE p

حيث E t أو C u هي استخدام استهلاكي ؛

E p هو فئة التبخر عموم ؛

و K هو معامل الاستخدام الاستهلاكي.

يختلف K عن محاصيل مختلفة ويعتمد على عدة عوامل مناخية ويحتاج إلى تحديدها تجريبيًا. يتم إعطاء قيمة K لبعض المحاصيل في الهند في الجدول 7.1.

حيث R = الإشعاع خارج الأرض (cm) ، الذي سيتم تحديده من الجدول (راجع جدول 7.2)

C t = معامل لدرجات الحرارة ، محدد من التعبير:

C t = 0.393 + 0.02796 T c + 0.0001189 T c 2 (T c is temp temp in in C)

C w = معامل لسرعة الرياح

C w = 0.708 +0.0034 W- 0.0000038 W 2

(W تعني سرعة الرياح في km / day عند 0.6 m فوق سطح الأرض)

C h = المعامل للرطوبة النسبية المعطاة بواسطة

C h = 1.250 - 0.0087 H + 0.75 x 10 -4 H 2 - 0.83 x 10 -8 H 4

(متوسط ​​نسبة الرطوبة النسبية عند الظهر أو النسبية المتوسطة لمدة 11 و 18 ساعة)

C s = معامل لنسبة مئوية من أشعة الشمس المحتملة ويعطى من قبل

C s == 0.542 + 0.008S - 0.78 x 10 -4 S 2 + 0.62 x 10 -6 S 3

(S تعني نسبة سطوع الشمس)

C e = معامل الارتفاع المعطى من قبل

C e = 0.97 + 0.00984 E (E is elevation in 100 meters)

3. بنمان الفورمولا:

فهو يعطي الاستخدام الاستهلاكي أو النتح التبخيري المحتمل. تعطي الصيغ التي تستند إلى مفهوم إشعاع الطاقة والمبادئ الأيروديناميكية مثل تلك التي طورتها شركة Penman قيم PET موثوقة. يتطلب بيانات عن عدد كبير من المعلمات الطقس.

في عام 1975 ، أعطى Doorenbos و Pruit طريقة Penman معدلة لتقدير قيم PET على أساس دراسة مستفيضة لبيانات النتح البارد للأحوال المناخية والمقيسة من محطات الأبحاث المختلفة في العالم. توفر الطريقة بدقة عالية قيمة ET reference للمرجع. كما تم إعداد الجداول اللازمة لإجراء الحسابات من قبلهم.

إشعاع:

في هذه الحالة ، من المفيد فهم ظاهرة الإشعاع التي تحدث. من الشمس تستقبل الأرض نوعين من الإشعاع. فهي موجة قصيرة وإشعاع طويل الموجة. الإشعاع الصافي (R n ) الذي نشعر بالقلق معه هو الفرق بين جميع الإشعاعات القادمة من الشمس (R a ) وكل ما يخرج. الإشعاع الصادر هو مجموع أربعة عناصر.

(أ) في حين أن مقدار الإشعاع الوارد في الجزء العلوي من الغلاف الجوي هو ، R a ؛ يتم امتصاص جزء منه في الغلاف الجوي أثناء مروره إلى الأرض. يتم امتصاص الإشعاع بسبب السحب الموجودة في الغلاف الجوي. يتلقى الأرض بالفعل "R s ".

(ب) ينعكس جزء من الإشعاع (R) مباشرة في الغلاف الجوي من الأرض وغطاء المحاصيل. يعتمد الانعكاس "δ" على مدى تغطية المحصول والرطوبة في سطح التربة المكشوفة المكشوفة. ما تبقى هو أشعة الشمس قصيرة الموجة القصيرة "ص نانوثانية ". لذلك ، R ns = (1 - δ) .R s .

(ج) بالإضافة إلى ذلك يحدث المزيد من فقدان الإشعاع على سطح الأرض. جزء من طاقة الموجة القصيرة الممتصة تشعها الأرض إلى الغلاف الجوي كإشعاع طويل الموجة.

(د) رابعاً ، يعود جزء من الموجة الطويلة القادمة إلى الغلاف الجوي أيضاً. الإشعاع الموجي الطويل الموجه بالفعل هو أكثر من إشعاع الموجة الطويلة القادمة لأن جزء من إشعاع الموجة القصيرة الممتصة يعود أيضاً إلى الإشعاع الموجي الطويل من الأرض. ويطلق على الفرق بين الإشعاع الطويل الموجه الصادر والوارد اسم أشعة الموجة الطويلة "R nl ". وبما أن أشعة الموجة الطويلة الصادرة أكبر من الإشعاع الموجي الطويل الوارد ، فإن R nl تمثل خسارة في الطاقة الصافية.

لذلك ، رياضيا:

صافي الإشعاع = (صافي الإشعاع الشمسي) - (أشعة الموجة الطويلة الصافية)

أو R n = R ns - R nl

= R s (1 - δ) - R nl

يتم التعبير عن الإشعاع بطرق مختلفة. عند تحويلها إلى إشعاع حراري ، يمكن التعبير عنها كطاقة مطلوبة لتبخر الماء من سطح مفتوح نتعامل معه في السياق الحالي. في مثل هذه الحالة ، يتم التعبير عنه على أنه تبخر مكافئ بالطن / يوم.