THE SIMULATION OF THE THERMAL REGIME OF SODDY-PODZOLIC SOILS OF BELARUSIAN POLESIE
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-138-3-135-140Keywords:
Belarusian Polesie, modelling, soddy-podzolic soil, melioration, temperature, heat capacity, amount of heatAbstract
This article presents the results of a comprehensive modeling study aimed at predicting heat transfer dynamics in soddy-podzolic soils in the Belarusian Polesie region. The study covers a time horizon up to 2035 and takes into account two key factors:
1) various land drainage standards, varying in intensity and technological parameters;
2) global climate change, expressed in a persistent trend of increasing average surface air temperature.
To achieve this goal, an original methodological framework based on mathematical modeling methods was developed. The proposed approach allows:
- for reproducing the spatiotemporal dynamics of the temperature field in a soil profile;
- comparing the thermal regimes of natural (unamendied) and drained soils;
- assessing the impact of atmospheric temperature anomalies on the thermal state of the soil cover.
The computational experiments resulted in the generation of a predictive data set, including:
- detailed soil temperature profiles for various drainage scenarios;
- quantitative assessments of temperature gradients across the depth of the soil profile;
- time series of temperature readings with a step corresponding to climatic seasonality.
The practical significance of the obtained results lies in their potential for application in reclamation agriculture. In particular, the developed predictive models can be used:
- in designing water management systems in reclaimed areas;
- optimizing water supply schedules and drainage measures;
- developing adaptive strategies for managing agricultural landscapes in a changing climate;
- assessing the risks of overheating or overcooling of the root zone under various drainage scenarios.
Thus, the conducted study creates a scientifically sound basis for making management decisions in the field of reclamation, allowing for consideration of both local hydrological conditions and macro-scale climate trends.
References
Журавлев, М. З. Плодородие низинных болот подтаежной зоны Иртыш-Ишимского междуречья и некоторые вопросы их сельскохозяйственного использования / М. З. Журавлев // Науч. тр. ОмСХИ. – Омск, 1963. – Т. 1. – С. 61– 70.
Моторин, А. С. Плодородие торфяных почв Западной Сибири / А. С. Моторин // Мелиорация и водное хозяйство. – 2020. – № 1. – С. 16–22.
Курчевский, С. М. Сравнительная оценка пескования и глинования для повышения продуктивности торфяных почв / С. М. Курчевский, Э. И. Поднебесная // Агрохимический вестник. – 2013. – № 2. – С. 27–28.
Данилович, И. С. Современные изменения климата Белорусского Полесья: причины, следствия, прогнозы / И. С. Данилович, В. И. Мельник, Б. Гейер // Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология. – 2020. – № 1. – С. 3–13.
Шеин, Е. В. Математическое моделирование в почвоведении : учебник / Е. В. Шеин, И. М. Рыжова. – М. : ИП Маракушев А. Б., 2016, – 377 с.
Тихонов, А. Н. Уравнения математической физики / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. ‒ М. : МГУ, 1999. – 799 с.
Модели продукционного процесса сельскохозяйственных культур / Р. А. Полуэктов, Э. И. Смоляр, В. В. Терлеев, А. Г. Топаж. – СПб. : С-Петерб. ун-т, 2006. – 799 с.
Хворова, Л. А. Динамическое моделирование и прогнозирование в агрометеорологии / Л. А. Хворова, А. Г. Топаж. – Барнаул : Алтайский гос. ун-т, 2010. – 262 с.
Почвоведение / О. В. Кормилицина, О. В. Мартыненко, В. Н. Карминов [и др.] ; под общ. ред. В. А. Рожкова. – М. : Лесная промышленность, 2006. – 272 с.
Природообустройство Полесья. Белорусское Полесье. Преобразование и использование природных ресурсов : монография : в 4 кн. / под общ. науч. ред. Ю. А. Мажайского, А. Н. Рокочинского, А. А. Волчека [и др.]. – Брест ; Ровно ; Варшава ; Рязань : Мещерский филиал ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова, 2019. – Кн. 1, Т. 2. – 503 с.
Шеин, Е. В. Курс физики почв / Е. В. Шеин. – М. : МГУ, 2005. – 432 с.
Хворова, Л. А. Численное моделирование составляющих теплового режима почв Алтайского Приобья / Л. А. Хворова, А. В. Жариков // Журнал Известия АГУ. – 2013. – № 1, Т. 1. – С. 126–130.
Волчек, А. А. Оценка влияния крупномасштабной мелиорации Белорусского Полесья на тепловой режим почв / А. А. Волчек, В. В. Борушко // Мелиорация и водное хозяйство. – 2022. – № 3. – С. 25–30. – DOI: 10.32962/0235-2524-2022-3-25-30.
Волчек, А. А. Оценка влияния осушения на тепловой режим почв Полесья / А. А. Волчек, В. В. Борушко // Комплексные проблемы техносферной безопасности. Научный и практический подходы к развитию и реализации технологий безопасности : сб. тезисов по материалам XVII Междунар. науч.-практ. конф., Воронеж, 26 марта 2021 г. – Воронеж, 2021. – С. 57–58.
Борушко, В. В. Оценка влияния крупномасштабной мелиорации Белорусского Полесья на тепловой режим торфяных почв / В. В. Борушко, А. А. Волчек // Роль мелиорации в обеспечении продовольственной безопасности : материалы Междунар. науч.-практич. конф., Москва, 14–15 апр. 2022 года. – М. : Всероссийский науч.-исслед. ин-т гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова, 2022. – С. 29–35.
Природообустройство Полесья. Белорусское Полесье. Природно-ресурсный потенциал : монография : в 4 кн. / под общ. науч. ред. Ю. А. Мажайского, А. Н. Рокочинского, А. А. Волчека [и др.]. – Рязань : Мещер. ф-л ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова, 2018. – Кн. 1, Т. 1. – 408 с.
Волчек, А. А. Тепловой режим дерново-подзолистых почв осушенных территорий / А. А. Волчек, В. В. Борушко // Вопросы степеведения. – 2022. – № 2. – С. 60–71. – DOI: 10.24412/2712-8628-2022-2-60-71.
Борушко, В. В. К вопросу о влиянии осушения на тепловой режим мелиорированных земель Белорусского Полесья / В. В. Борушко, А. А. Волчек, В. И. Гладковский // Актуальные проблемы наук о земле: использование природных ресурсов и сохранение окружающей среды : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. Году науки в Респ. Беларусь, 25–27 сент. 2017 г. : в 2 ч. / БрГУ им. А. С. Пушкина. – Брест, 2017. – Ч. 2. – С. 6–9.
Дульнев, Г. Н. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена / Г. Н. Дульнев, В. Г. Парфенов, А. В. Сигалов. – М. : Высшая школа, 1990. – 208 с.
Борушко, В. В. Оценка влияния осушения на тепловой режим почв Полесья / В. В. Борушко, А. А. Волчек // Комплексные проблемы техносферной безопасности. Научный и практический подходы к развитию и реализации технологий безопасности : сб. статей по материалам XVII Междунар. науч.-практ. конф., г. Воронеж, 26 марта 2021 г. – Воронеж, 2021. – С. 368–374.
Водные ресурсы Беларуси и их прогноз с учетом изменения климата / А. А. Волчек, В. Н. Корнеев, С. И. Парфомук, И. А. Булак ; под общ. ред. А. А. Волчека, В. Н. Корнеева. – Брест : Альтернатива, 2017. – 228 с.
Волчек, А. А. Моделирование теплового режима осушенных торфяно-болотных почв Белорусского Полесья / А. А. Волчек, В. В. Борушко // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2022. – № 2 (128). – С. 123–126.
WeatherOnline Ltd. Meteorological Services. – URL: https:www.weatheronline.co.uk/Temperature/Brest/Climate Robot Belarus (дата обращения: 08.05.2025).
Региональная физическая география. Климаты Земли: учеб.-метод. пособ. : в 2 ч. / Е. М. Зубащенко, В. И. Шмыков, А. Я. Немыкин, Н. В. Полякова. – Воронеж : ВГПУ, 2007. – Ч. 1. – 183 с.
Гидрологические расчеты в мелиоративных целях: учебное пособие / В. С. Мезенцев, Г. В. Белоненко, И. В. Карнацевич, В. В. Лоскутов. – Омск : Омский СХИ, 1980. – Ч. 1. – 81 с.
Михайлюк, Ю. И. Ориентировочная основа действий при изучении химии элементов в курсе общей химии: учебное пособие / Ю. И. Михайлюк, А. К. Мазитова, Р. Р. Кудоярова. – Уфа : УГНТУ, 2004. – 197 с.
Volchak, A. A. Evaluation of the influence of large-scale melioration of the Belarusian Polesie on the thermal regime of soils / A. A. Volchak, V. V. Borushko // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2023. – № 2 (131). – P. 103–109. – DOI: 10.36773/1818-1112-2023-131-2-103-109.
Волчек, А. А. Моделирование теплового режима осушенных торфяно-болотных почв белорусского Полесья / А. А. Волчек, В. В. Борушко // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2022. – № 2 (128). – С. 123–126. – DOI: 10.36773/1818-1112-2022-128-2-123-126.
Волчек, А. А. Тепловой режим дерново-подзолистых почв осушенных территорий / А. А. Волчек, В. В. Борушко // Вопросы степеведения. – 2022. – № 2. – С. 60–71.
Мажайский, Ю. А. Повышение продуктивности мелкозалежных торфяных почв при внесении минеральных добавок / Ю. А. Мажайский, С. М. Курчевский // Агрохимический вестник. – 2015. – № 1. – С. 15–17.
Игловиков, А. В. Физико-химические свойства и питательный режим нарушенных грунтов Крайнего Севера при биологической рекультивации / А. В. Игловиков, А. С. Моторин // Аграрный вестник Урала. – 2012. – № 7 (99). – С. 66–72.
Чекотилло, А. М. Температурная инерция почвы в зимнее время / А. М. Чекотилло // Вопросы изучения снега и использования его в народном хозяйстве. – М. : АН СССР, 1955. – С. 73–97.
Копанев, И. Д. О температурном режиме почвы в холодный период / И. Д. Копанев // Почвоведение. – 1965. – № 6. – С. 97–103.
Хабутдинов, Ю. Г. Учение об атмосфере: учебное пособие / Ю. Г. Хабутдинов, К. М. Шанталинский, А. А. Николаев. – Казань : Казанский федеральный ун-т, 2010. – 257 с.
Лысенко, С. А. Численное моделирование микроклимата повторно заболачиваемых земель Белорусского Полесья / С. А. Лысенко // Доклады Нац. акад. наук Беларуси. – 2024. – Т. 68, № 3. – С. 238–246.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only. Users may not prevent other individuals from taking any actions allowed by the license.
