МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ОСУШЕННЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ БЕЛОРУССКОГО ПОЛЕСЬЯ
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-138-3-135-140Ключевые слова:
Белорусское Полесье, моделирование, дерново-подзолистая почва, мелиорация, температура, теплоемкость, количество теплотыАннотация
В настоящей статье представлены результаты комплексного моделирования, направленного на прогнозирование динамики теплопереноса в дерново подзолистых почвах региона Белорусского Полесья. Исследование охватывает временной горизонт до 2035 года и учитывает два ключевых фактора:
1) различные нормативы осушения земель, варьирующие по интенсивности и технологическим параметрам;
2) глобальные климатические изменения, выражающиеся в устойчивом тренде повышения средней температуры приземного слоя воздуха.
Для достижения поставленной цели разработана оригинальная методическая база, основанная на методах математического моделирования. Предложенный подход позволяет:
- воспроизводить пространственно временную динамику температурного поля в почвенном профиле;
- сравнивать термические режимы естественных (немелиорированных) и осушенных почв;
- оценивать влияние атмосферных температурных аномалий на тепловое состояние почвенного покрова.
В результате вычислительных экспериментов сформирован массив прогнозных данных, включающий:
- детализированные температурные профили почв для различных сценариев осушения;
- количественные оценки градиентов температуры по глубине почвенного профиля;
- временные ряды температурных показателей с шагом, соответствующим климатической сезонности.
Практическая значимость полученных результатов заключается в их прикладном потенциале для сферы мелиоративного земледелия. В частности, разработанные прогнозные модели могут быть использованы:
- при проектировании систем регулирования водного режима на мелиорированных территориях;
- оптимизации графиков водоподачи и дренажных мероприятий;
- разработке адаптивных стратегий управления агроландшафтами в условиях изменяющегося климата;
- оценке рисков перегрева или переохлаждения корнеобитаемого слоя при различных сценариях осушения.
Таким образом, проведенное исследование создает научно обоснованную базу для принятия управленческих решений в области мелиорации, позволяя учитывать как локальные гидрологические условия, так и макромасштабные климатические тренды.
Библиографические ссылки
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.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Авторы предоставляют материалы на условиях лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. Пользователи не вправе препятствовать другим лицам выполнять действия, разрешенные лицензией.
