|
|
Plant transpiration, entropy production and gross primarily productivity
Šír, M. ; Tesař, Miroslav ; Lichner, Ľ.
The Earth is a self-organized system. The source of information for self-organization is the degradation of solar radiation. The solar energy is highly organized and carried by photons. Earth absorbs this energy and then releases it back to the Universe. However, energy released to the environment is in the form of electromagnetic radiation, which is on average at longer wavelengths than the absorbed photons. The flow of the entropy associated with the energy conversion, which is at disposal for the self-organization, is approximately equal to 1.16·10.sup.38./sup. bit·.sub.s./sub..sup.-1./sup. (Roland-Mieskowski, 1994). The nature of self-organization is a theme of contemporary scientific discussion. The core of this discussion is the role of biotic processes. Lovelock and Margulis (1974) formulated a theory that the self-organization in a global scale is an emergent characteristic of the Earth’s biota (Gaia theory).
|
|
|
Formování extrémních dešťů v Krkonoších v létě 2002 a 2006
Tesař, Miroslav ; Šír, Miloslav ; Fišák, Jaroslav
V článku diskutujeme hydrologické a meteorologické podmínky, které předcházely dvěma extrémním letním dešťům v Krkonoších v srpnu roku 2002 a 2006. Oba deště byly způsobeny cyklonami, které se pohybovaly z Maďarska nad Polsko. Meteorologické podmínky, které dešťům předcházely, byly v obou případech velice podobné – dlouhodobý nedostatek srážek a nadprůměrné teploty vzduchu. Zkoumáme roli nedostatečného transpiračního chlazení krajiny na vzniku obou extrémních dešťů.
|
|
|
Hydrologické extrémy a hrubá primární produktivita na povodí Liz
Šír, Miloslav ; Tesař, Miroslav ; Lichner, Ľ. ; Váchala, J. ; Krejča, M.
V horských podmínkách s nevýraznými zásobami mělké podzemní vody, jakých typickým představitelem je experimentální plocha Zábrod – louka na Šumavě, je retence vody v půdě podstatným faktorem, který rozhoduje o charakteru hydrologického cyklu a o hrubé primární produktivitě. Nedostatek vody má za následek oteplení, extremalizaci srážek a omezení produktivity. Naproti tomu nedostatek tepla způsobuje pouze omezení produktivity. Vysoká produkce entropie při transpiračním výparu je příznakem stability hydrologického cyklu, a naopak, nízká produkce entropie signalizuje jeho extremalizaci
|
|
|
Synergie mezi rostlinami, půdou a klimatem na šumavském povodí Liz ve vegetačních sezónách 1998 – 2000
Tesař, Miroslav ; Šír, Miloslav ; Polívka, J.
Cílem studie byla kvantifikace synergie mezi vygetačním krytem, solární radiací, teplotou vzduchu a půdní vlhkostí. Pro potřeby určení rozhodujících faktorů limitujících produktivitu fytomasy v suchém a teplém období na Šumavě byla studována tepelná bilance, potenciální a aktuální transpirace a výměna entropie. Prokázalo se, že limitujícím faktorem produktivity fytomasy v suchých a teplých obdobích v chladných klimatických podmínkách je vodní retenční kapacita půdního krytu a produktivita fytomasy může být kvantifikována výměnou entropie spojenou s tokem latentního tepla.
|
|
|
Vliv vegetace na tepelnou bilanci a výměnu entropie
Šír, Miloslav ; Weger, J. ; Tesař, Miroslav ; Lichner, Ľ.
Cílem této studie je kvantifikovat synergii mezi vegetačním krytem, slunečním zářením, teplotou vzduchu a vlhkostí půdy. Pro určení rozhodujících faktorů určujících produkci fytomasy v chladné klimatické oblasti Šumavy byla ve třech lokalitách s různým vegetačním krytem zkoumána tepelná bilance, potenciální a aktuální transpirace a výměna entropie. Produkce fytomasy může být kvantifikována produkcí entropie spojenou s tokem latentního tepla. V chladných klimatických podmínkách českých hor je nedostatek vody rozhodující faktor určující produkci fytomasy v suchých a teplých obdobích.
|
|
|
Porovnání dvou modelů transpirace lesa
Šír, Miloslav ; Čermák, J. ; Naděždina, N. ; Naděždin, V. ; Tesař, Miroslav
Článek se zabývá dvěma modely transpirace lesa – modelem s regulací a modelem bez regulace. Jádrem modelu s regulací je představa, že fyzikálním mechanismem transpirace je rostlinou aktivně regulovaný výpar vody. Regulační pravidlo zní: výparem se disipuje ta část tepla z tepelného ekvivalentu pohlceného slunečního záření, která by způsobila přehřátí rostliny nad 25 ºC. Model má pět fyzikálních parametrů, které jsou v zásadě měřitelné. Naproti tomu model bez regulace je založen na názoru, že transpirací je disipován určitý pevně daný podíl (cca 45 %) tepelného ekvivalentu slunečního záření. Model má jeden fyzikální parametr, rovněž měřitelný. Oba modely byly užity k výpočtu denních sum transpirace lužního lesa na stanovišti Pohansko u Břeclavi v období 1.5. až 30.9. 1998 ve světlé části dne mezi 5. a 20. hodinou. Parametry modelů byly získány kalibrací s užitím denních sum transpirace ve stejném období. Výsledky výpočtů jsou porovnány s měřenými údaji. Z hlediska shody s měřením jsou oba modely vyhovující a rovnocenné. V článku se diskutují jejich fyzikální rozdíly, argumenty v jejich prospěch i neprospěch. Je vytyčen program dalšího zkoumání fyzikálního mechanismu transpirace.
|
|
|
Transpirace rostlin a autoregulace hydrologického cyklu
Šír, Miloslav ; Lichner, Ľ. ; Tesař, Miroslav
V příspěvku je studován rozdíl v biotickém cyklu (aktuální transpirace je vždy rovna potenciální, výpar je řízen rostlinami) a převážně abiotickém hydrologickém cyklu (aktuální transpirace je rovna potenciální jen v 39 % dní, v 61 % dní je transpirace nulová) v období 27.5. až 30.9.1992 od 5 do 20 hodin na lokalitě Zábrod – louka. Produkce entropie v povrchových procesech ve zcela biotickém hydrologickém je vyšší o 2,2 % než produkce entropie v téměř abiotickém hydrologickém cyklu na téže lokalitě ve shodném období. V extrémně teplém dni byla větší dokonce o 7,2 %. Tím je dokázáno, že ve světlé části dne v teplém období roku vedou povrchové procesy v biotickém hydrologickém cyklu k větší produkci entropie než v cyklu abiotickém a to v rámci jednoho dne i vegetační sezóny trvající 127 dní. Znamená to, že transpirace jako biotický proces rozděluje pohlcenou sluneční energii na zjevné a latentní teplo v poměru, který vede k větší produkci entropie ve srovnání s abiotickými podmínkami. Je proto pravděpodobné, že autoregulační funkce bioty při rychlé autoregulaci klimatu v měřítku povodí je potvrzena.
|
|
| |
|
|
Klimatická změna a transpirace rostlin
Šír, Miloslav ; Tesař, Miroslav ; Lichner, Ľ. ; Syrovátka, O.
The article shows how the plant transpiration cools the boundary level of the atmosphere. In a summer day, when the heat input is 5 to 6 kWh/m2 per day, in the mountainous and submontane areas of the Czech Republic (600 to 1400 m a.s.l.) the plant transpiration decreases: (1) maximum temperature of plant cover from 47 to 25 degrees C, (2) maximum temperature of boundary level of the atmos-phere from 29 to 21 degrees C, (3) maximum temperature of the soil in the depth of 15 cm from 15 to 8 degrees C. The cooling caused by plant transpiration substantially af-fects the energy balance of the land surface. Insufficient transpiration caused an increment of thermal energy of about 23
|
|
| |
host ::
RSS.