A szenzibilis és a latens hő alakulása kukorica állományban Dióssy L.* és Anda A.** Szakállamtitkár Professzor A szenzibilis és a latens hő alakulása kukorica állományban * Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Budapest **Pannon Egyetem Georgikon Kar Keszthely 2008

A szén-dioxid és a növények www.google.com

CO2 - ÉLETFOLYAMATOK EREDMÉNY?

Célkitűzés Globális felmelegedés növényre gyakorolt hatásaiból változik-e az állomány energia felhasználása? Megkötött sugárzási energiából: szenzibilis és latens hő fotoszintézisben megkötött energia Lokális elemzés! Modellezés Kukorica – C4

A kísérlet helyszíne: Agrometeorológiai Kutatóállomás Keszthely QTC-50 automata klímaállomás

A GOUDRIAAN és van Laar (1994) modell elméleti közelítése Si = Ti (1) ahol Si: az elnyelt sugárzás és Ti: az entalpia az adott, i rétegben. Ti = Hi + Ei (2) ahol H: a szenzibilis hőáram ás a E: látens hőáram. Hi = Cp (Tc,i - Ta,i )/raH,i (3) ahol: Tc,i-Ta,i : növény- és léghőmérsékleti differencia (°C), raH,i : hőre vonatkozó aerodinamikai ellenállás (s m-1),  : a levegő sűrűsége (kg m-3), Cp : a levegő állandó nyomáson vett fajhője (J kg-1 K-1). Ei = Cp ( q*(Tc, i) – q, i) / [  (raw, i + rc, i )] (4) ahol q*(Tc,i) - q: adott levélhőmérséklethez tartozó telítési- és a tényleges vízgőzkoncentráció különbsége (hPa), rc,i és raw,i: az állományra és a vízre az aerodinamikai ellenállás (s m-1),  : pszichrometrikus konstans [hPa K-1],  : a víz halmazállapot változásához szükséges energia [J g-1].

Modell inputok: a tér- és időbeliséget meghatározó adatok (földrajzi helymeghatározás, rétegek száma, nap sorszáma stb.) meteorológiai adatok (referencia szintre meghatározva; CO2 koncentrációk) növényállományra vonatkozó függvények és paraméterek talajra vonatkozó jellemzők (hővezető képesség, hőfluxus, stb.)

Növényi bemenő paraméterek: LI-COR 3000A típusú automatikus planiméter - levélfelületet levél szintenként (10-12 mintanövény/kezelés) - átlagos és a maximális levélszélesség - a levél emelet talajtól mért távolsága Növénymagasság Talajnedvesség-gravimetriásan

A bemenő paraméterek Alapnap: Ta: 21,9 °C Tmax: 30,8 °C Vízpot.: -7 bar LAI.: 3,0 Sugárzás: 22 MJ m-2 CO2:380 ppm és 120 ppm

Outputok Szenzibilis hő Latens hő Fotoszintézis intenzitás Párolgás (transzspiráció)

F = (Fm-Fd) [1/exp (Rv/Fm)] + Fd Növényi jellemzőkből F: fotoszintézis intenzitás F = (Fm-Fd) [1/exp (Rv/Fm)] + Fd   ahol     Fm : a nettó asszimiláció maximuma,        Fd  :  a sötét respiráció,                              Rv : a megkötött rövidhullámú sugárzás

Emissziós forgatókönyvek

Léghőmérséklet 2071-2100 Nyár A2: 4.8 °C B2: 3.8°C

Csapadék előrejelzés Nyár A2: -15% B2: -25%

LAI – analógia 2.8 2.8 *kétszeres CO2 2.8 2.5 2.2 1.8 1.5 1.3

Eredmények

A szenzibilis és a latens hő arányai Változások: 10 % alatt

Nőtt: közelmúltban (+3,4%) és 2xCO2-nél (+19,6%) Alig változott: A2 és B2 Csökkent: +6°C (-8%) +9°C/1 (-68,1%) +9°C/2 (-32,7%) Melegedés – több párolgás – több energia latens hőből (ha van víz)

A latens hő napi változásai szcenáriónként

A napi párolgás változása

Fotoszintézis és légzés intenzitás

A fotoszintézis intenzitás napi változása

Következtetések A szenzibilis és a latens hő-arány szignifikánsan nem változott az egyes jövőképekben Extrém meleg napokon (+6°C feletti napi átlaghőm. növekedésnél) – fotoszintézis intenzitás napi átlaga 2-26%-kal csökken egységnyi zöldfelületen (talajfelület!) ?? Mi lesz a csapadék nagyobb mértékű változásakor?

Köszönöm a megtisztelő türelmüket!