Pogoda - zmienność, z którą trudno się uporać

CZĘŚĆ I

Autor: Guy Ash, kierownik ds. szkoleń globalnych, Pessl Instruments

W przypadku produkcji na terenach suchych na północnych równinach, do 70% niekontrolowanego ryzyka, na jakie narażony jest rolnik, pochodzi z pogody - tak, 70%. Innymi słowy, 70% dochodu jest zagrożone. Wszyscy wiemy, że warunki pogodowe (np. prędkość/kierunek wiatru, opady, wilgotność liści, wilgotność gleby i temperatura) różnią się w zależności od odległości lub położenia geograficznego, ale ich wpływ na działalność gospodarstwa jest ogromny. Czy wiemy jednak, że zmienność w terenie może być również znacząca? W jaki sposób ta zmienność przestrzenna wpływa na codzienne operacje w gospodarstwie?

W tym rozliczeniu Rozmowa o pogodzie w gospodarstwiePrzyjrzymy się bliżej zmienności przestrzennej pogody (dotychczasowe warunki i prognozy) oraz jej wpływowi na szereg decyzji dotyczących zarządzania gospodarstwem: np. siew, żyzność, choroby, zarządzanie nawadnianiem, plony, planowanie pracy i warunki zbiorów.

WPROWADZENIE

Za każdym razem, gdy rolnik jest w kawiarni, rozmowa w pewnym momencie przechodzi na temat pogody. "Ile deszczu spadło? 1 cal (25 mm), u mnie 2 cale (50 mm)."

To właśnie zmienność przestrzenna ma wpływ na codzienne operacje i może generować znaczne koszty lub korzyści dla działalności gospodarstwa. PierwszyPrzyjrzyjmy się zatem różnym parametrom pogodowym i temu, jak zmieniają się one w zależności od położenia geograficznego. Powszechnie wiadomo, że na parametry pogodowe może wpływać użytkowanie gruntów przez człowieka, takie jak zanieczyszczenie i budowa miast, rodzaj / tekstura gleby, bliskość wody do uprawy, pokrywa roślinna, szerokość geograficzna i topografia, ale jaki jest wpływ tych różnic na zarządzanie uprawami?

Ogólnie rzecz biorąc, każdy parametr pogodowy (temperatura, wilgotność względna, opady, energia słoneczna, prędkość/kierunek wiatru, wilgotność i temperatura gleby, wilgotność liści) ma różny wpływ na zmiany geograficzne, wysokości instalacji i lokalizacje. Ważnym przesłaniem, które możemy zaoferować w tym wydaniu Farm Weather Talk, jest to, że Jeśli chcesz zrozumieć wpływ pogody na zarządzanie polem, musisz mieć informacje o pogodzie i prognozę z pola..

Jest to powód, dla którego meteorologia była niedokładna i rolnicy nie ufali jej przy podejmowaniu decyzji dotyczących zarządzania. Przestrzenna zmienność pogody i jej wpływ na siew, płodność, opryski, rozwój chorób, zbiory i plony wymaga urządzeń IoT na poziomie pola, aby informacje były istotne / dokładne, a podczas tego wykładu wyraźnie zobaczysz, dlaczego jest to wymagane.

OPADY: WPŁYWAJĄ NA ROZWÓJ ROŚLIN, POBIERANIE SKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH, OSADZANIE SIĘ PRODUKTÓW, PLONY, JAKOŚĆ I OPERACJE POLOWE.

Opady są bardzo zmienne w zależności od wysokości nad poziomem morza i rodzaju zdarzenia pogodowego (od lokalnych burz do bardziej rozległych burz synoptycznych). Gdy para wodna jest zmuszona do unoszenia się, skrapla się i ostatecznie tworzy chmury, a następnie opady. Obszary, które znajdują się na zboczach przemieszczających się burz, mają tendencję do występowania większych opadów.

Może się to zdarzyć na obszarach przybrzeżnych, a nawet na obszarach, które poruszają się pod górę lub cofają się burze zmuszone do cofania się pod górę. Na wielu obszarach wielkich równin opady w sezonie wegetacyjnym pochodzą z lokalnych burz lub wyładowań atmosferycznych.

Lokalny charakter tych burz skutkuje bardzo lokalnymi i potencjalnie obfitymi opadami atmosferycznymi. Nierzadko zdarza się, że odczyt wynosi 6 mm (¼ cala) na jednym polu, podczas gdy pole oddalone o 1 1⁄2 km (1 mila) może mieć 30 mm (1⁄4 cala).

BADANIE RENTOWNOŚCI

Jako przykład, cztery urządzenia IoT Pomiary opadów zostały porównane w badaniu wydajności i wszystkie mieściły się w zakresie 6 do 10 km (3,6 do 6,2 mil) od siebie.

Urządzenie IoT znajdujące się tuż przy polu kukurydzy odnotowało łącznie około 162 mm (6,4 cala) opadów od 2 maja do 2 września, co jest znacznie poniżej długoterminowej normy wynoszącej 312 mm (12,3 cala). Urządzenie IoT znajdujące się na zachód od pola (około 6 km, 3,6 mili) miało 169 mm (6,6 cala) w tym samym okresie, podczas gdy urządzenie IoT znajdujące się dalej na zachód (około 10 km, 6 mil) miało 234 mm (9,1 cala), a jedno na południowy zachód od pola (około 8 km, 5 mil) miało 200 mm (7,9 cala).

Wyraźnie ilustruje to dużą zmienność przestrzenną opadów (72 mm lub około 3 cale między urządzeniami IoT używanymi w tym badaniu) na kanadyjskich preriach oraz zapotrzebowanie na terenowe urządzenia IoT dla przewidywanie plonów lub jakiejkolwiek analizy upraw. Ujmując to inaczej, różnica w sumach opadów równa się ok. Różnica w plonie kukurydzy od 15 do 35 bu/akr. Przy $5 kukurydzy przekłada się to na $75 - $175 na akr różnicy w dochodzie brutto w oparciu o zmienność opadów.

Osobiście doświadczyłem burzy, podczas której spadło 90 mm (około 3,5 cala) opadów w ciągu 1 godziny i 10 minut w mojej lokalizacji, podczas gdy lotnisko stacja meteorologiczna (12 km lub 7 mil dalej) odnotowano 13 mm (½ cala) opadów (zdjęcia poniżej). Wpływ tej zmienności skutkuje zupełnie innymi technikami zarządzania, z jednym obszarem zalewanym, a drugim doświadczającym ładnych opadów deszczu. Ponieważ zmienność klimatu staje się coraz bardziej ekstremalna, skala tych zdarzeń rośnie, co utrudnia zarządzanie ryzykiem w gospodarstwie i podkreśla istotną rolę urządzeń IoT w terenie.

JAK ZMIENNOŚĆ OPADÓW WPŁYWA NA ZARZĄDZANIE UPRAWAMI?

Woda jest najważniejszym czynnikiem rozwoju upraw; napędza wszystkie procesy biologiczne we wzroście roślin. Dlatego wiedza na temat ilości wody zmagazynowanej w glebie w wyniku opadów atmosferycznych i/lub nawadniania jest niezwykle ważna. Pomiar ilości opadów lub wody zmagazynowanej w glebie można łatwo wykonać za pomocą urządzenia wiadro na deszcz i sonda wilgotności gleby. Innymi słowy, każde 25 mm (1 cal) zmagazynowanej wody odpowiada określonej liczbie buszli dla każdej uprawy. Temat ten zostanie omówiony w ostatniej edycji tego artykułu w rozdziale: Putting it All Together.

Opady mogą również wpływać na wysiew, opryskiwanie i operacje zbiorów, poprzez ograniczenie dostępu do pola, skuteczności produktu i jakości zbiorów (straty klasy). Operacje polowe mogą być zarządzane przez Rozwiązania do prognozowania i planowania pracy w terenie, które są zbudowane dla rzeczywistego pola.

W tym przypadku terenowa stacja pogodowa jest wykorzystywana do tworzenia prognozy dla konkretnego miejsca, z rozwiązaniami do planowania pracy poprzez dostosowanie i dostrojenie prognozy do rzeczywistej lokalizacji w terenie (nie najbliższego miasta lub w oparciu o punkt siatki), ważenie prognoza wydajność modelu, wykorzystanie sztucznej inteligencji do nauki klimatu lokalizacji i aktualizowanie prognozy co godzinę.

Po utworzeniu prognozy specyficznej dla pola, RMSE (średni błąd kwadratowy) prognozy jest znacznie niższy niż w przypadku tradycyjnych prognoz, co skutkuje dokładnymi rozwiązaniami do planowania pracy na poziomie pola. Aktualizacje te odbywają się co godzinę i zapewniają prognozę godzina po godzinie na następne 7 dni, obejmującą działania takie jak uprawa, dostępność pola, zdolność siewu, odżywianie roślin, opryskiwanieoraz okna żniwnena które duży wpływ mają opady atmosferyczne. Więcej informacji na temat oprysków znajduje się w sekcji dotyczącej temperatury.

KLUCZOWE WNIOSKI Z CZĘŚCI I

W tej pierwszej części Farm Weather Talk - Pogoda - to zmienność, z którą trudno jest gospodarowaćzbadaliśmy, w jaki sposób zmienność pogody - zwłaszcza opady - odgrywa kluczową rolę w działalności rolniczej. Różnice w opadach deszczu na krótkich dystansach mogą znacząco wpływać na plony, wchłanianie składników odżywczych, presję chorób i ogólne decyzje dotyczące zarządzania gospodarstwem.

Ale to nie wszystko! W CZĘŚCI II w przyszłym tygodniuPrzyjrzymy się bliżej temperaturze i jej wpływowi na ewapotranspirację, kosztom nieefektywnego opryskiwania, uszkodzeniom i ochronie przed mrozem, temperaturze punktu rosy oraz znaczeniu temperatury specyficznej dla danego miejsca. Bądź na bieżąco!

Podobało się?

Być może spodoba ci się również CZĘŚĆ II, która ukaże się w przyszłym tygodniu. Subskrybuj, aby przeczytać ją jako pierwszy.