Оценка адекватности модели стока и температуры в Больших лизиметрах почвенного стационара МГУ

Проводилась апробация модели PEARL 4 на основании данных стока и температуры в Больших лизиметрах почвенного стационара МГУ. Лизиметрические установки используются в экспериментальном почвоведении главным образом для изучения составляющих водного баланса почвы и исследований выноса различных веществ из отдельных почвенных горизонтов или всего почвенного профиля. Модель PEARL 4, водный блок которой построен на основе классической модели SWAP, использует механизм описания преимущественных потоков в почве. Режимные наблюдения в модельных почвах Больших лизиметров МГУ позволили получить обширные данные по динамике температуры, влажности почвы, а также данные по стоку с нижней границы модельной почвы, что является уникальным материалом для адаптации, проверки и настройки любых моделей энерго/массопереноса в почве. Показано, что для достоверного соответствия стока с нижней границы и прогнозных профилей влажности и температуры с реальными значениями параметризованная математическая модель требует настройки путем подбора параметров аппроксимации основной гидрофизической характеристики (ОГХ). Установлено, что в зимний период времени ошибка прогноза всех показателей увеличивается. Таким образом, использование подобных моделей миграции веществ в почве для долгосрочного прогноза, например, для оценки риска загрязнения грунтовых вод агрохимикатами при ежегодном применении в 10-летний период, затруднительно ввиду ежегодного накопления общей ошибки прогноза к периоду весеннего снеготаяния.

1. Шеин Е.В., Кокорева А.А., Горбатов В.С., Умарова А.Б. Оценка чувствительности, настройка и сравнение математических моделей миграции пестицидов в почве по данным лизиметрического эксперимента // Почвоведение. 2009. № 7. С. 826–834.

2. Сметник А.А. Прогнозирование миграции пестицидов в почвах: Автореферат дис. ... докт. биол. наук: 03.00.27; 06.01.11. М., 2000. 56 с.

3. Shein E.V., Belik A.A., Kokoreva A.A., Kolupaev V.N., Pletenev P.A. Prediction of Pesticide Migration in Soils: the Role of Experimental Soil Control // Moscow University Soil Science Bulletin. 2017. Vol. 72. No. 4. Р. 185–190.

4. Shein E.V., Belik A.A., Kokoreva A.A., Kolupaeva V.N. Quantitative Estimate of the Heterogeneity of Solute Fluxes Using the Dispersivity Length Parameter for Mathematical Models of Pesticide Migration in Soils // Eurasian Soil Science. 2018. Vol. 51. No. 7. P. 797–802.

5. Van Dam J.C., Hyygen J., Wesseling J.G., Feddes R.A., Kabat P., van Walsum P.E.V., Groenendijk P. and van Diepen C.A. Theory of SWAP version 2.0. Simulation of water flow, solute transport and plant growth in the soil water atmosphere plant environment. Wageningen University, The Nederlands, 1997. 167 p.

6. Van Genuchten M.T., Leij and Yates SR. The RETC code for quantifying the hydraulic functions of unsaturated soils. US Salinity Lab. Riverside, CA, 1991.