Upozorenja
vjetar kiša grmljavinska oluja
Otvori
Agrometeorološka prognoza
  1. Naslovnica
  2. Prognoze
  3. Posebne prognoze

Saznajte više o temperaturnim sumama

Temperaturne sume
Primjena temperaturnih suma
Metode određivanja temperaturnih suma
Pojašnjenje prikazanih grafova temperaturnih suma

Temperaturne sume

Poznato je da je za razvoj biljnog svijeta neobično važna toplina. Budući da se na meteorološkim postajama ne mjeri toplina već temperatura zraka, kao zamjena za akumuliranu toplinu koja je biljkama potrebna od jedne do druge razvojne faze, izračunavaju se temperaturne sume. Možemo reći da su temperaturne sume najjednostavniji način da se pokaže utjecaj topline na biljke.

Prema definiciji, temperaturne sume ili stupanj-dani (degree days) su, dakle, mjera koja odražava akumuliranu toplinu iznad specifičnog temperaturnog praga u nekom određenom razdoblju npr. tijekom dana, mjeseca, u toplom ili hladnom dijelu godine kao i od jedne do druge razvojne faze određene biljke. Rast biljaka je manje ili više koreliran s akumuliranom temperaturom zraka ispod ili iznad određenog temperaturnog praga. Kad se od srednje temperature zraka oduzme temperaturni prag, dobijemo temperaturnu sumu.

Početak vegetacije ovisi o duljini i intenzitetu zime, što je od iznimne važnosti za gorska područja, gdje je vegetacijsko razdoblje kraće nego u ostalim područjima Hrvatske. Stoga postoji podjela temperaturnih suma na negativne temperaturne sume, CDD (cooling degree days) pri kojima se zbrajaju sve srednje temperature zraka ispod 0 °C i pozitivne temperaturne sume, HDD (heating degree days) pri kojima se zbrajaju srednje temperature zraka koje su iznad ili jednake 0 °C. Zbrajaju li se samo srednje temperature zraka iznad 5 °C, tada govorimo o GDD (growing degree days) koje se onda povezuju s prirastom vegetacije.

Primjena temperaturnih suma

Planiranje uzgoja određenih biljnih vrsta

Poznavajući srednje temperaturne sume tijekom vegetacijskog razdoblja, moguće je procijeniti temperaturne uvjete na nekom području i na taj način planirati uzgoj određenih biljnih vrsta.

Temperaturni pragovi tipični za određene biljne vrste u njihovom različitom stadiju razvoja su: apsolutni minimum, vegetacijska nulta točka, optimalna temperatura zraka i apsolutni maksimum. Kada temperatura padne ispod vegetacijske nulte točke, biljka prestane rasti. Ako temperatura zraka padne ispod apsolutnog minimuma, hladnoća dovodi do uvenuća biljke. Aktivnost biljke je najbolja pri optimalnoj temperaturi zraka. Rast temperature zraka iznad apsolutnog maksimuma rezultira time da zbog previsoke temperature biljke uvenu.

Zaštita od biljnih bolesti i štetnika

Računanje temperaturnih suma je također korisno u zaštiti bilja. Naime, temperaturne sume mogu poslužiti uzgajivačima i savjetnicima pri suzbijanju štetnika i biljnih bolesti kao vremenska orijentacija po pitanju razvoja generacije štetnika u svrhu učinkovitijeg tempiranja primjene preparata za njihovo suzbijanje. To često rezultira smanjenjem troškova i štete od štetnika i biljnih bolesti.

Ako na nekom mjestu postoje istovremeni podaci o štetnicima i meteorološki podaci za izračunavanje temperaturnih suma, može se poboljšati kvantificiranje štetnika, ali i bolje predvidjeti njihovu najezdu što je u izravnoj vezi s prinosom usjeva.

Predviđanje nastupa razvojnih faza

Poznavanjem srednjih vrijednosti temperaturnih suma na nekom mjestu za određene temperaturne pragove i određene biljke moguće je predvidjeti početak neke razvojne faze te biljke npr. početak listanja, cvjetanja, zrenje plodova i sl.

Metode određivanja temperaturnih suma

Postoji više načina procjene temperaturnih suma, od sasvim jednostavnih do složenih metoda koje zahtijevaju uporabu računala. Od najjednostavnije do najsloženije metode su redom:

1. metoda srednjaka ili metoda pravokutnika (slika 1),
2. metoda jednostrukih trokuta,
3. metoda dvostrukih trokuta,
4. metoda jednostruke sinusoide ili Baskerville-Eminov ili BE metoda,
5. metoda dvostruke sinusoide ili modificirana sinusoidna metoda ili Allenova metoda
6. Huberova metoda
Sve navedene metode računaju temperaturne sume iz podataka minimalnih i maksimalnih dnevnih temperatura i temperaturnog praga kao područje ispod krivulje dnevnog hoda temperature. Te metode se smatraju linearnima jer se pretpostavlja da je stopa razvoja biljke ili štetnika linearno povezana s temperaturom zraka.

Usporedba različitih metoda računanja temperaturnih suma s referentnom metodom proračuna temperaturnih suma iz satnih vrijednosti temperature zraka za Zagreb-Maksimir dala je dobre rezultate za metodu srednjaka, koja je ujedno i najjednostavnija metoda. Ova metoda računa temperaturnu sumu (TS) za određeni dan oduzimanjem temperaturnog praga (Tp) od srednje temperature zraka (S) prema sljedećoj relaciji:

gdje su: tmaks maksimalna dnevna temperatura zraka, tmin minimalna dnevna temperatura, te n broj dana u određenom razdoblju. Pozitivne temperaturne sume HDD uobičajeno se uzimaju od 1. travnja do 30. rujna, što se približno poklapa s vegetacijskim razdobljem uglavnom u kontinentalnoj Hrvatskoj. Za negativne temperaturne sume CDD promatra se razdoblje od 1. listopada do 31. ožujka što pak odgovara hladnom dijelu godine.

Slika 1. Metoda srednjaka ili pravokutnika (Salopek, 2007).

Pojašnjenje prikazanih grafova temperaturnih suma

Temperaturni pragovi izabrani su kao prosječni pragovi za početak vegetacije pojedine biljke. Prag od 5 °C izabran je za šumsko drveće i grmlje te neke povrtnice, prag od 7 °C za voćke i žitarice i 12 °C za kukuruz. Kod svakog pojedinačnog praga lijevi stupić je višegodišnji srednjak temperaturnih suma za prikazano razdoblje, a desni stupić prikazuje prognoziranu temperaturnu sumu.

Kada je lijevi stupić viši od desnog stupića (slike 2–3) znači da je u tom promatranom razdoblju ostvarena ili prognozirana temperaturna suma iznad višegodišnjeg prosjeka te obrnuto, kada je niži, tada je temperaturna suma ispod višegodišnjeg prosjeka za to razdoblje. Vrijednosti više od prosjeka upućuju na višak akumulirane topline u biljkama, što posljedično može rezultirati pojačanim rastom ili u uvjetima ljetnih vrućina kao pokazatelj toplinskog stresa. Manjak akumulirane topline u odnosu na prosjek upućuje na usporen rast vegetacije, odnosno moguće kašnjenje u razvojnim fazama.

Slika 2. Lijevi stupić: ostvarene temperaturne sume u proteklom 7-dnevnom razdoblju (lijevo) i prognozirane temperaturne sume 7 dana unaprijed (desno). Desni stupić: srednje 7-dnevne temperaturne sume za razdoblje 1961–1990.
Slika 3. Lijevi stupić: prognozirane temperaturne sume 3 dana unaprijed (lijevo) i sljedeća 4 dana unaprijed (desno). Desni stupić: srednje 3- i 4-dnevne temperaturne sume za razdoblje 1961–1990.
Literatura
  • Penzar, I, Penzar, B., 2000: Agrometeorologija, Školska knjiga, Zagreb, 228 str.
  • Salopek, I, 2007: Različite metode izračuna temperaturnih suma i njihova primjena u poljoprivredi, Diplomski rad, Agronomski fakultet, Sveučilište u Zagrebu
  • Vučetić, M, Vučetić, V, 1994: Degreedaysinthemountainarea of Croatia. Annalen der Meteorologie 30, 356–360.
  • Vučetić, V, 2009: Secular trend analysis of growing degree-days in Croatia, Quarterly Journal of theHungarianMeteorological Service, 113, 39–46 pp.
  • Zalom, FG, Goodell, P. B, Wilson, W. W, Bentley, W.J, 1983: Degree-days: The calculation and the use of heatunitsin pest managment. Leaflet n 21373. Division of Agriculture and Natural Resources, University of California, Davis, 10 pp. [ link ]
  • Šarić, T, 2011: Analiza temperaturnih suma u Hrvatskoj, Diplomski rad, Geofizički odsjek Prirodoslovno-matematičkog fakulteta, Sveučilišta u Zagrebu [ pdf ]