Shostak, L. та Шостак, Л. В. (2025) COMPUTER SIMULATION OF TEMPERATURE DISTRIBUTION IN THE FOREST SOIL WITH REGARD TO THE PRESENCE OF A THIN BOUNDARY LAYER OF FALLEN LEAVES. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (1(109)). с. 169-187.

Text Vt4202514.pdf Download(2MB)

Анотація

У статті розглянуто задачу чисельного моделювання розподілу температури в ґрунті лісової екосистеми з урахуванням впливу тонкого примежового шару опалого листя. Цей шар значно змінює теплопровідні властивості ґрунту, регулюючи теплообмін між атмосферою і підстилаючими шарами ґрунту. Для уточненого моделювання процесів теплообміну автор модифікувала граничну умову для рівняння теплопровідності, враховуючи фізичні характеристики лісової підстилки. Задля розв’язання відповідної крайової задачі використано метод скінченних різниць, що дозволяє врахувати варіативність теплопередачі в ґрунті. Чисельні експерименти показали значний вплив примежового шару опалого листя на динаміку температурних змін, що є важливим для оцінки екологічних процесів, удосконалення агротехнологій та прогнозування кліматичних змін в ґрунті. Отримані результати можуть бути застосовані для покращення розуміння теплових процесів у лісових екосистемах і розвитку нових підходів до екологічного моніторингу та моделювання кліматичних сценаріїв.

Title in English

КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РОЗПОДІЛУ ТЕМПЕРАТУРИ В ҐРУНТІ ЛІСУ З УРАХУВАННЯМ НАЯВНОСТІ ТОНКОГО ПРИМЕЖОВОГО ШАРУ ОПАЛОГО ЛИСТЯ

English abstract

The article addresses the problem of numerical modeling of temperature distribution in the soil of forest ecosystems, taking into account the influence of a thin boundary layer of fallen leaves. This layer significantly alters the thermal conductivity properties of the soil, regulating the heat exchange between the atmosphere and the underlying soil layers. To accurately model the heat exchange processes, the author modified the boundary condition of the heat conduction equation, considering the physical characteristics of the forest litter. The finite difference method was used to solve the corresponding boundary value problem, allowing the variability of heat transfer in the soil to be accounted for. Numerical experiments showed a significant impact of the boundary layer of fallen leaves on the dynamics of temperature changes, which is crucial for assessing ecological processes, improving agricultural technologies, and predicting climate changes. The results obtained can be applied to enhance the understanding of thermal processes in forest ecosystems and develop new approaches to ecological monitoring and climate scenario modeling.

Перегляд елементу

Завантажень