درجة الحرارة على الأرض

تأثير درجات الحرارة المنخفضة على التربة والنباتات

الزراعة -

الظروف المعيشية للنباتات الزراعية وتنظيمها

مع بداية درجات حرارة سلبية مستقرة ، يبدأ تجميد التربة. أولاً ، الطبقة العليا تتجمد ، ثم الطبقة السفلية بمقدار 30-150 سم ، ويعتمد عمق التجمد بشكل أساسي على ظروف الطقس والتربة ، وكذلك على التضاريس. يحدث التجمد العميق للتربة عادة في فصل الشتاء مع تساقط ثلوج قليلة وصقيع شديد.

يتجمد الماء في التربة عند درجات حرارة تقل عن الصفر. هذا بسبب محتوى المواد القابلة للذوبان فيه. كلما زاد تركيز المحلول ، انخفضت درجة تجمد الماء.

على سبيل المثال ، في التربة الرملية والطينية ، يتجمد الماء عند درجة حرارة سالب 4-4.5 درجة مئوية ، بينما في التربة الخثية ، حيث يكون تركيز المحلول أعلى ، فقط عند درجة 5 سالب.

تتجمد التربة في الأماكن المرتفعة بشكل أعمق مما هي عليه في الأراضي المنخفضة ، حيث يتساقط ثلوج أكثر. تحتل السهول موقعًا متوسطًا. وكلما ارتفعت درجة تشتت التربة وزاد تأثير الظواهر السطحية ، زاد عدم تجمدها. تتجمد التربة شديدة الرطوبة بشكل أبطأ بسبب السعة الحرارية العالية للمياه ، وكذلك التربة الجافة ، نظرًا لاحتوائها على مياه مقيدة ، والتي تتحول إلى جليد عند درجات حرارة منخفضة. تتجمد التربة الكثيفة بشكل أسرع وعلى أعماق أكبر من التربة الرخوة.

في تربة soddy-podzolic ، بسبب سحب الرطوبة (أثناء التجميد) ، يزداد محتوى الرطوبة في الطبقة العليا إلى السعة الكاملة. تنمو بلورات الجليد أيضًا في التربة نتيجة تكاثف الرطوبة المتدفقة من آفاق التربة السفلية. ترتبط حركته في شكل بخار بالاختلاف في مرونة بخار الماء في الطبقتين العلوية والسفلية من التربة.

يؤدي تجميد الطبقة العليا عند محتوى رطوبة أقل من السعة الكاملة إلى تحسين الخصائص الفيزيائية للتربة بسبب تمزق كتل التربة الكبيرة إلى كتل صغيرة عندما تتوسع المسام التي يوجد بها الماء ببلورات الجليد. لذلك ، فإن التربة المحروثة في الخريف تنهار جيدًا أثناء المعالجة الربيعية.

يعمل الغطاء الجليدي والنباتي ، وكذلك نفايات الغابات ، على إبطاء تجميد التربة.

تجميد التربة وذوبانها له تأثير كبير على فصل الشتاء للمحاصيل الشتوية والبرسيم. ترتبط هذه الظواهر بتكوين قشرة جليدية ونقع وتخميد وانتفاخ جذور النباتات. يمكن أن يعانون أيضًا من التجمد السريع والعميق للتربة.

بالنسبة للحياة النباتية ، فإن عدد بلورات الجليد المتكونة في التربة وهيكلها ، والذي يعتمد على درجة الحرارة والرطوبة والكثافة وظروف التربة الأخرى ، له أهمية كبيرة.

في بيلاروسيا ، جمهوريات البلطيق والمناطق المجاورة من الاتحاد الروسي ، تموت المحاصيل الشتوية أكثر من غيرها بسبب النقع ، والتخميد ، وعفن الثلج ، ونادرًا جدًا بسبب التجمد والجفاف.

		التالي>

تدفئة وتبريد المسطحات المائية

ماء،
على عكس التربة ، مباشرة ومتناثرة
الإشعاع الشمسي شفاف
وبالتالي إشعاع الموجة القصيرة
الطاقة تخترق الماء لمدة لا بأس بها
عمق كبير (حسب
شفافية المياه من 10 إلى 100 م) ، و
يحدث التسخين الإشعاعي
في طبقة من الماء بسمك عدة أمتار.

ثانيا
الفرق هو أن الحجم
السعة الحرارية للماء حوالي 2
مرات أكبر من السعة الحرارية للتربة ، و
هذا السبب ، من أجل تحقيق واحد
ونفس درجة الحرارة التي يجب أن يحصل عليها الماء
أكثر دفئا من التربة. إذا كان على الماء
وتتلقى التربة نفس الكمية
الحرارة ، أو أنها تعطي نفس الشيء
كمية الحرارة ودرجة حرارة الماء
بمقدار أقل من
درجة حرارة التربة.

ثالثا،
في حرارة التربة عموديا
عن طريق التوصيل الحراري الجزيئي ،
ونقل الحرارة بسهولة في الماء
عموديا نتيجة لذلك
عملية أكثر نشاطا - مضطرب
خلط طبقات الماء بسبب ذلك
هناك تبادل مكثف
الخصائص الفيزيائية والكيميائية بين هذه
طبقات. اضطراب في المسطحات المائية
مدفوعة بالقلق و
سرعات تيارات الكتل المائية ، وكذلك
الحمل الحراري ، وفي البحار -
بسبب اختلاف الملوحة
طبقات المياه. الخلط المضطرب
في الخزانات تحدد مسبقًا:

1. نقل
   يسخن في عمق الخزانات بمقدار 1000-10000 مرة
   أكثر من حملها في التربة.

2. سريعون
   معادلة درجة الحرارة بين الطبقات
   ماء؛

3. التدفئة
   وتبريد أحواض المياه حتى
   أعماق أكبر بكثير

4. أكثر
   أبطأ مما كانت عليه في التربة ، التغيير
   درجات حرارة سطح الماء و
   أقل من التغيير
   درجة الحرارة على سطح التربة.

سطح
طبقة الماء ، مثل التربة ، تمتص جيدًا
الأشعة تحت الحمراء. شروط الامتصاص
وعرض إشعاع الموجة الطويلة
في أحواض المياه والتربة مختلفة
قليل. وإلا فإن الأمر يتعلق بالموجة القصيرة
إشعاع. موجات قصيرة على وجه الخصوص
البنفسجي والأشعة فوق البنفسجية ، تخترق
في عمق الماء
ويحدث تسخين إشعاعي
في طبقة من الماء بسمك عدة أمتار.

التناقضات
النظام الحراري للأجسام المائية والتربة
بسبب الأسباب التالية:

—
السعة الحرارية للماء أكبر 3-4 مرات
السعة الحرارية للتربة. لذلك ، من أجل
تسخينها المتساوي ، يجب أن يكون الماء
الحصول على حرارة أكثر من التربة. إذا
سيتلقى الماء والتربة نفس الشيء
كمية الحرارة ودرجة حرارة الماء
تغيير أقل

- جزيئات الماء
لديهم قدرة كبيرة على الحركة. لذلك ، في
المسطحات المائية تنقل الحرارة إلى الماء
لا تحدث عن طريق الجزيئية
الموصلية الحرارية ، كما في التربة ، وفي
نتيجة لعملية مكثفة أكثر
- خلط مضطرب.

ما بين
الطبقات السطحية والسطحية
التربة والمياه تحدث باستمرار
التبادل الحراري. تدفق الحرارة في التربة أو
يتم التعبير عن جسم الماء تقريبًا
معادلة:

,

أين
ر₂
و ت₁ –
درجة الحرارة في الأعماق ض₁
و ض₂;

λ - معامل
توصيل حراري.

الخامس
نظام SI ، يتم التعبير عن التدفق الحراري من حيث
W / م 2.

وظيفة المياه

مخطط تركيب تليين المياه العميقة.

تعتبر المياه الجوفية ذات قيمة كبيرة لأنها المصدر الرئيسي لإمدادات المياه. نطاق استخدامها واسع جدًا ، لأنها ضرورية في كل مكان: للمستوطنات ، وللمؤسسات الصناعية ، وللاقتصاد الوطني. من أجل البحث عن المياه الجوفية واستخراجها ، يتم عمل الآبار أو حفر الآبار. من الأفضل بناءها باستخدام ردم الحصى وأخذ مرشحات خاصة مصنوعة من شبكة نسج جالون.

ومع ذلك ، فهي مدمرة للغاية ، وتؤثر سلبًا على مواد البناء المختلفة ، وخاصة الخرسانة. لذلك ، قبل بناء أي شيء ، يقومون بتحليل عدوانية الماء. تصنيفها على النحو التالي. أقل أنواع العدوانية هو الحمض العام. ثاني أكسيد الكربون له أكبر تأثير مدمر. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز المغنيسيا والرشح وعدوانية الكبريتات أيضًا.

وستكون التربة هي ثاني أكثر المناطق موثوقية ، لأن درجة حرارتها نادراً ما تنخفض حتى في فصل الشتاء عن +5 درجة مئوية. في أي حال ، سيعتمد باقي مخطط الإنتاج والخصائص الأخرى على ما يتم استخدامه لإنتاج الطاقة.

للحصول على حرارة من المياه الجوفية ، سوف تحتاج إلى حفر آبار (امتصاص واستخراج). يتم حفر البئر مسبقًا للتحكم. إنها ملزمة بالتأكد من أن الماء مناسب ، ونوعية جيدة ، ويلبي المعايير الأخرى اللازمة لمضخة الحرارة. لا تتقلب درجة الحرارة كثيرًا ، حتى على مدار العام.

http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois

يضمن النطاق من 7-12 درجة مئوية عدم تأثير الموسم أو درجة حرارة الهواء المحيط على أداء التدفئة المستقر. مثل هذا النظام بسيط للغاية ولا يتطلب تكاليف تشغيل وطاقة كبيرة. إنها مناسبة لكل من الصرف الصحي واستهلاك المياه المنزلي العام. الطاقة الحرارية الأرضية هي بديل للطرق الأخرى ، وهي صديقة للبيئة.

في جميع الحالات ، من المتوخى حماية وحماية المياه من التلوث أو الاستنزاف. السعي لتحقيق أهداف استخدامه الرشيد. على سبيل المثال ، يؤثر القرب من المصانع الكيميائية ومحطات الطاقة الحرارية ومحطات المعالجة وقنوات الري وخنادق تصريف المناجم بشكل كبير على التركيب الكيميائي للمياه.

غالبًا ما تستنفد عمليات التعدين موارد الينابيع وتنتهك النظام الهيدروجيولوجي. يعتمد معامل هذا التأثير بشكل مباشر على نوع العمل الذي يتم تنفيذه ، على الأرض أو تحت الأرض. في حالة العمل تحت الأرض ، فإنه يأخذ في الاعتبار العمق الذي يحدث فيه التطوير وعوامل مهمة أخرى. لتحقيق تأثير إيجابي ، يتم استخدام العديد من الوسائل والتقنيات.

درجة حرارة التربة تحت الثلج.

للثلج ، بصفته عازلًا حراريًا جيدًا ، تأثيرًا كبيرًا على حماية التربة من التجمد. وكلما زاد تساقط الثلوج ، زادت قوة حماية التربة من تأثيرات درجات الحرارة المنخفضة. لكن هذه القيمة ليست واضحة وقد يختلف أحد المؤشرات عن الآخر ليس فقط من مسافة المناطق ، ولكن أيضًا داخل نفس المنطقة أو المنطقة ويعتمد على درجة حرارة الغطاء الأرضي وقت تساقط الثلوج. إذا تساقط الثلج على تربة شديدة التجمد ، ولم يكن ارتفاع الغطاء الثلجي كبيرًا ، فإن درجة حرارة التربة تحت الثلج ، على سطحها ، ودرجة حرارة الهواء فوقها ستكون متطابقة تقريبًا. في الوقت نفسه ، إذا وصل عمق الثلج في هذه المناطق إلى 15-20 سم ، فإن الفرق بين درجة حرارة التربة وسطح الثلج سيكون 6-8 درجات ؛ في حين أن سطح الأرض سيكون أكثر دفئا. من ناحية أخرى ، إذا تساقط الثلج على أرض غير متجمدة ، وكان عمق "الغطاء" الثلجي كبيرًا بدرجة كافية ، فإن درجة حرارة الأرض تحت الثلج ستكون تقريبًا من صفر إلى -0.5 درجة. يشير هذا إلى أن الثلج ، باعتباره موصلاً ضعيفًا للحرارة ، يعكس الأشعة فوق البنفسجية للشمس ، يحمي الطبقة العليا من الأرض من التبريد بشكل موثوق. في الوقت نفسه ، لا يمكن أن يكون لسطح التربة درجة حرارة موجبة ، لأنه في هذه الحالة سوف يذوب الثلج عند ملامسته للأرض.

أظهرت تجارب العلماء أنه عند درجة حرارة الهواء -25 ... -28 درجة وارتفاع الغطاء الثلجي 25-30 سم ، لا تنخفض درجة حرارة الأرض عن -10 درجات ، وعلى عمق 35-40 سم - أقل من -5 درجة. في نفس الوقت ، عند درجة حرارة الهواء -45 غرام. ويصل عمق الثلج إلى 1.50 م ، وبشرط أن يكون الثلج رخوًا نوعًا ما ، لا تقل درجة حرارة التربة عن -8 غرام. هذا يثبت مرة أخرى أن الثلج ، مثل الدرع الموثوق ، يغطي الأرض من التجمد.