Ефектът на ниските температури върху почвата и растенията
Земеделие -
Условия на живот на земеделските растения и тяхното регулиране
С настъпването на стабилни отрицателни температури започва замръзване на почвата. Първо замръзва горният му слой, а след това долният с 30-150 см. Дълбочината на замръзване зависи главно от метеорологичните и почвените условия, както и от релефа. Дълбокото замръзване на почвите обикновено се случва през зимата с малко сняг и силни студове.
Водата замръзва в почвата при температури под нула градуса. Това се дължи на съдържанието на разтворими вещества в него. Колкото по-висока е концентрацията на разтвора, толкова по-ниска е точката на замръзване на водата.
Например при песъчливи и глинести почви водата замръзва при минус 4-4,5°C, докато в торфени почви, където концентрацията на разтвора е по-висока, само при минус 5°C.
Почвите на високи места замръзват по-дълбоко, отколкото в низините, където има повече сняг. Равнините заемат средно положение. Колкото по-висока е степента на дисперсия на почвата и по-силен е ефектът от повърхностните явления, толкова по-дълго тя не замръзва. Прекалено влажните почви замръзват по-бавно поради високия топлинен капацитет на водата, както и сухите почви, тъй като те имат свързана вода, която се превръща в лед при по-ниски температури. Плътните почви замръзват по-бързо и на по-голяма дълбочина от насипните почви.
На дерново-подзолистите почви, поради изтеглянето на влага (по време на замръзване), съдържанието на влага в горния слой се увеличава до пълен капацитет. Ледени кристали също растат в почвата в резултат на кондензацията на парна влага, изтичаща от долните почвени хоризонти. Неговото движение в парна форма е свързано с разликата в еластичността на водната пара в горния и долния слой на почвата.
Замръзването на горния слой при съдържание на влага под пълния капацитет подобрява физичните свойства на почвата поради разкъсването на големи почвени буци на малки, когато порите, в които се е намирала водата, се разширяват с ледени кристали. Следователно почвата, разорана през есента, се разпада добре по време на пролетната обработка.
Снежната и растителна покривка, както и горската постеля, забавят замръзването на почвата.
Замръзването и размразяването на почвата оказва значително влияние върху презимуването на зимни култури и детелина. Тези явления са свързани с образуването на ледена кора, накисване, затихване и изпъкване на корените на растенията. Те също могат да страдат от бързо и дълбоко замръзване на почвата.
За живота на растенията от голямо значение е броят на образуваните в почвата ледени кристали и тяхната структура, която зависи от температурата, влажността, плътността и други почвени условия.
В Беларус, балтийските републики и съседните региони на Руската федерация зимните култури умират най-много от накисване, овлажняване, снежна плесен и много рядко от замръзване и изсъхване.
| Следващ > |
|---|
Отопление и охлаждане на водни обекти
вода,
за разлика от почвата, за директни и разпръснати
слънчевата радиация е прозрачна
тяло, и следователно късовълново излъчване
енергията прониква във водата за доста дълго време
значителна дълбочина (в зависимост от
прозрачност на водата от 10 до 100 m), и
възниква радиационно нагряване
в слой вода с дебелина няколко метра.
Второ
разликата е, че обемът
топлинен капацитет на водата е приблизително 2
пъти по-голям от топлинния капацитет на почвата, и
тази причина, за да постигнат едно
и същата температура, която трябва да получи водата
повече топлина от почвата. Ако до водата
и почвата получава същото количество
топлина, или те дават същото
количеството топлина, температурата на водата
ще се промени с по-малка сума от
температура на почвата.
трето,
в почвата топлината се предава вертикално
чрез молекулярна топлопроводимост,
и в лесно движеща се вода, топлопренос
в резултат се извършва вертикално
по-активен процес - бурен
смесване на водни слоеве, поради което
има интензивен обмен
физични и химични свойства между тях
слоеве. Турбуленция във водните обекти
водени от тревожност и
скорости на теченията на водните маси, както и
термична конвекция, а в моретата -
конвекция, причинена от разликата в солеността
водни слоеве. Турбулентно смесване
във водоемите предопределя:
-
пренасяне
топлина дълбоко в резервоари с 1000-10000 пъти
повече от пренасянето му в почвата; -
бързи
изравняване на температурата между слоевете
вода; -
отоплението
и охлаждане на водни басейни до
много по-големи дълбочини; -
Повече ▼
по-бавно, отколкото в почвата, промяна
температурата на повърхността на водата и
по-малко от промяната
температура на повърхността на почвата.
повърхност
водният слой, както и почвата, абсорбира добре
инфрачервено лъчение. Условия на усвояване
и показване на дълговълнова радиация
във водните басейни и в почвата са различни
малцина. Иначе въпросът с късите вълни
радиация. Особено къси вълни
виолетово и ултравиолетово, проникват
дълбоко във водата
и се получава радиационно нагряване
в слой вода с дебелина няколко метра.
Несъответствия
топлинен режим на водни обекти и почви
причинено от следните причини:
—
топлинният капацитет на водата е 3-4 пъти по-голям
топлинен капацитет на почвата. Следователно, за
равното им нагряване, водата трябва
получават повече топлина от почвата. Ако
водата и почвата ще получат същото
количеството топлина, температурата на водата
променяйте по-малко;
- водни частици
имат голяма мобилност. Следователно, в
водни тела пренасяне на топлина във водата
не се случва молекулярно
топлопроводимост, както в почвата, така и в
резултат от по-интензивен процес
– турбулентно смесване.
Между
повърхностни и подлежащи слоеве
почвата и водата се случва постоянно
топлообмен. Топлинен поток в почвата или
водно тяло е приблизително изразено
формула:
,
където
т2
и т1 –
температура на дълбочина z1
и z2;
λ - коефициент
топлопроводимост.
V
SI система, топлинният поток се изразява чрез
W/m2.
Функционалността на водите
Схема за монтаж на дълбоко омекотяване на водата.
Подземните води са много ценни, защото са основният източник на водоснабдяване. Обхватът на тяхното използване е много широк, тъй като те са необходими навсякъде: за населени места, за промишлени предприятия и за националната икономика. За търсене и извличане на подземни води се правят кладенци или се пробиват кладенци. По-добре е да ги изградите с помощта на засипване с чакъл и вземане на специални филтри, направени от мрежа за тъкане на галон.
Те обаче са много разрушителни, като влияят негативно на различни строителни материали, особено бетон. Ето защо, преди да построят нещо, те анализират агресивността на водата. Класификацията му е както следва. Най-малкият тип агресивност е общата киселина. Въглеродният диоксид има най-голямо разрушително действие. В допълнение към тях се разграничават също магнезия, излугване и сулфатна агресивност.
Втората най-надеждна ще бъде почвата, тъй като температурата й дори през зимата рядко пада под + 5 ° C. Във всеки случай, останалата част от производствената схема и други характеристики ще зависят от това какво се използва като производство на енергия.
За да получите топлина от подземните води, ще трябва да пробиете кладенци (поглъщане и извличане). За контрол е предварително пробит кладенец. Тя е длъжна да потвърди, че водата е подходяща, с добро качество, отговаря на останалите критерии, които са необходими за термопомпата. Температурата не се колебае много, дори през цялата година.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Диапазонът от 7-12°C гарантира, че нито сезонът, нито температурата на околния въздух влияят върху стабилното отопление. Такава система е много проста и не изисква големи експлоатационни и енергийни разходи. Подходящ е както за канализация, така и за обща битова вода. Геотермалната енергия е алтернатива на други методи, която е екологична.
Във всички случаи се предвижда опазване и защита на водите от замърсяване или изчерпване. Преследва се цели за рационалното му използване. Например, близостта до химически заводи, топлоелектрически централи, преработвателни инсталации, напоителни канали, минни дренажни канавки значително влияе върху химическия състав на водата.
Добивните дейности често изчерпват ресурсите на изворите и нарушават хидрогеоложкия режим. Коефициентът на това влияние директно зависи от това какъв вид работа се извършва, наземна или подземна. При ъндърграунда се отчита на каква дълбочина се извършва разработката и други важни фактори. За постигане на положителен ефект се използват много средства и технологии.
Температура на почвата под сняг.
Снегът, като добър топлоизолатор, оказва голямо влияние върху защитата на почвата от замръзване. И колкото по-рохкав е снегът, толкова по-силна ще бъде защитата на почвата от въздействието на ниските температури. Но тази стойност не е еднозначна и един индикатор може да се различава от друг не само от разстоянието на регионите, но и в рамките на същия регион или област и зависи от температурата на земната покривка по време на снеговалеж. Ако снегът падне върху дълбоко замръзнала почва и височината на снежната покривка не е голяма, тогава температурата на почвата под снега, на нейната повърхност и температурата на въздуха над нея ще бъдат почти еднакви. В същото време, ако в тези райони дълбочината на снега достигне 15-20 см, тогава разликата между температурата на почвата и снежната повърхност ще бъде 6-8 градуса; докато повърхността на земята ще бъде по-топла. От друга страна, ако сняг падне върху незамръзнала земя и дълбочината на снежната „покривка“ е достатъчно голяма, тогава температурата на земята под снега ще бъде приблизително от нула до -0,5 градуса. Това предполага, че снегът, като лош проводник на топлина, отразяващ ултравиолетовите лъчи на слънцето, надеждно предпазва горния слой на земята от охлаждане. В същото време повърхността на почвата не може да има положителна температура, тъй като в този случай снегът ще се стопи при контакт със земята.
Експериментите на учените показват, че при температура на въздуха от -25 ... -28 градуса и височина на снежната покривка 25 - 30 см, температурата на земята не пада под -10 градуса, а на дълбочина 35 - 40 см - под -5 градуса. В същото време при температура на въздуха от -45 gr. и дълбочина на снега до 1,50 м и при условие, че снегът е доста рохкав, температурата на почвата не пада под -8 гр. Това още веднъж доказва, че снегът, като надежден щит, покрива земята от замръзване.
