L'efecte de les baixes temperatures sobre el sòl i les plantes
Agricultura -
Condicions de vida de les plantes agrícoles i la seva regulació
Amb l'aparició de temperatures negatives estables, comença la congelació del sòl. Primer, la seva capa superior es congela, i després la inferior en 30-150 cm.La profunditat de congelació depèn principalment de les condicions meteorològiques i del sòl, així com del relleu. La congelació profunda dels sòls sol produir-se a l'hivern amb poca neu i gelades severes.
L'aigua es congela al sòl a temperatures inferiors a zero graus. Això es deu al contingut de substàncies solubles en ell. Com més gran sigui la concentració de la solució, més baix serà el punt de congelació de l'aigua.
Per exemple, en sòls sorrencs i argilosos l'aigua es congela a menys 4-4,5 °C, mentre que en sòls de torba, on la concentració de la solució és més alta, només a menys 5 °C.
Els sòls en llocs elevats es gelen més profunds que a les terres baixes, on hi ha més neu. Les planes ocupen una posició mitjana. Com més gran és el grau de dispersió del sòl i més fort és l'efecte dels fenòmens superficials, més temps no es congela. Els sòls excessivament humits es congelen més lentament per l'alta capacitat calorífica de l'aigua, així com els sòls secs, ja que tenen l'aigua lligada, que es converteix en gel a temperatures més baixes. Els sòls densos es congelen més ràpidament i a més profunditat que els sòls solts.
En sòls soddy-podzolics, a causa de l'atracció d'humitat (durant la congelació), el contingut d'humitat de la capa superior augmenta fins a la seva capacitat total. Els cristalls de gel també creixen al sòl com a resultat de la condensació de la humitat vaporosa que flueix dels horitzons inferiors del sòl. El seu moviment en forma de vapor està associat a la diferència en l'elasticitat del vapor d'aigua a les capes superior i inferior del sòl.
La congelació de la capa superior a un contingut d'humitat per sota de la capacitat total millora les propietats físiques del sòl a causa de la ruptura de grans terrossos de sòl en petits quan els porus on es trobava l'aigua s'expandeixen amb cristalls de gel. Per tant, el sòl llaurat a la tardor s'enfonsa bé durant el processament de primavera.
La coberta de neu i vegetació, així com la brossa forestal, frenen la congelació del sòl.
La congelació i descongelació del sòl té un impacte significatiu en l'hivernació dels cultius d'hivern i del trèvol. Aquests fenòmens s'associen amb la formació d'una escorça de gel, remullades, amortiment i protuberància de les arrels de les plantes. També poden patir una congelació ràpida i profunda del sòl.
Per a la vida vegetal, el nombre de cristalls de gel formats al sòl i la seva estructura, que depèn de la temperatura, la humitat, la densitat i altres condicions del sòl, és de gran importància.
A Bielorússia, les repúbliques bàltiques i les regions adjacents de la Federació de Rússia, els cultius d'hivern moren més per remullar-se, humitejar-se, florir la neu i molt rarament per congelar-se i assecar-se.
| Següent > |
|---|
Calefacció i refrigeració de masses d'aigua
Aigua,
a diferència del sòl, per directe i dispers
la radiació solar és transparent
cos, i per tant radiant d'ona curta
l'energia penetra a l'aigua durant força a
profunditat considerable (segons
transparència de l'aigua de 10 a 100 m), i
es produeix un escalfament radiatiu
en una capa d'aigua de diversos metres de gruix.
Segon
la diferència és que el volum
La capacitat calorífica de l'aigua és d'aproximadament 2
vegades més gran que la capacitat calorífica del sòl, i
per això, perquè n'aconsegueixin un
i la mateixa temperatura hauria d'aconseguir l'aigua
més calor que la terra. Si a l'aigua
i el sòl rep la mateixa quantitat
calor, o donen el mateix
la quantitat de calor, la temperatura de l'aigua
canviarà en una quantitat menor que
temperatura del sòl.
En tercer lloc,
al sòl la calor es transfereix verticalment
per conducció de calor molecular,
i en aigua de fàcil moviment, transferència de calor
com a resultat es realitza verticalment
procés més actiu - turbulent
mescla de capes d'aigua, per la qual cosa
hi ha un intercanvi intens
propietats físiques i químiques entre aquestes
capes. Turbulència a les masses d'aigua
impulsat per l'ansietat i
velocitats dels corrents de les masses d'aigua, així com
convecció tèrmica, i als mars -
convecció causada per la diferència de salinitat
capes d'aigua. Mescla turbulenta
en embassaments predetermina:
-
transferència
escalfar 1000-10000 vegades als embassaments
més que portar-lo a terra; -
ràpid
igualació de temperatura entre capes
aigua; -
la calefacció
i refredament de conques d'aigua fins a
profunditats molt més grans; -
més
més lent que al sòl, canvia
temperatures superficials de l'aigua, i
menys que el canvi
temperatura a la superfície del sòl.
Superfície
la capa d'aigua, com el sòl, s'absorbeix bé
radiació infraroja. Condicions d'absorció
i visualització de la radiació d'ona llarga
a les conques d'aigua i al sòl són diferents
pocs. En cas contrari, passa amb l'ona curta
radiació. En particular, les ones curtes
violeta i ultraviolada, penetren
profundament a l'aigua
i es produeix un escalfament per radiació
en una capa d'aigua de diversos metres de gruix.
Discrepàncies
règim tèrmic de masses d'aigua i sòls
causada pels motius següents:
—
la capacitat calorífica de l'aigua és 3-4 vegades més gran
capacitat calorífica del sòl. Per tant, per
la seva calefacció igual, l'aigua hauria
obtenir més calor que el sòl. Si
l'aigua i el sòl rebran el mateix
la quantitat de calor, la temperatura de l'aigua
canviar menys;
- partícules d'aigua
tenen una gran mobilitat. Per tant, en
masses d'aigua transferència de calor a l'aigua
no es produeix per via molecular
conductivitat tèrmica, com en el sòl, i en
fruit d'un procés més intens
- mescla turbulenta.
Entre
capes superficials i subjacents
el sòl i l'aigua està passant constantment
intercanvi de calor. Flux de calor al sòl o
massa d'aigua s'expressa aproximadament
fórmula:
,
on
t2
i t1 –
temperatura a les profunditats z1
i z2;
λ - coeficient
conductivitat tèrmica.
V
Sistema SI, el flux de calor s'expressa en termes de
W/m2.
La funcionalitat de les aigües
Esquema d'instal·lació de descalcificació d'aigües profundes.
Les aigües subterrànies són molt valuoses perquè són la principal font de subministrament d'aigua. El seu ventall d'ús és molt ampli, perquè es necessiten a tot arreu: per als assentaments, per a empreses industrials i per a l'economia nacional. Per buscar i extreure aigües subterrànies es fan pous o es foren pous. És millor construir-los amb farciment de grava i agafant filtres especials fets de malla de teixit de galó.
No obstant això, són molt destructius i afecten negativament diversos materials de construcció, especialment el formigó. Per això, abans de construir res, analitzen l'agressivitat de l'aigua. La seva classificació és la següent. El menor tipus d'agressivitat és l'àcid general. El diòxid de carboni té el major efecte destructiu. A més d'ells, també es distingeix l'agressivitat de la magnesia, la lixiviació i els sulfats.
El segon més fiable serà el sòl, ja que la seva temperatura fins i tot a l'hivern rarament cau per sota dels + 5 ° C. En qualsevol cas, la resta de l'esquema de producció i altres característiques dependran del que s'utilitzi com a producció d'energia.
Per obtenir calor de les aigües subterrànies, caldrà perforar pous (absorció i extracció). Es perfora prèviament un pou per al control. Està obligada a confirmar que l'aigua és apta, de bona qualitat, compleix els altres criteris necessaris per a una bomba de calor. La temperatura no varia gaire, fins i tot durant tot l'any.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
El rang de 7-12 °C garanteix que ni la temporada ni la temperatura de l'aire circumdant afectin el rendiment de calefacció estable. Aquest sistema és molt senzill i no requereix grans costos operatius i energètics. És apte tant per al sanejament com per al consum general d'aigua domèstica. L'energia geotèrmica és una alternativa a altres mètodes, que és respectuosa amb el medi ambient.
En tots els casos, es preveu la protecció i protecció de l'aigua davant la contaminació o l'esgotament. Objectius perseguits del seu ús racional. Per exemple, la proximitat a plantes químiques, centrals tèrmiques, plantes de processament, canals de reg, sèquies de drenatge de mines afecta significativament la composició química de l'aigua.
Les explotacions mineres sovint esgoten els recursos de les fonts i violen el règim hidrogeològic. El coeficient d'aquesta influència depèn directament de quin tipus de treball es realitza, terrestre o subterrani. En el cas del subterrani, es té en compte a quina profunditat s'està produint el desenvolupament i altres factors importants. Per aconseguir un efecte positiu, s'utilitzen molts mitjans i tecnologies.
Temperatura del sòl sota la neu.
La neu, com a bon aïllant tèrmic, té una gran influència en la protecció del sòl de la congelació. I com més fluixa sigui la neu, més forta serà la protecció del sòl dels efectes de les baixes temperatures. Però aquest valor no és inequívoc i un indicador pot diferir d'un altre no només per la distància de les regions, sinó també dins de la mateixa regió o districte i depèn de la temperatura de la coberta del sòl en el moment de la nevada. Si la neu cau sobre un sòl profundament congelat i l'alçada de la coberta de neu no és gran, llavors la temperatura del sòl sota la neu, a la seva superfície, i la temperatura de l'aire a sobre serà gairebé idèntica. Al mateix temps, si en aquestes zones la profunditat de la neu arriba als 15-20 cm, la diferència entre la temperatura del sòl i la superfície de la neu serà de 6-8 graus; mentre que la superfície de la terra serà més càlida. D'altra banda, si la neu cau sobre un terreny no congelat i la profunditat de la "coberta" de neu és prou gran, la temperatura del sòl sota la neu serà aproximadament de zero a -0,5 graus. Això suggereix que la neu, com a mal conductor de la calor, que reflecteix els raigs ultraviolats del sol, protegeix de manera fiable la capa superior de la terra del refredament. Al mateix temps, la superfície del sòl no pot tenir una temperatura positiva, ja que en aquest cas la neu es fon en contacte amb el terra.
Els experiments dels científics han demostrat que a una temperatura de l'aire de -25 ... -28 graus i una alçada de la coberta de neu de 25 - 30 cm, la temperatura de la terra no cau per sota dels -10 graus i a una profunditat de 35 - 40 graus. cm - per sota dels -5 graus. Al mateix temps, a una temperatura de l'aire de -45 gr. i una profunditat de neu de fins a 1,50 m, i sempre que la neu sigui més aviat fluixa, la temperatura del sòl no baixa de -8 gr. Això demostra una vegada més que la neu, com un escut fiable, cobreix la terra de la congelació.
