Vliv nízkých teplot na půdu a rostliny
Zemědělství -
Životní podmínky zemědělských rostlin a jejich regulace
S nástupem stabilních negativních teplot začíná zamrzání půdy. Nejprve promrzne jeho horní vrstva a poté spodní o 30-150 cm Hloubka promrznutí závisí především na počasí a půdních podmínkách a také na reliéfu. K hlubokému promrzání půd obvykle dochází v zimě s malým množstvím sněhu a silnými mrazy.
Voda v půdě zamrzá při teplotách pod nulou stupňů. To je způsobeno obsahem rozpustných látek v něm. Čím vyšší je koncentrace roztoku, tím nižší je bod tuhnutí vody.
Například v písčitých a hlinitých půdách voda zamrzá při minus 4-4,5°C, zatímco v rašelinových půdách, kde je koncentrace roztoku vyšší, pouze při minus 5°C.
Půdy na vyvýšených místech promrzají hlouběji než v nížinách, kde je více sněhu. Roviny zaujímají střední polohu. Čím vyšší je stupeň disperze půdy a čím silnější je účinek povrchových jevů, tím déle nepromrzá. Příliš vlhké půdy promrzají pomaleji kvůli vysoké tepelné kapacitě vody, stejně jako půdy suché, protože mají vázanou vodu, která se při nižších teplotách mění v led. Husté půdy zamrzají rychleji a do větší hloubky než kypré půdy.
Na sodno-podzolických půdách dochází vlivem tahu vlhkosti (během mrazu) ke zvýšení vlhkosti horní vrstvy na plnou kapacitu. Ledové krystaly rostou v půdě také v důsledku kondenzace parní vlhkosti proudící z nižších půdních horizontů. Jeho pohyb ve formě páry je spojen s rozdílem v elasticitě vodní páry v horní a spodní vrstvě půdy.
Zmrznutí horní vrstvy při obsahu vlhkosti pod plnou kapacitu zlepšuje fyzikální vlastnosti půdy v důsledku praskání velkých hrud půdy na malé, když se póry, ve kterých se nacházela voda, rozšiřují o krystalky ledu. Proto se na podzim zoraná půda při jarním zpracování dobře drolí.
Sněhová a vegetační pokrývka, stejně jako lesní stelivo, zpomalují promrzání půdy.
Zmrazování a rozmrazování půdy má významný vliv na přezimování ozimů a jetelovin. Tyto jevy jsou spojeny s tvorbou ledové krusty, promáčením, tlumením a vyboulením kořenů rostlin. Mohou také trpět rychlým a hlubokým promrzáním půdy.
Pro život rostlin má velký význam počet ledových krystalků vytvořených v půdě a jejich struktura, která závisí na teplotě, vlhkosti, hustotě a dalších půdních podmínkách.
V Bělorusku, pobaltských republikách a přilehlých oblastech Ruské federace ozimé plodiny nejvíce hynou v důsledku promáčení, uvadnutí, plísně sněžné a velmi zřídka v důsledku mrazu a vysychání.
| Další > |
|---|
Vytápění a chlazení vodních ploch
Voda,
na rozdíl od půdy pro přímé a rozptýlené
sluneční záření je průhledné
tělo, a tedy krátkovlnné zářivé
energie proniká do vody poměrně dlouho
značná hloubka (v závislosti na
průhlednost vody od 10 do 100 m), a
dochází k sálavému ohřevu
ve vrstvě vody o tloušťce několika metrů.
Druhý
rozdíl je v objemu
tepelná kapacita vody je přibližně 2
krát větší než tepelná kapacita půdy, a
z tohoto důvodu, aby toho dosáhli
a stejnou teplotu by měla mít voda
více tepla než půdy. Pokud k vodě
a půda přijímá stejné množství
teplo, nebo dávají stejně
množství tepla, teplota vody
se změní o menší částku než
teplota půdy.
Za třetí,
v půdě se teplo přenáší vertikálně
molekulárním vedením tepla,
a ve snadno proudící vodě přenos tepla
ve výsledku se provádí vertikálně
aktivnější proces – turbulentní
míchání vodních vrstev, díky čemuž
dochází k intenzivní výměně
fyzikální a chemické vlastnosti mezi nimi
vrstvy. Turbulence ve vodních útvarech
poháněn úzkostí a
rychlosti proudů vodních hmot, jakož i
tepelná konvekce a v mořích -
konvekce způsobená rozdílem slanosti
vodní vrstvy. Turbulentní míchání
v nádržích předurčuje:
-
přenos
teplo hluboko do nádrží 1000-10000krát
víc než nošení v půdě; -
rychlý
teplotní vyrovnání mezi vrstvami
voda; -
Ohřívání
a chlazení vodních nádrží až
mnohem větší hloubky; -
více
pomaleji než v půdě, změna
povrchové teploty vody a
méně než změna
teplota na povrchu půdy.
Povrch
vodní vrstva, stejně jako půda, dobře absorbuje
infračervené záření. Absorpční podmínky
a zobrazení dlouhovlnného záření
ve vodních nádržích a v půdě se liší
málo. Jinak ta záležitost s krátkými vlnami
záření. Zejména krátké vlny
fialové a ultrafialové, pronikají
hluboko do vody
a dochází k radiačnímu ohřevu
ve vrstvě vody o tloušťce několika metrů.
Nesrovnalosti
tepelný režim vodních ploch a půd
způsobené z následujících důvodů:
—
tepelná kapacita vody je 3-4x větší
tepelná kapacita půdy. Proto pro
jejich rovnoměrný ohřev, voda by měla
získat více tepla než půda. Li
voda a půda obdrží totéž
množství tepla, teplota vody
měnit méně;
- částice vody
mají velkou pohyblivost. Proto v
vodní útvary předávání tepla do vody
nevyskytuje se molekulárně
tepelná vodivost, jako v půdě a v
výsledkem intenzivnějšího procesu
– turbulentní míchání.
Mezi
povrchové a spodní vrstvy
půda a voda se neustále děje
výměna tepla. Tepelný tok v půdě popř
vodní plocha je přibližně vyjádřena
vzorec:
,
kde
t2
a t1 –
teplota v hloubkách z1
a z2;
λ - koeficient
tepelná vodivost.
PROTI
soustavy SI je tepelný tok vyjádřen pomocí
W/m2.
Funkčnost vod
Schéma instalace hlubokého změkčování vody.
Podzemní voda je velmi cenná, protože je hlavním zdrojem zásobování vodou. Rozsah jejich použití je velmi široký, protože jsou potřeba všude: pro sídla, pro průmyslové podniky i pro národní hospodářství. Za účelem vyhledávání a těžby podzemní vody se dělají studny nebo se vrtají studny. Je lepší je postavit pomocí štěrkového zásypu a použití speciálních filtrů vyrobených z galonového pletiva.
Jsou však velmi destruktivní, negativně ovlivňují různé stavební materiály, zejména beton. Než tedy cokoliv postaví, analyzují agresivitu vody. Jeho klasifikace je následující. Nejmenší typ agresivity je obecná kyselina. Největší destruktivní účinek má oxid uhličitý. Kromě nich se rozlišuje i magnéziová, louhovací a síranová agresivita.
Druhou nejspolehlivější bude půda, protože její teplota i v zimě zřídka klesne pod + 5 ° C. V každém případě bude zbytek výrobního schématu a další charakteristiky záviset na tom, co se používá k výrobě energie.
Chcete-li získat teplo z podzemní vody, budete muset vrtat studny (absorpce a těžba). Pro kontrolu je předvrtána studna. Je povinna potvrdit, že voda je vhodná, kvalitní, splňuje ostatní kritéria, která jsou pro tepelné čerpadlo nutná. Teplota příliš nekolísá, a to ani po celý rok.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Rozsah 7-12°C zajišťuje, že roční období ani teplota okolního vzduchu neovlivní stabilní topný výkon. Takový systém je velmi jednoduchý a nevyžaduje velké provozní a energetické náklady. Je vhodný jak pro sanitaci, tak pro běžnou spotřebu vody v domácnostech. Geotermální energie je alternativou k jiným metodám, která je šetrná k životnímu prostředí.
Ve všech případech se počítá s ochranou a ochranou vod před znečištěním nebo vyčerpáním. Sledované cíle jeho racionálního využití. Například blízkost chemických závodů, tepelných elektráren, úpraven, zavlažovacích kanálů, důlních odvodňovacích příkopů významně ovlivňuje chemické složení vody.
Důlní provozy často vyčerpávají zdroje pramenů a porušují hydrogeologický režim. Koeficient tohoto vlivu přímo závisí na tom, jaký druh práce se provádí, pozemní nebo podzemní. U podzemí se zohledňuje, v jaké hloubce zástavba probíhá a další důležité faktory. K dosažení pozitivního účinku se používá mnoho prostředků a technologií.
Teplota půdy pod sněhem.
Sníh jako dobrý tepelný izolant má velký vliv na ochranu půdy před promrzáním. A čím volnější sníh, tím silnější bude ochrana půdy před účinky nízkých teplot. Tato hodnota však není jednoznačná a jeden ukazatel se může od druhého lišit nejen vzdáleností krajů, ale i v rámci stejného kraje či okresu a závisí na teplotě půdního pokryvu v době sněžení. Pokud sníh padá na hluboce zmrzlou půdu a výška sněhové pokrývky není velká, pak bude teplota půdy pod sněhem, na jeho povrchu a teplota vzduchu nad ním téměř totožná. Současně, pokud v těchto oblastech hloubka sněhu dosáhne 15-20 cm, pak rozdíl mezi teplotou půdy a povrchu sněhu bude 6-8 stupňů; zatímco povrch země bude teplejší. Na druhou stranu, pokud sníh padá na nezmrzlou zem a hloubka sněhové „pokrývky“ je dostatečně velká, bude teplota země pod sněhem přibližně od nuly do -0,5 stupně. To naznačuje, že sníh jako špatný vodič tepla, odrážející ultrafialové paprsky slunce, spolehlivě chrání vrchní vrstvu země před ochlazením. Zároveň povrch půdy nemůže mít kladnou teplotu, protože v tomto případě sníh roztaje při kontaktu se zemí.
Experimenty vědců ukázaly, že při teplotě vzduchu -25 ... -28 stupňů a výšce sněhové pokrývky 25 - 30 cm neklesne teplota země pod -10 stupňů a v hloubce 35 - 40 cm - pod -5 stupňů. Současně při teplotě vzduchu -45 gr. a hloubce sněhu do 1,50 m a za předpokladu, že je sníh spíše sypký, teplota půdy neklesne pod -8 gr. To opět dokazuje, že sníh jako spolehlivý štít pokrývá zemi před mrazem.
