Effekten af lave temperaturer på jord og planter
Landbrug -
Levevilkår for landbrugsplanter og deres regulering
Med begyndelsen af stabile negative temperaturer begynder jordfrysning. Først fryser dets øverste lag, og derefter de nederste med 30-150 cm.Frysningsdybden afhænger hovedsageligt af vejr- og jordforhold samt af relieffet. Dybfrysning af jord sker normalt i en vinter med lidt sne og hård frost.
Vand fryser i jorden ved temperaturer under nul grader. Dette skyldes indholdet af opløselige stoffer i det. Jo højere koncentrationen af opløsningen er, jo lavere frysepunkt har vandet.
For eksempel fryser vandet i sand- og lerjord ved minus 4-4,5°C, mens det i tørvejord, hvor opløsningens koncentration er højere, kun fryses ved minus 5°C.
Jord på høje steder fryser dybere end i lavlandet, hvor der er mere sne. Sletterne indtager en mellemposition. Jo højere spredningsgraden af jorden er og jo stærkere virkningen af overfladefænomener er, jo længere fryser den ikke igennem. Overdreven fugtig jord fryser langsommere på grund af vands høje varmekapacitet, såvel som tørre jorde, da de har bundet vand, som bliver til is ved lavere temperaturer. Tæt jord fryser hurtigere og til større dybder end løs jord.
På soddy-podzoliske jorde, på grund af trækken af fugt (under frysning), øges fugtindholdet i det øverste lag til fuld kapacitet. Iskrystaller vokser også i jorden som følge af kondensering af dampformig fugt, der strømmer fra de nedre jordhorisonter. Dens bevægelse i dampform er forbundet med forskellen i vanddampens elasticitet i de øvre og nedre lag af jorden.
Frysningen af det øverste lag ved et fugtindhold under den fulde kapacitet forbedrer jordens fysiske egenskaber på grund af brud af store jordklumper til små, når porerne, hvori vandet var placeret, udvider sig med iskrystaller. Derfor smuldrer jorden, der pløjes op om efteråret, godt under forårsbearbejdningen.
Sne- og vegetationsdække samt skovaffald bremser jordens tilfrysning.
Frysning og optøning af jorden har en væsentlig indflydelse på overvintringen af vinterafgrøder og kløver. Disse fænomener er forbundet med dannelsen af en isskorpe, opblødning, dæmpning og udbuling af planterødder. De kan også lide af hurtig og dyb frysning af jorden.
For plantelivet er antallet af iskrystaller, der dannes i jorden og deres struktur, som afhænger af temperatur, luftfugtighed, tæthed og andre jordbundsforhold, af stor betydning.
I Hviderusland, de baltiske republikker og tilstødende regioner i Den Russiske Føderation dør vinterafgrøder mest af iblødsætning, affugtning, sneskimmel og meget sjældent fra frysning og udtørring.
| Næste > |
|---|
Opvarmning og afkøling af vandområder
Vand,
i modsætning til jord, for direkte og spredt
solstråling er gennemsigtig
krop, og derfor kortbølget strålende
energi trænger ned i vandet i ganske lang tid
betydelig dybde (afhængig af
vandgennemsigtighed fra 10 til 100 m), og
strålevarme opstår
i et flere meter tykt lag vand.
Anden
forskellen er, at volumen
vandets varmekapacitet er cirka 2
gange større end jordens varmekapacitet, og
denne grund, for at de kan opnå en
og samme temperatur skal vandet få
mere varme end jord. Hvis til vandet
og jorden modtager samme mængde
varme, eller de giver det samme
varmemængden, vandets temperatur
vil ændre sig med et mindre beløb end
jordtemperatur.
For det tredje,
i jorden overføres varme lodret
ved molekylær varmeledning,
og i let bevægeligt vand, varmeoverførsel
lodret udføres som følge heraf
mere aktiv proces - turbulent
blanding af vandlag, pga
der er en intens udveksling
fysiske og kemiske egenskaber mellem disse
lag. Turbulens i vandområder
drevet af angst og
hastigheder af strømme af vandmasser, samt
termisk konvektion, og i havene -
konvektion forårsaget af saltholdighedsforskel
vandlag. Turbulent blanding
i reservoirer forudbestemmer:
-
overførsel
varme dybt ned i reservoirer 1000-10000 gange
mere end at bære det i jorden; -
hurtig
temperaturudligning mellem lag
vand; -
opvarmningen
og køling af vandbassiner op til
meget større dybder; -
mere
langsommere end i jord, forandring
vandoverfladetemperaturer, og
mindre end ændringen
temperatur ved jordoverfladen.
Overflade
vandlaget suger ligesom jorden godt til sig
infrarød stråling. Absorptionsforhold
og visning af langbølget stråling
i vandbassiner og i jord er forskellige
få. Ellers er sagen med kortbølgen
stråling. Især korte bølger
violet og ultraviolet, trænger ind
dybt i vandet
og der opstår strålingsopvarmning
i et flere meter tykt lag vand.
Uoverensstemmelser
termisk regime af vandområder og jordbund
forårsaget af følgende årsager:
—
vandets varmekapacitet er 3-4 gange større
jordens varmekapacitet. Derfor for
deres lige opvarmning, skal vandet
få mere varme end jorden. Hvis
vand og jord vil modtage det samme
varmemængden, vandets temperatur
ændre mindre;
- vandpartikler
har stor mobilitet. Derfor i
vandlegemer overfører varme til vandet
forekommer ikke ved molekylær
termisk ledningsevne, som i jord og i
resultatet af en mere intensiv proces
– turbulent blanding.
Mellem
overfladiske og underliggende lag
jord og vand sker konstant
varmeveksling. Varmeflux i jord el
vandmasse er tilnærmelsesvis udtrykt
formel:
,
hvor
t2
og T1 –
temperatur i dybden z1
og z2;
λ - koefficient
varmeledningsevne.
V
SI-system er varmefluxen udtrykt vedr
W/m2.
Vandets funktionalitet
Ordning for installation af dybt vand blødgøring.
Grundvand er meget værdifuldt, fordi det er hovedkilden til vandforsyning. Omfanget af deres anvendelse er meget bredt, fordi de er nødvendige overalt: til bosættelser, til industrielle virksomheder og til den nationale økonomi. For at søge efter og udvinde grundvand laves brønde eller bores brønde. Det er bedre at bygge dem ved at bruge grustilbagefyldning og tage specielle filtre lavet af gallonvævningsnet.
Men de er meget destruktive og påvirker forskellige byggematerialer negativt, især beton. Derfor, før de bygger noget, analyserer de vandets aggressivitet. Dens klassificering er som følger. Den mindste form for aggressivitet er generel syre. Kuldioxid har den største destruktive effekt. Ud over dem skelnes også magnesia, udvaskning og sulfataggressivitet.
Den næstmest pålidelige vil være jorden, fordi dens temperatur selv om vinteren sjældent falder under + 5 ° C. Under alle omstændigheder vil resten af produktionsordningen og andre karakteristika afhænge af, hvad der bruges som energiproduktion.
For at få varme fra grundvandet skal du bore brønde (absorption og udvinding). En brønd er forboret til kontrol. Hun har pligt til at bekræfte, at vandet er egnet, af god kvalitet, opfylder de øvrige kriterier, der er nødvendige for en varmepumpe. Temperaturen svinger ikke meget, selv ikke hen over året.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Området på 7-12°C sikrer, at hverken årstiden eller den omgivende lufts temperatur påvirker den stabile varmeydelse. Et sådant system er meget enkelt og kræver ikke store drifts- og energiomkostninger. Den er velegnet både til sanitet og generelt brugsvandsforbrug. Geotermisk energi er et alternativ til andre metoder, som er miljøvenlige.
I alle tilfælde påtænkes beskyttelse og beskyttelse af vand mod forurening eller udtømning. Forfulgte mål for dets rationelle brug. For eksempel påvirker nærheden til kemiske anlæg, termiske kraftværker, forarbejdningsanlæg, kunstvandingskanaler, minedræningsgrøfter den kemiske sammensætning af vand betydeligt.
Minedrift udtømmer ofte kildernes ressourcer og overtræder det hydrogeologiske regime. Koefficienten for denne påvirkning afhænger direkte af, hvilken slags arbejde der udføres, jord eller under jorden. Ved undergrund tages der højde for, i hvilken dybde udviklingen finder sted og andre vigtige faktorer. For at opnå en positiv effekt bruges mange midler og teknologier.
Jordtemperatur under sne.
Sne, som en god termisk isolator, har stor indflydelse på beskyttelsen af jorden mod frost. Og jo løsere sneen er, desto stærkere vil jordbeskyttelsen være mod virkningerne af lave temperaturer. Men denne værdi er ikke entydig, og en indikator kan afvige fra en anden, ikke kun fra regionernes afstand, men også inden for samme region eller distrikt og afhænger af temperaturen på jorddækket på tidspunktet for snefald. Hvis sneen falder på dybfrossen jord, og højden af snedækket ikke er stor, så vil temperaturen på jorden under sneen, på dens overflade, og temperaturen på luften over den være næsten identisk. På samme tid, hvis snedybden i disse områder når 15-20 cm, så vil forskellen mellem temperaturen på jorden og sneoverfladen være 6-8 grader; mens jordens overflade bliver varmere. På den anden side, hvis sneen falder på ufrossen jord, og dybden af snedækket er stor nok, vil temperaturen på jorden under sneen være cirka fra nul til -0,5 grader. Dette tyder på, at sne, som en dårlig varmeleder, der reflekterer solens ultraviolette stråler, pålideligt beskytter det øverste lag af jorden mod afkøling. Samtidig kan jordoverfladen ikke have en positiv temperatur, da sneen i dette tilfælde smelter ved kontakt med jorden.
Forskere har vist, at ved en lufttemperatur på -25 ... -28 grader og en snedækkehøjde på 25 - 30 cm, falder jordens temperatur ikke under -10 grader og i en dybde på 35 - 40 grader. cm - under -5 grader. Samtidig ved en lufttemperatur på -45 gr. og en snedybde på op til 1,50 m, og forudsat at sneen er ret løs, falder jordtemperaturen ikke under -8 gr. Dette beviser endnu en gang, at sne, som et pålideligt skjold, dækker jorden fra at fryse.
