Die Wirkung niedriger Temperaturen auf Boden und Pflanzen
Landwirtschaft -
Lebensbedingungen landwirtschaftlicher Pflanzen und ihre Regulierung
Mit dem Einsetzen stabiler negativer Temperaturen beginnt das Einfrieren des Bodens. Zuerst gefriert die obere Schicht und dann die untere um 30-150 cm Die Gefriertiefe hängt hauptsächlich von den Wetter- und Bodenbedingungen sowie vom Relief ab. Das Tieffrieren von Böden tritt normalerweise in einem Winter mit wenig Schnee und strengen Frösten auf.
Wasser gefriert im Boden bei Temperaturen unter Null Grad. Dies liegt an dem Gehalt an löslichen Substanzen darin. Je höher die Konzentration der Lösung, desto niedriger ist der Gefrierpunkt von Wasser.
Beispielsweise gefriert in Sand- und Lehmböden Wasser bei minus 4-4,5°C, in Torfböden, wo die Konzentration der Lösung höher ist, erst bei minus 5°C.
Böden in Hochlagen gefrieren tiefer als im Tiefland, wo mehr Schnee liegt. Die Ebenen nehmen eine mittlere Position ein. Je höher der Dispersionsgrad des Bodens und je stärker der Einfluss von Oberflächenphänomenen ist, desto länger gefriert er nicht durch. Zu feuchte Böden gefrieren aufgrund der hohen Wärmekapazität des Wassers langsamer, ebenso trockene Böden, da sie Wasser gebunden haben, das bei niedrigeren Temperaturen zu Eis wird. Dichte Böden gefrieren schneller und tiefer als lockere Böden.
Auf soddy-podsolischen Böden steigt der Feuchtigkeitsgehalt der oberen Schicht durch das Ziehen von Feuchtigkeit (während des Gefrierens) auf die volle Kapazität an. Eiskristalle wachsen auch im Boden durch die Kondensation von dampfförmiger Feuchtigkeit, die aus den unteren Bodenhorizonten strömt. Seine Bewegung in Dampfform hängt mit der unterschiedlichen Elastizität von Wasserdampf in den oberen und unteren Bodenschichten zusammen.
Das Einfrieren der oberen Schicht bei einem Feuchtigkeitsgehalt unterhalb der vollen Kapazität verbessert die physikalischen Eigenschaften des Bodens aufgrund des Aufbrechens großer Erdklumpen in kleine, wenn sich die Poren, in denen sich das Wasser befand, mit Eiskristallen ausdehnen. Daher bröckelt der im Herbst umgepflügte Boden während der Frühjahrsverarbeitung gut.
Schnee- und Vegetationsbedeckung sowie Waldstreu verlangsamen das Gefrieren des Bodens.
Das Einfrieren und Auftauen des Bodens hat einen erheblichen Einfluss auf die Überwinterung von Winterkulturen und Klee. Diese Phänomene sind mit der Bildung einer Eiskruste, dem Einweichen, dem Dämpfen und dem Ausbeulen von Pflanzenwurzeln verbunden. Sie können auch unter schnellem und tiefem Einfrieren des Bodens leiden.
Für die Pflanzenwelt ist die Anzahl der im Boden gebildeten Eiskristalle und deren Struktur, die von Temperatur, Feuchtigkeit, Dichte und anderen Bodenverhältnissen abhängt, von großer Bedeutung.
In Weißrussland, den baltischen Republiken und den angrenzenden Regionen der Russischen Föderation sterben Wintergetreide am häufigsten durch Einweichen, Feuchtigkeit, Schneeschimmel und sehr selten durch Einfrieren und Austrocknen.
| Weiter > |
|---|
Erwärmung und Kühlung von Gewässern
Wasser,
im Gegensatz zu Erde, für direkte und verstreute
Sonnenstrahlung ist transparent
Körper und damit kurzwellig strahlend
Energie dringt für eine ganze Weile in das Wasser ein
erhebliche Tiefe (je nach
Wasserdurchlässigkeit von 10 bis 100 m) und
Strahlungswärme entsteht
in einer mehrere Meter dicken Wasserschicht.
Zweite
der Unterschied ist, dass die Lautstärke
Die Wärmekapazität von Wasser beträgt ungefähr 2
mal größer als die Wärmekapazität des Bodens, und
aus diesem Grund, damit sie einen erreichen
und die gleiche Temperatur, die das Wasser bekommen sollte
mehr Wärme als Erde. Wenn zum Wasser
und der Boden erhält die gleiche Menge
Hitze, oder sie geben das gleiche
die Wärmemenge, die Temperatur des Wassers
ändert sich um einen kleineren Betrag als
Bodentemperatur.
Drittens,
im Boden wird Wärme vertikal übertragen
durch molekulare Wärmeleitung,
und in leicht fließendem Wasser Wärmeübertragung
vertikal erfolgt dadurch
aktiverer Prozess - turbulent
Mischen von Wasserschichten, aufgrund dessen
Es findet ein intensiver Austausch statt
physikalische und chemische Eigenschaften zwischen diesen
Schichten. Turbulenzen in Gewässern
getrieben von Angst u
Strömungsgeschwindigkeiten von Wassermassen sowie
thermische Konvektion und in den Meeren -
Konvektion durch Salzgehaltsunterschiede
Wasserschichten. Turbulentes Mischen
in Stauseen bestimmt:
-
Übertragung
Hitze tief in Stauseen durch 1000-10000 mal
mehr als es im Boden zu tragen; -
schnell
Temperaturausgleich zwischen den Schichten
Wasser; -
die Heizung
und Kühlung von Wasserbecken bis zu
viel größere Tiefen; -
mehr
langsamer als im Boden, Veränderung
Wasseroberflächentemperaturen und
weniger als die Änderung
Temperatur an der Bodenoberfläche.
Oberfläche
Die Wasserschicht nimmt wie der Boden gut auf
Infrarotstrahlung. Absorptionsbedingungen
und Anzeige langwelliger Strahlung
in Wasserbecken und im Boden sind unterschiedlich
wenig. Ansonsten die Sache mit der Kurzwelle
Strahlung. Vor allem Kurzwellen
violett und ultraviolett, durchdringen
tief ins Wasser
und Strahlungserwärmung auftritt
in einer mehrere Meter dicken Wasserschicht.
Abweichungen
Wärmeregime von Gewässern und Böden
aus folgenden Gründen verursacht:
—
Die Wärmekapazität von Wasser ist 3-4 mal größer
Wärmekapazität des Bodens. Daher z
Ihre gleichmäßige Erwärmung sollte das Wasser
bekommen mehr Wärme als der Boden. Wenn
Wasser und Boden erhalten dasselbe
die Wärmemenge, die Temperatur des Wassers
weniger ändern;
- Wasserpartikel
haben eine große Beweglichkeit. Daher ein
Gewässer übertragen Wärme in das Wasser
tritt nicht durch molekulare auf
Wärmeleitfähigkeit, wie im Boden, und in
das Ergebnis eines intensiveren Prozesses
– turbulentes Mischen.
Zwischen
oberflächliche und darunterliegende Schichten
Boden und Wasser passiert ständig
Wärmeaustausch. Wärmefluss im Boden bzw
Gewässer wird ungefähr ausgedrückt
Formel:
,
wo
T2
und T1 –
Temperatur in Tiefen z1
und z2;
λ - Koeffizient
Wärmeleitfähigkeit.
v
SI-System, der Wärmefluss wird in Bezug auf ausgedrückt
W/m2.
Die Funktionalität des Wassers
Schema der Installation der Tiefenwasserenthärtung.
Grundwasser ist sehr wertvoll, da es die Hauptquelle der Wasserversorgung ist. Ihr Einsatzspektrum ist sehr breit, denn sie werden überall gebraucht: für Siedlungen, für Industriebetriebe und für die Volkswirtschaft. Um Grundwasser zu suchen und zu fördern, werden Brunnen angelegt oder Brunnen gebohrt. Es ist besser, sie mit Kiesverfüllung zu bauen und spezielle Filter aus Gallonengewebe zu verwenden.
Sie sind jedoch sehr zerstörerisch und beeinträchtigen verschiedene Baumaterialien, insbesondere Beton. Deshalb analysieren sie vor dem Bau die Aggressivität des Wassers. Seine Klassifizierung ist wie folgt. Die geringste Art von Aggressivität ist allgemeine Säure. Kohlendioxid hat die größte zerstörerische Wirkung. Darüber hinaus werden Magnesia, Auslaugung und Sulfataggressivität unterschieden.
Am zweitzuverlässigsten ist der Boden, da seine Temperatur auch im Winter selten unter + 5 ° C fällt. In jedem Fall hängen der Rest des Produktionsschemas und andere Eigenschaften davon ab, was als Energieproduktion verwendet wird.
Um Wärme aus dem Grundwasser zu gewinnen, müssen Sie Brunnen bohren (Absorption und Extraktion). Zur Kontrolle ist ein Brunnen vorgebohrt. Sie ist verpflichtet zu bestätigen, dass das Wasser geeignet und von guter Qualität ist und die anderen Kriterien erfüllt, die für eine Wärmepumpe erforderlich sind. Die Temperatur schwankt nicht viel, sogar das ganze Jahr über.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Der Bereich von 7-12°C sorgt dafür, dass weder die Jahreszeit noch die Temperatur der Umgebungsluft die stabile Heizleistung beeinflussen. Ein solches System ist sehr einfach und erfordert keine großen Betriebs- und Energiekosten. Es ist sowohl für die Sanitärversorgung als auch für den allgemeinen Hauswasserverbrauch geeignet. Geothermie ist eine umweltfreundliche Alternative zu anderen Methoden.
In allen Fällen ist der Schutz und der Schutz des Wassers vor Verschmutzung oder Erschöpfung vorgesehen. Verfolgte Ziele seiner rationellen Nutzung. Beispielsweise beeinflusst die Nähe zu Chemieanlagen, Wärmekraftwerken, Verarbeitungsanlagen, Bewässerungskanälen und Grubenentwässerungsgräben die chemische Zusammensetzung des Wassers erheblich.
Bergbaubetriebe erschöpfen oft die Ressourcen von Quellen und verletzen das hydrogeologische Regime. Der Koeffizient dieses Einflusses hängt direkt davon ab, welche Art von Arbeit ausgeführt wird, Boden oder Untergrund. Im Falle des Untergrunds berücksichtigt es, in welcher Tiefe die Entwicklung stattfindet, und andere wichtige Faktoren. Um einen positiven Effekt zu erzielen, werden viele Mittel und Technologien eingesetzt.
Bodentemperatur unter Schnee.
Schnee hat als guter Wärmeisolator einen großen Einfluss auf den Frostschutz des Bodens. Und je lockerer der Schnee, desto stärker ist der Bodenschutz vor Kälteeinwirkung. Dieser Wert ist jedoch nicht eindeutig und ein Indikator kann nicht nur durch die Entfernung der Regionen, sondern auch innerhalb derselben Region oder desselben Bezirks voneinander abweichen und hängt von der Temperatur der Bodenbedeckung zum Zeitpunkt des Schneefalls ab. Wenn der Schnee auf tiefgefrorenen Boden fällt und die Höhe der Schneedecke nicht groß ist, sind die Temperatur des Bodens unter dem Schnee auf seiner Oberfläche und die Temperatur der Luft darüber nahezu identisch. Wenn in diesen Gebieten die Schneehöhe 15 bis 20 cm erreicht, beträgt der Unterschied zwischen der Temperatur des Bodens und der Schneeoberfläche gleichzeitig 6 bis 8 Grad. während die Erdoberfläche wärmer wird. Wenn andererseits Schnee auf ungefrorenen Boden fällt und die Tiefe der Schneedecke groß genug ist, liegt die Temperatur des Bodens unter dem Schnee ungefähr zwischen null und -0,5 Grad. Dies deutet darauf hin, dass Schnee als schlechter Wärmeleiter, der die ultravioletten Strahlen der Sonne reflektiert, die oberste Erdschicht zuverlässig vor Auskühlung schützt. Gleichzeitig kann die Bodenoberfläche keine positive Temperatur haben, da in diesem Fall der Schnee beim Kontakt mit dem Boden schmilzt.
Die Experimente von Wissenschaftlern haben gezeigt, dass bei einer Lufttemperatur von -25 ... -28 Grad und einer Schneedeckenhöhe von 25 - 30 cm die Erdtemperatur nicht unter -10 Grad und in einer Tiefe von 35 - 40 fällt cm - unter -5 Grad. Gleichzeitig bei einer Lufttemperatur von -45 gr. und einer Schneehöhe von bis zu 1,50 m, und sofern der Schnee eher locker ist, die Bodentemperatur nicht unter -8 gr fällt. Dies beweist einmal mehr, dass Schnee wie ein zuverlässiger Schutzschild die Erde vor dem Einfrieren schützt.
