El efecto de las bajas temperaturas en el suelo y las plantas
Agricultura -
Condiciones de vida de las plantas agrícolas y su regulación.
Con el inicio de temperaturas negativas estables, comienza la congelación del suelo. Primero, su capa superior se congela, y luego las inferiores en 30-150 cm La profundidad de congelación depende principalmente del clima y las condiciones del suelo, así como del relieve. La congelación profunda de los suelos generalmente ocurre en un invierno con poca nieve y heladas severas.
El agua se congela en el suelo a temperaturas bajo cero grados. Esto se debe al contenido de sustancias solubles en él. Cuanto mayor sea la concentración de la solución, menor será el punto de congelación del agua.
Por ejemplo, en suelos arenosos y arcillosos el agua se congela a menos 4-4,5°C, mientras que en suelos de turba, donde la concentración de la solución es mayor, solo a menos 5°C.
Los suelos en lugares elevados se congelan más profundamente que en las tierras bajas, donde hay más nieve. Los llanos ocupan una posición intermedia. Cuanto mayor sea el grado de dispersión del suelo y más fuerte sea el efecto de los fenómenos superficiales, más tiempo no se congelará. Los suelos excesivamente húmedos se congelan más lentamente debido a la alta capacidad calorífica del agua, al igual que los suelos secos, ya que tienen agua retenida, que se convierte en hielo a temperaturas más bajas. Los suelos densos se congelan más rápido ya mayor profundidad que los suelos sueltos.
En suelos sódico-podzólicos, debido a la extracción de humedad (durante la congelación), el contenido de humedad de la capa superior aumenta hasta su máxima capacidad. Los cristales de hielo también crecen en el suelo como resultado de la condensación de la humedad vaporosa que fluye desde los horizontes inferiores del suelo. Su movimiento en forma de vapor está asociado con la diferencia en la elasticidad del vapor de agua en las capas superior e inferior del suelo.
La congelación de la capa superior con un contenido de humedad por debajo de la capacidad máxima mejora las propiedades físicas del suelo debido a la ruptura de grandes terrones de suelo en pequeños cuando los poros en los que se encontraba el agua se expanden con cristales de hielo. Por lo tanto, el suelo arado en otoño se desmorona bien durante el procesamiento de primavera.
La nieve y la cubierta vegetal, así como la basura forestal, ralentizan la congelación del suelo.
La congelación y descongelación del suelo tiene un impacto significativo en la hibernación de los cultivos de invierno y el trébol. Estos fenómenos están asociados con la formación de una costra de hielo, empapamiento, amortiguamiento y abultamiento de las raíces de las plantas. También pueden sufrir congelaciones rápidas y profundas del suelo.
Para la vida vegetal, la cantidad de cristales de hielo formados en el suelo y su estructura, que depende de la temperatura, la humedad, la densidad y otras condiciones del suelo, es de gran importancia.
En Bielorrusia, las repúblicas bálticas y las regiones adyacentes de la Federación Rusa, los cultivos de invierno mueren más por remojo, humedad, moho de nieve y muy raramente por congelamiento y secado.
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Calentamiento y enfriamiento de cuerpos de agua.
Agua,
a diferencia del suelo, para directo y disperso
la radiación solar es transparente
cuerpo, y por lo tanto radiante de onda corta
la energía penetra en el agua durante bastante tiempo.
profundidad considerable (dependiendo de
transparencia del agua de 10 a 100 m), y
se produce calentamiento radiativo
en una capa de agua de varios metros de espesor.
Segundo
la diferencia es que el volumen
La capacidad calorífica del agua es de aproximadamente 2
veces mayor que la capacidad calorífica del suelo, y
esta razón, para que logren una
y la misma temperatura debe tener el agua
más calor que la tierra. si al agua
y el suelo recibe la misma cantidad
calor, o dan lo mismo
la cantidad de calor, la temperatura del agua
cambiará en una cantidad menor que
temperatura del suelo
En tercer lugar,
en el suelo el calor se transfiere verticalmente
por conducción de calor molecular,
y en agua que se mueve fácilmente, la transferencia de calor
verticalmente se lleva a cabo como resultado
proceso más activo - turbulento
mezcla de capas de agua, por lo que
hay un intercambio intenso
propiedades físicas y químicas entre estos
capas. Turbulencia en cuerpos de agua
impulsado por la ansiedad y
velocidades de las corrientes de las masas de agua, así como
convección térmica, y en los mares -
convección causada por la diferencia de salinidad
capas de agua mezcla turbulenta
en los embalses predetermina:
-
transferencia
calor profundamente en los depósitos por 1000-10000 veces
más que llevarlo en el suelo; -
rápido
igualación de temperatura entre capas
agua; -
el calentamiento
y refrigeración de depósitos de agua hasta
profundidades mucho mayores; -
más
más lento que en el suelo, cambia
temperaturas de la superficie del agua y
menos que el cambio
temperatura en la superficie del suelo.
Superficie
la capa de agua, como el suelo, absorbe bien
radiación infrarroja. Condiciones de absorción
y visualización de radiación de onda larga
en las cuencas de agua y en el suelo son diferentes
pocos. De lo contrario, el asunto con la onda corta
radiación. Ondas cortas en particular
violeta y ultravioleta, penetrar
profundamente en el agua
y se produce calentamiento por radiación
en una capa de agua de varios metros de espesor.
discrepancias
régimen térmico de cuerpos de agua y suelos
causado por las siguientes razones:
—
la capacidad calorífica del agua es 3-4 veces mayor
capacidad calorífica del suelo. Por lo tanto, para
su igual calentamiento, el agua debe
obtener más calor que el suelo. Si
el agua y el suelo recibirán lo mismo
la cantidad de calor, la temperatura del agua
cambiar menos;
- partículas de agua
tener una gran movilidad. Por lo tanto, en
cuerpos de agua transferencia de calor al agua
no ocurre por molecula
conductividad térmica, como en el suelo, y en
el resultado de un proceso más intensivo
– mezcla turbulenta.
Entre
capas superficiales y subyacentes
el suelo y el agua están sucediendo constantemente
de intercambio de calor. Flujo de calor en el suelo o
cuerpo de agua se expresa aproximadamente
fórmula:
,
donde
t2
y T1 –
temperatura a profundidades z1
yz2;
λ - coeficiente
conductividad térmica.
V
Sistema SI, el flujo de calor se expresa en términos de
W/m2.
La funcionalidad de las aguas
Esquema de instalación de ablandamiento de aguas profundas.
El agua subterránea es muy valiosa porque es la principal fuente de abastecimiento de agua. El rango de su uso es muy amplio, porque se necesitan en todas partes: para asentamientos, para empresas industriales y para la economía nacional. Para la búsqueda y extracción de aguas subterráneas se hacen pozos o se perforan pozos. Es mejor construirlos con relleno de grava y tomando filtros especiales hechos de malla de tejido de galones.
Sin embargo, son muy destructivos y afectan negativamente a varios materiales de construcción, especialmente al hormigón. Por eso, antes de construir nada, analizan la agresividad del agua. Su clasificación es la siguiente. El tipo de agresividad menor es el ácido general. El dióxido de carbono tiene el mayor efecto destructivo. Además de ellos, también se distinguen la magnesia, la lixiviación y la agresividad del sulfato.
El segundo más confiable será el suelo, porque su temperatura, incluso en invierno, rara vez cae por debajo de + 5 ° C. En cualquier caso, el resto del esquema de producción y otras características dependerán de lo que se utilice como producción de energía.
Para obtener calor del agua subterránea, deberá perforar pozos (absorción y extracción). Se perfora previamente un pozo para el control. Ella está obligada a confirmar que el agua es adecuada, de buena calidad, cumple con los demás criterios que son necesarios para una bomba de calor. La temperatura no fluctúa mucho, incluso durante todo el año.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
El rango de 7-12°C asegura que ni la estación del año ni la temperatura del aire ambiente afecten el rendimiento estable de la calefacción. Tal sistema es muy simple y no requiere grandes costos operativos y de energía. Es apta tanto para el saneamiento como para el consumo general de agua doméstica. La energía geotérmica es una alternativa a otros métodos, que es respetuosa con el medio ambiente.
En todos los casos se prevé la protección y protección del agua contra la contaminación o el agotamiento. Objetivos perseguidos de su uso racional. Por ejemplo, la proximidad a plantas químicas, centrales térmicas, plantas de procesamiento, canales de riego, zanjas de drenaje de minas afecta significativamente la composición química del agua.
Las operaciones mineras a menudo agotan los recursos de los manantiales y violan el régimen hidrogeológico. El coeficiente de esta influencia depende directamente de qué tipo de trabajo se realice, en tierra o bajo tierra. En el caso del subsuelo, se tiene en cuenta a qué profundidad se está desarrollando y otros factores importantes. Para lograr un efecto positivo, se utilizan muchos medios y tecnologías.
Temperatura del suelo bajo la nieve.
La nieve, como buen aislante térmico, tiene una gran influencia en la protección del suelo frente a las heladas. Y cuanto más suelta esté la nieve, más fuerte será la protección del suelo contra los efectos de las bajas temperaturas. Pero este valor no es inequívoco y un indicador puede diferir de otro no solo por la distancia de las regiones, sino también dentro de la misma región o distrito y depende de la temperatura de la cubierta del suelo en el momento de la nevada. Si la nieve cae sobre un suelo profundamente congelado y la altura de la capa de nieve no es grande, entonces la temperatura del suelo debajo de la nieve, en su superficie, y la temperatura del aire sobre ella serán casi idénticas. Al mismo tiempo, si en estas áreas la profundidad de la nieve alcanza los 15-20 cm, la diferencia entre la temperatura del suelo y la superficie de la nieve será de 6-8 grados; mientras que la superficie de la tierra será más cálida. Por otro lado, si la nieve cae sobre suelo no congelado, y la profundidad de la "cubierta" de nieve es lo suficientemente grande, entonces la temperatura del suelo debajo de la nieve será aproximadamente de cero a -0,5 grados. Esto sugiere que la nieve, como un mal conductor del calor, que refleja los rayos ultravioleta del sol, protege de manera confiable la capa superior de la tierra contra el enfriamiento. Al mismo tiempo, la superficie del suelo no puede tener una temperatura positiva, ya que en este caso la nieve se derretirá al contacto con el suelo.
Los experimentos de los científicos han demostrado que a una temperatura del aire de -25 ... -28 grados y una altura de la capa de nieve de 25 - 30 cm, la temperatura de la tierra no cae por debajo de -10 grados, y a una profundidad de 35 - 40 cm - por debajo de -5 grados. Al mismo tiempo, a una temperatura del aire de -45 gr. y un espesor de nieve de hasta 1,50 m, y siempre que la nieve esté bastante suelta, la temperatura del suelo no desciende por debajo de -8 gr. Esto demuestra una vez más que la nieve, como un escudo confiable, cubre la tierra para evitar que se congele.
