Žemos temperatūros poveikis dirvožemiui ir augalams
Ūkininkavimas –
Žemės ūkio augalų gyvenimo sąlygos ir jų reguliavimas
Prasidėjus stabiliai neigiamai temperatūrai, prasideda dirvožemio užšalimas. Pirma, jo viršutinis sluoksnis užšąla, o po to apatinis 30-150 cm.. Užšalimo gylis daugiausia priklauso nuo oro ir dirvožemio sąlygų, taip pat nuo reljefo. Gilus dirvožemio užšalimas dažniausiai įvyksta žiemą, kai yra mažai sniego ir stiprių šalnų.
Žemesnėje nei nulio laipsnių temperatūroje vanduo dirvožemyje užšąla. Taip yra dėl to, kad jame yra tirpių medžiagų. Kuo didesnė tirpalo koncentracija, tuo žemesnė vandens užšalimo temperatūra.
Pavyzdžiui, smėlingose ir priemolio dirvose vanduo užšąla esant minus 4-4,5°C, o durpynuose, kur tirpalo koncentracija didesnė, tik prie minus 5°C.
Dirvos aukštesnėse vietose įšąla giliau nei žemumose, kur daugiau sniego. Lygumos užima vidurinę padėtį. Kuo didesnis dirvožemio sklaidos laipsnis ir kuo stipresnis paviršiaus reiškinių poveikis, tuo ilgiau jis neužšąla. Pernelyg drėgni dirvožemiai užšąla lėčiau dėl didelės vandens šiluminės talpos, taip pat sausi dirvožemiai, nes juose yra surištas vanduo, kuris žemesnėje temperatūroje virsta ledu. Tankios dirvos užšąla greičiau ir į didesnį gylį nei purios.
Velėniniuose-podzoliniuose dirvožemiuose dėl drėgmės traukimo (užšalimo metu) viršutinio sluoksnio drėgnumas padidėja iki pilno pajėgumo. Ledo kristalai taip pat auga dirvožemyje dėl iš apatinių dirvožemio horizontų tekančios garų drėgmės kondensacijos. Jo judėjimas garų pavidalu yra susijęs su vandens garų elastingumo skirtumu viršutiniame ir apatiniame dirvožemio sluoksniuose.
Viršutinio sluoksnio užšalimas esant drėgmei, mažesniam už pilną talpą, pagerina dirvožemio fizikines savybes dėl didelių dirvožemio grumstų suirimo į mažus, kai poros, kuriose buvo vanduo, išsiplečia ledo kristalais. Todėl rudenį suarta dirva pavasarį apdorojant gerai suyra.
Sniego ir augalijos danga, taip pat miško paklotė lėtina dirvožemio užšalimą.
Didelę įtaką žiemkenčių ir dobilų žiemojimui turi dirvos užšalimas ir atšildymas. Šie reiškiniai susiję su ledo plutos susidarymu, įmirkimu, amortizavimu ir augalų šaknų išsipūtimu. Jie taip pat gali nukentėti nuo greito ir gilaus dirvožemio užšalimo.
Augalų gyvybei didelę reikšmę turi dirvoje susidarančių ledo kristalų skaičius ir jų struktūra, kuri priklauso nuo temperatūros, drėgmės, tankio ir kitų dirvožemio sąlygų.
Baltarusijoje, Baltijos respublikose ir gretimuose Rusijos Federacijos regionuose žiemkenčių pasėliai miršta labiausiai nuo įmirkimo, amortizavimo, sniego pelėsio, labai retai – nuo užšalimo ir išdžiūvimo.
| Kitas > |
|---|
Vandens telkinių šildymas ir vėsinimas
Vanduo,
skirtingai nei dirvožemis, skirtas tiesioginiam ir išsklaidytam
saulės spinduliuotė yra skaidri
kūno, taigi ir trumpųjų bangų spinduliavimo
energijos skverbiasi į vandenį gana a
didelis gylis (priklausomai nuo
vandens skaidrumas nuo 10 iki 100 m), ir
atsiranda spindulinis šildymas
kelių metrų storio vandens sluoksnyje.
Antra
skirtumas tas, kad garsumas
vandens šiluminė talpa yra maždaug 2
kartų didesnė už dirvožemio šiluminę talpą, ir
dėl šios priežasties, kad jie tai pasiektų
ir tokios pačios temperatūros vanduo turėtų būti
daugiau šilumos nei dirva. Jei prie vandens
ir dirva gauna tiek pat
šilumos, arba jie duoda tą patį
šilumos kiekis, vandens temperatūra
pasikeis mažesne suma nei
dirvožemio temperatūra.
Trečia,
dirvoje šiluma perduodama vertikaliai
molekuliniu šilumos laidumu,
o lengvai judančiame vandenyje – šilumos perdavimas
dėl to atliekamas vertikaliai
aktyvesnis procesas – turbulentinis
vandens sluoksnių maišymasis, dėl kurio
vyksta intensyvūs mainai
fizinės ir cheminės savybės
sluoksniai. Turbulencija vandens telkiniuose
vedami nerimo ir
vandens masių srovių greičiai, taip pat
šiluminė konvekcija, o jūrose -
konvekcija, kurią sukelia druskingumo skirtumas
vandens sluoksniai. Turbulentinis maišymas
rezervuaruose iš anksto nustato:
-
perkėlimas
įkaitinti giliai į rezervuarus 1000-10000 kartų
daugiau nei nešiotis dirvoje; -
greitas
temperatūros išlyginimas tarp sluoksnių
vanduo; -
šildymas
ir vandens baseinų aušinimas iki
daug didesnis gylis; -
daugiau
lėčiau nei dirvožemyje, keičiasi
vandens paviršiaus temperatūra ir
mažiau nei pokytis
temperatūra dirvos paviršiuje.
Paviršius
vandens sluoksnis, kaip ir dirvožemis, gerai įsigeria
infraraudonoji spinduliuotė. Absorbcijos sąlygos
ir ilgųjų bangų spinduliuotės rodymas
vandens baseinuose ir dirvožemyje skiriasi
mažai. Kitu atveju reikalas su trumposiomis bangomis
radiacija. Ypač trumpos bangos
violetinė ir ultravioletinė, prasiskverbia
giliai į vandenį
ir atsiranda spindulinis kaitinimas
kelių metrų storio vandens sluoksnyje.
Neatitikimai
vandens telkinių ir dirvožemių šiluminis režimas
atsirado dėl šių priežasčių:
—
vandens šiluminė talpa yra 3-4 kartus didesnė
dirvožemio šiluminė talpa. Todėl už
jų vienodą šildymą, vanduo turėtų
gauti daugiau šilumos nei dirva. Jeigu
vanduo ir dirvožemis gaus tiek pat
šilumos kiekis, vandens temperatūra
mažiau keistis;
- vandens dalelės
turi didelį mobilumą. Todėl į
vandens telkinių šilumos perdavimas į vandenį
neatsiranda molekuliniu būdu
šilumos laidumas, kaip ir dirvožemyje, ir viduje
intensyvesnio proceso rezultatas
– turbulentinis maišymas.
Tarp
paviršiniai ir apatiniai sluoksniai
dirvožemis ir vanduo nuolat vyksta
šilumos mainai. Šilumos srautas dirvožemyje arba
vandens telkinys yra apytiksliai išreikštas
formulė:
,
kur
t2
ir t1 –
temperatūra gylyje z1
ir z2;
λ – koeficientas
šilumos laidumas.
V
SI sistema, šilumos srautas išreiškiamas
W/m2.
Vandenų funkcionalumas
Giluminio vandens minkštinimo įrengimo schema.
Požeminis vanduo yra labai vertingas, nes yra pagrindinis vandens tiekimo šaltinis. Jų panaudojimo spektras labai platus, nes jie reikalingi visur: ir gyvenvietėms, ir pramonės įmonėms, ir šalies ūkiui. Norint ieškoti ir išgauti požeminį vandenį, daromi šuliniai arba gręžiami gręžiniai. Geriau juos statyti užpildant žvyru ir naudojant specialius filtrus, pagamintus iš galonų audimo tinklelio.
Tačiau jie labai destruktyvūs, neigiamai veikia įvairias statybines medžiagas, ypač betoną. Todėl prieš ką nors statydami jie analizuoja vandens agresyvumą. Jo klasifikacija yra tokia. Mažiausia agresyvumo rūšis yra bendroji rūgštis. Anglies dioksidas turi didžiausią naikinamąjį poveikį. Be jų, dar išskiriamas magnezijos, išplovimo ir sulfato agresyvumas.
Antrasis patikimiausias bus dirvožemis, nes jo temperatūra net žiemą retai nukrenta žemiau + 5 ° C. Bet kokiu atveju, likusi gamybos schema ir kitos charakteristikos priklausys nuo to, kas bus naudojama kaip energijos gamyba.
Norėdami gauti šilumą iš požeminio vandens, turėsite gręžti gręžinius (absorbciją ir ištraukimą). Kontrolei iš anksto išgręžtas šulinys. Ji privalo patvirtinti, kad vanduo yra tinkamas, kokybiškas, atitinka kitus kriterijus, kurie būtini šilumos siurbliui. Temperatūra labai svyruoja net ištisus metus.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
7-12°C diapazonas užtikrina, kad nei sezonas, nei aplinkos oro temperatūra neturės įtakos stabiliam šildymo efektyvumui. Tokia sistema yra labai paprasta ir nereikalauja didelių eksploatacinių ir energijos sąnaudų. Jis tinka tiek sanitariniam naudojimui, tiek bendram buitiniam vandens naudojimui. Geoterminė energija yra alternatyva kitiems būdams, kuri yra draugiška aplinkai.
Visais atvejais numatoma vandens apsauga ir apsauga nuo taršos ar išsekimo. Siekiami jo racionalaus naudojimo tikslai. Pavyzdžiui, chemijos gamyklų, šiluminių elektrinių, perdirbimo gamyklų, drėkinimo kanalų, kasyklų drenažo griovių artumas daro didelę įtaką vandens cheminei sudėčiai.
Kasybos darbai dažnai išeikvoja šaltinių išteklius ir pažeidžia hidrogeologinį režimą. Šios įtakos koeficientas tiesiogiai priklauso nuo to, koks darbas atliekamas, antžeminis ar po žeme. Kalbant apie požemį, atsižvelgiama į tai, kokiame gylyje vyksta plėtra, ir į kitus svarbius veiksnius. Norint pasiekti teigiamą efektą, naudojama daugybė priemonių ir technologijų.
Dirvožemio temperatūra po sniegu.
Sniegas, kaip geras šilumos izoliatorius, turi didelę įtaką dirvožemio apsaugai nuo užšalimo. Ir kuo puresnis sniegas, tuo stipresnė bus dirvožemio apsauga nuo žemos temperatūros poveikio. Tačiau ši reikšmė nėra vienareikšmė ir vienas rodiklis gali skirtis nuo kito ne tik regionų atstumu, bet ir tame pačiame regione ar rajone bei priklauso nuo žemės dangos temperatūros snigimo metu. Jei sniegas iškrenta ant giliai įšalusios dirvos, o sniego dangos aukštis nėra didelis, tada dirvožemio temperatūra po sniegu, jo paviršiuje ir oro temperatūra virš jo bus beveik vienoda. Tuo pačiu metu, jei šiose vietose sniego gylis siekia 15-20 cm, tada dirvožemio ir sniego paviršiaus temperatūros skirtumas bus 6-8 laipsniai; o žemės paviršius bus šiltesnis. Kita vertus, jei sniegas iškrenta ant neužšalusios žemės, o sniego „dangos“ gylis yra pakankamai didelis, tada žemės temperatūra po sniegu bus maždaug nuo nulio iki -0,5 laipsnių. Tai rodo, kad sniegas, kaip prastas šilumos laidininkas, atspindintis ultravioletinius saulės spindulius, patikimai apsaugo viršutinį žemės sluoksnį nuo atšalimo. Tuo pačiu metu dirvožemio paviršius negali turėti teigiamos temperatūros, nes tokiu atveju sniegas ištirps, kai liečiasi su žeme.
Mokslininkų eksperimentai parodė, kad esant -25 ... -28 laipsnių oro temperatūrai ir 25 - 30 cm sniego dangos aukščiui, žemės temperatūra nenukrenta žemiau -10 laipsnių, o gylyje - 35 - 40 laipsnių. cm – žemiau -5 laipsnių. Tuo pačiu metu esant -45 gr oro temperatūrai. ir sniego gylis iki 1,50 m, o jei sniegas gana birus, dirvožemio temperatūra nenukrenta žemiau -8 gr. Tai dar kartą įrodo, kad sniegas, kaip patikimas skydas, dengia žemę nuo užšalimo.
