Zemas temperatūras ietekme uz augsni un augiem
Lauksaimniecība -
Lauksaimniecības augu dzīves apstākļi un to regulēšana
Iestājoties stabilai negatīvai temperatūrai, sākas augsnes sasalšana. Vispirms sasalst tā augšējais slānis, bet pēc tam apakšējie par 30-150 cm.Sasalšanas dziļums galvenokārt ir atkarīgs no laikapstākļiem un augsnes apstākļiem, kā arī no reljefa. Augsnes dziļa sasalšana parasti notiek ziemā ar nelielu sniega daudzumu un stiprām salnām.
Ūdens sasalst augsnē temperatūrā zem nulles grādiem. Tas ir saistīts ar tajā esošo šķīstošo vielu saturu. Jo augstāka ir šķīduma koncentrācija, jo zemāka ir ūdens sasalšanas temperatūra.
Piemēram, smilšainās un smilšmāla augsnēs ūdens sasalst pie mīnus 4-4,5°C, savukārt kūdras augsnēs, kur šķīduma koncentrācija ir lielāka, tikai pie mīnus 5°C.
Augsnes paaugstinātās vietās sasalst dziļāk nekā zemienēs, kur ir vairāk sniega. Līdzenumi ieņem vidējo pozīciju. Jo augstāka ir augsnes izkliedes pakāpe un spēcīgāka virsmas parādību ietekme, jo ilgāk tā nesasalst. Pārmērīgi mitras augsnes sasalst lēnāk ūdens augstās siltumietilpības dēļ, kā arī sausas augsnes, jo tajās ir saistīts ūdens, kas zemākā temperatūrā pārvēršas ledū. Blīvās augsnes sasalst ātrāk un lielākā dziļumā nekā irdenas augsnes.
Uz velēnu-podzoliskām augsnēm, pateicoties mitruma pievilkšanai (sasalšanas laikā), augšējā slāņa mitruma saturs palielinās līdz pilnai jaudai. Ledus kristāli aug arī augsnē tvaiku kondensācijas rezultātā, kas plūst no augsnes apakšējiem horizontiem. Tās kustība tvaiku veidā ir saistīta ar ūdens tvaiku elastības atšķirību augsnes augšējā un apakšējā slānī.
Augšējā slāņa sasalšana pie mitruma satura, kas ir zem pilnas jaudas, uzlabo augsnes fizikālās īpašības, jo lielie augsnes sablīvējumi saplīst mazos, kad poras, kurās atradās ūdens, paplašinās ar ledus kristāliem. Tāpēc rudenī uzartā augsne pavasarī apstrādājot labi sadrūp.
Sniegs un augu sega, kā arī meža pakaiši palēnina augsnes sasalšanu.
Augsnes sasalšana un atkausēšana būtiski ietekmē ziemāju kultūru un āboliņa pārziemošanu. Šīs parādības ir saistītas ar ledus garozas veidošanos, uzsūkšanos, amortizāciju un augu sakņu izspiedumu. Viņi var ciest arī no straujas un dziļas augsnes sasalšanas.
Augu dzīvībai liela nozīme ir augsnē izveidojušos ledus kristālu skaitam un to struktūrai, kas ir atkarīga no temperatūras, mitruma, blīvuma un citiem augsnes apstākļiem.
Baltkrievijā, Baltijas republikās un piegulošajos Krievijas Federācijas reģionos ziemāji visvairāk mirst no izmirkšanas, amortizācijas, sniega pelējuma, ļoti reti no sasalšanas un izžūšanas.
| Nākamais > |
|---|
Ūdenstilpju apkure un dzesēšana
ūdens,
atšķirībā no augsnes tiešai un izkaisītai
saules starojums ir caurspīdīgs
ķermenis, un tāpēc īsviļņu starojums
enerģija iekļūst ūdenī diezgan a
ievērojams dziļums (atkarībā no
ūdens caurspīdīgums no 10 līdz 100 m), un
rodas starojuma sildīšana
vairākus metrus biezā ūdens slānī.
Otrkārt
atšķirība ir tāda, ka skaļums
ūdens siltumietilpība ir aptuveni 2
reizes lielāka par augsnes siltumietilpību, un
šī iemesla dēļ, lai viņi to sasniegtu
un tāda pati temperatūra, kas jāsaņem ūdenim
vairāk siltuma nekā augsne. Ja uz ūdeni
un augsne saņem tādu pašu daudzumu
siltumu, vai arī viņi dod to pašu
siltuma daudzums, ūdens temperatūra
mainīsies par mazāku summu nekā
augsnes temperatūra.
Treškārt,
augsnē siltums tiek pārnests vertikāli
ar molekulāro siltuma vadīšanu,
un viegli kustīgā ūdenī siltuma pārnesi
Rezultātā tiek veikta vertikāli
aktīvāks process - vētrains
ūdens slāņu sajaukšanās, kuras dēļ
notiek intensīva apmaiņa
fizikālās un ķīmiskās īpašības
slāņi. Turbulence ūdenstilpēs
uztraukuma vadīts un
ūdens masu straumju ātrumi, kā arī
termiskā konvekcija un jūrās -
konvekcija, ko izraisa sāļuma atšķirība
ūdens slāņi. Turbulentā sajaukšana
rezervuāros iepriekš nosaka:
-
pārnešana
uzkarsē dziļi rezervuāros 1000-10000 reizes
vairāk nekā nest to augsnē; -
straujš
temperatūras izlīdzināšana starp slāņiem
ūdens; -
apkure
un ūdens baseinu dzesēšana līdz
daudz lielāks dziļums; -
vairāk
lēnāk nekā augsnē, mainās
ūdens virsmas temperatūra, un
mazāk nekā izmaiņas
temperatūra augsnes virsmā.
Virsma
ūdens slānis, tāpat kā augsne, labi uzsūcas
infrasarkanais starojums. Absorbcijas apstākļi
un garo viļņu starojuma displejs
ūdens baseinos un augsnē ir atšķirīgi
maz. Citādi lieta ar īsviļņu
starojums. Īpaši īsie viļņi
violets un ultravioletais, iekļūst
dziļi ūdenī
un rodas starojuma karsēšana
vairākus metrus biezā ūdens slānī.
Neatbilstības
ūdenstilpju un augšņu termiskais režīms
ko izraisa šādi iemesli:
—
ūdens siltumietilpība ir 3-4 reizes lielāka
augsnes siltumietilpība. Tāpēc, lai
to vienāda apkure, ūdenim vajadzētu
iegūt vairāk siltuma nekā augsne. Ja
ūdens un augsne saņems to pašu
siltuma daudzums, ūdens temperatūra
mainīt mazāk;
- ūdens daļiņas
ir lieliska mobilitāte. Tāpēc iekšā
ūdenstilpēs siltuma pārnese ūdenī
nenotiek molekulāri
siltumvadītspēja, tāpat kā augsnē, un iekšā
intensīvāka procesa rezultāts
– turbulentā sajaukšana.
Starp
virspusējie un apakšējie slāņi
augsne un ūdens pastāvīgi notiek
siltuma apmaiņa. Siltuma plūsma augsnē vai
ūdenstilpne ir aptuveni izteikta
formula:
,
kur
t2
un t1 –
temperatūra dziļumā z1
un z2;
λ - koeficients
siltumvadītspēja.
V
SI sistēma, siltuma plūsmu izsaka kā
W/m2.
Ūdeņu funkcionalitāte
Dziļūdens mīkstināšanas uzstādīšanas shēma.
Gruntsūdeņi ir ļoti vērtīgi, jo tie ir galvenais ūdens apgādes avots. To izmantošanas klāsts ir ļoti plašs, jo tie ir nepieciešami visur: gan apdzīvotām vietām, gan rūpniecības uzņēmumiem, gan tautsaimniecībai. Gruntsūdeņu meklēšanai un ieguvei tiek izgatavotas akas vai urbumi. Labāk tos būvēt, izmantojot grants aizpildījumu un īpašus filtrus, kas izgatavoti no galonu aušanas sieta.
Taču tie ir ļoti destruktīvi, negatīvi ietekmējot dažādus būvmateriālus, īpaši betonu. Tāpēc, pirms kaut ko būvē, viņi analizē ūdens agresivitāti. Tā klasifikācija ir šāda. Vismazākais agresivitātes veids ir vispārēja skābe. Oglekļa dioksīdam ir vislielākā postošā ietekme. Papildus tiem izceļas arī magnēzija, izskalošanās un sulfātu agresivitāte.
Otra visdrošākā būs augsne, jo tās temperatūra pat ziemā reti nokrītas zem + 5 ° C. Jebkurā gadījumā pārējā ražošanas shēma un citas īpašības būs atkarīgas no tā, kas tiks izmantots kā enerģijas ražošana.
Lai iegūtu siltumu no gruntsūdeņiem, jums būs jāizurbj akas (absorbcija un ieguve). Kontrolei ir iepriekš izurbta aka. Viņai ir pienākums apstiprināt, ka ūdens ir piemērots, kvalitatīvs, atbilst pārējiem kritērijiem, kas nepieciešami siltumsūknim. Temperatūra nav lielas svārstības, pat visu gadu.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Temperatūras diapazons 7-12°C nodrošina, ka ne gadalaiks, ne apkārtējā gaisa temperatūra neietekmē stabilu apkures veiktspēju. Šāda sistēma ir ļoti vienkārša un neprasa lielas ekspluatācijas un enerģijas izmaksas. Tas ir piemērots gan sanitārijai, gan vispārējam sadzīves ūdens patēriņam. Ģeotermālā enerģija ir alternatīva citām metodēm, kas ir videi draudzīga.
Visos gadījumos ir paredzēta ūdens aizsardzība un aizsardzība pret piesārņojumu vai izsīkšanu. Tieca tā racionālas izmantošanas mērķus. Piemēram, ķīmisko rūpnīcu, termoelektrostaciju, pārstrādes rūpnīcu, apūdeņošanas kanālu, raktuvju meliorācijas grāvju tuvums būtiski ietekmē ūdens ķīmisko sastāvu.
Ieguves darbi bieži vien izsmeļ avotu resursus un pārkāpj hidroģeoloģisko režīmu. Šīs ietekmes koeficients ir tieši atkarīgs no tā, kāds darbs tiek veikts, uz zemes vai pazemē. Pazemes gadījumā tiek ņemts vērā, kādā dziļumā notiek attīstība un citi svarīgi faktori. Lai panāktu pozitīvu efektu, tiek izmantoti daudzi līdzekļi un tehnoloģijas.
Augsnes temperatūra zem sniega.
Sniegam kā labam siltumizolatoram ir liela ietekme uz augsnes aizsardzību pret sasalšanu. Un jo irdenāks sniegs, jo spēcīgāka būs augsnes aizsardzība no zemas temperatūras ietekmes. Taču šī vērtība nav viennozīmīga un viens rādītājs no cita var atšķirties ne tikai no reģionu attāluma, bet arī viena reģiona vai rajona robežās un atkarīgs no zemsedzes temperatūras snigšanas brīdī. Ja sniegs nokrīt uz dziļi sasalušas augsnes un sniega segas augstums nav liels, tad augsnes temperatūra zem sniega, uz tā virsmas un gaisa temperatūra virs tā būs gandrīz identiska. Tajā pašā laikā, ja šajās vietās sniega dziļums sasniedz 15-20 cm, tad starpība starp augsnes un sniega virsmas temperatūru būs 6-8 grādi; kamēr zemes virsma būs siltāka. Savukārt, ja sniegs krīt uz neaizsalušas zemes un sniega “segas” dziļums ir pietiekami liels, tad zemes temperatūra zem sniega būs aptuveni no nulles līdz -0,5 grādiem. Tas liek domāt, ka sniegs kā slikts siltuma vadītājs, kas atstaro saules ultravioletos starus, droši aizsargā zemes virsējo slāni no atdzišanas. Tajā pašā laikā augsnes virsmai nevar būt pozitīva temperatūra, jo šajā gadījumā sniegs, saskaroties ar zemi, izkusīs.
Zinātnieku eksperimenti pierādījuši, ka pie gaisa temperatūras -25 ... -28 grādi un sniega segas augstuma 25 - 30 cm, zemes temperatūra nenoslīd zem -10 grādiem, bet dziļumā 35 - 40 cm - zem -5 grādiem. Tajā pašā laikā pie gaisa temperatūras -45 gr. un sniega biezums līdz 1,50 m, un ar nosacījumu, ka sniegs ir diezgan irdens, augsnes temperatūra nenoslīd zem -8 gr. Tas vēlreiz pierāda, ka sniegs kā uzticams vairogs nosedz zemi no sasalšanas.
