O efeito das baixas temperaturas no solo e nas plantas
Agricultura -
Condições de vida das plantas agrícolas e sua regulação
Com o início de temperaturas negativas estáveis, começa o congelamento do solo. Primeiro, sua camada superior congela e depois as inferiores em 30 a 150 cm. A profundidade do congelamento depende principalmente das condições climáticas e do solo, bem como do relevo. O congelamento profundo dos solos geralmente ocorre em um inverno com pouca neve e geadas severas.
A água congela no solo em temperaturas abaixo de zero graus. Isto é devido ao conteúdo de substâncias solúveis nele. Quanto maior a concentração da solução, menor o ponto de congelamento da água.
Por exemplo, em solos arenosos e argilosos a água congela a menos 4-4,5°C, enquanto em solos de turfa, onde a concentração da solução é maior, apenas a menos 5°C.
Solos em locais elevados congelam mais profundamente do que em terras baixas, onde há mais neve. As planícies ocupam uma posição intermediária. Quanto maior o grau de dispersão do solo e mais forte o efeito dos fenômenos de superfície, mais tempo ele não congela. Solos excessivamente úmidos congelam mais lentamente devido à alta capacidade calorífica da água, assim como solos secos, pois possuem água ligada, que se transforma em gelo em temperaturas mais baixas. Solos densos congelam mais rápido e a maiores profundidades do que solos soltos.
Em solos soddy-podzólicos, devido à extração de umidade (durante o congelamento), o teor de umidade da camada superior aumenta até a capacidade total. Os cristais de gelo também crescem no solo como resultado da condensação da umidade vaporosa que flui dos horizontes inferiores do solo. Seu movimento na forma de vapor está associado à diferença na elasticidade do vapor de água nas camadas superior e inferior do solo.
O congelamento da camada superior com um teor de umidade abaixo da capacidade total melhora as propriedades físicas do solo devido à ruptura de grandes torrões de solo em pequenos quando os poros nos quais a água estava localizada se expandem com cristais de gelo. Portanto, o solo arado no outono desmorona bem durante o processamento da primavera.
A neve e a cobertura vegetal, bem como o lixo florestal, retardam o congelamento do solo.
O congelamento e o descongelamento do solo têm um impacto significativo na hibernação das culturas de inverno e do trevo. Esses fenômenos estão associados à formação de uma crosta de gelo, encharcamento, amortecimento e abaulamento das raízes das plantas. Eles também podem sofrer de congelamento rápido e profundo do solo.
Para a vida das plantas, o número de cristais de gelo formados no solo e sua estrutura, que depende da temperatura, umidade, densidade e outras condições do solo, é de grande importância.
Na Bielorrússia, nas repúblicas bálticas e nas regiões adjacentes da Federação Russa, as culturas de inverno morrem mais por encharcar, molhar, mofo de neve e muito raramente por congelamento e secagem.
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Aquecimento e resfriamento de corpos d'água
Água,
ao contrário do solo, para diretos e dispersos
a radiação solar é transparente
corpo e, portanto, radiante de ondas curtas
energia penetra na água por um
profundidade considerável (dependendo
transparência da água de 10 a 100 m), e
ocorre aquecimento radiativo
em uma camada de água com vários metros de espessura.
Segundo
a diferença é que o volume
A capacidade calorífica da água é de aproximadamente 2
vezes maior que a capacidade calorífica do solo, e
por este motivo, para que alcancem um
e a mesma temperatura que a água deve ficar
mais calor do que o solo. Se para a água
e o solo recebe a mesma quantidade
calor, ou eles dão o mesmo
a quantidade de calor, a temperatura da água
mudará em menos de
temperatura do solo.
Em terceiro lugar,
no solo o calor é transferido verticalmente
por condução de calor molecular,
e em água em movimento fácil, transferência de calor
verticalmente é realizado como resultado
processo mais ativo - turbulento
mistura de camadas de água, devido à qual
há uma intensa troca
propriedades físicas e químicas entre esses
camadas. Turbulência em corpos d'água
movido pela ansiedade e
velocidades de correntes de massas de água, bem como
convecção térmica, e nos mares -
convecção causada pela diferença de salinidade
camadas de água. Mistura turbulenta
em reservatórios predetermina:
-
transferência
aquecer profundamente em reservatórios por 1000-10000 vezes
mais do que carregá-la no solo; -
rápido
equalização de temperatura entre as camadas
agua; -
o aquecimento
e resfriamento de bacias de água até
profundidades muito maiores; -
mais
mais lento do que no solo, muda
temperaturas da superfície da água e
menos do que a mudança
temperatura na superfície do solo.
Superfície
a camada de água, como o solo, absorve bem
radiação infra-vermelha. Condições de absorção
e exibição de radiação de ondas longas
nas bacias hidrográficas e no solo são diferentes
alguns. Caso contrário, o assunto com as ondas curtas
radiação. Ondas curtas em particular
violeta e ultravioleta, penetram
profundamente na água
e o aquecimento por radiação ocorre
em uma camada de água com vários metros de espessura.
Discrepâncias
regime térmico de corpos d'água e solos
causados pelos seguintes motivos:
—
a capacidade de calor da água é 3-4 vezes maior
capacidade calorífica do solo. Portanto, para
seu aquecimento igual, a água deve
obter mais calor do que o solo. Se
água e solo receberão o mesmo
a quantidade de calor, a temperatura da água
mude menos;
- partículas de água
têm grande mobilidade. Portanto, em
corpos d'água transferência de calor para a água
não ocorre por moléculas
condutividade térmica, como no solo, e em
resultado de um processo mais intenso
- mistura turbulenta.
Entre
camadas superficiais e subjacentes
solo e água está constantemente acontecendo
troca de calor. Fluxo de calor no solo ou
corpo de água é aproximadamente expresso
Fórmula:
,
Onde
t2
e T1 –
temperatura em profundidades z1
e z2;
λ - coeficiente
condutividade térmica.
V
sistema SI, o fluxo de calor é expresso em termos de
W/m2.
A funcionalidade das águas
Esquema de instalação de descalcificação em águas profundas.
A água subterrânea é muito valiosa porque é a principal fonte de abastecimento de água. O alcance de seu uso é muito amplo, porque são necessários em todos os lugares: para assentamentos, empresas industriais e para a economia nacional. Para buscar e extrair águas subterrâneas, são feitos poços ou perfurados. É melhor construí-los usando aterro de cascalho e usando filtros especiais feitos de malha de tecelagem de galões.
No entanto, eles são muito destrutivos, afetando negativamente vários materiais de construção, especialmente o concreto. Por isso, antes de construir qualquer coisa, eles analisam a agressividade da água. Sua classificação é a seguinte. O menor tipo de agressividade é o ácido geral. O dióxido de carbono tem o maior efeito destrutivo. Além deles, também se destacam a magnésia, a lixiviação e a agressividade do sulfato.
O segundo mais confiável será o solo, porque sua temperatura, mesmo no inverno, raramente cai abaixo de + 5 ° C. De qualquer forma, o restante do esquema de produção e outras características dependerão do que for usado como produção de energia.
Para obter calor das águas subterrâneas, você precisará perfurar poços (absorção e extração). Um poço é pré-perfurado para controle. Ela é obrigada a confirmar que a água é adequada, de boa qualidade, atende aos demais critérios que são necessários para uma bomba de calor. A temperatura não oscila muito, mesmo ao longo do ano.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
A faixa de 7-12°C garante que nem a estação nem a temperatura do ar circundante afetem o desempenho estável do aquecimento. Tal sistema é muito simples e não requer grandes custos operacionais e de energia. É adequado tanto para o saneamento como para o consumo doméstico geral de água. A energia geotérmica é uma alternativa a outros métodos, que é ecologicamente correto.
Em todos os casos, está prevista a proteção e proteção da água contra poluição ou esgotamento. Objetivos perseguidos de seu uso racional. Por exemplo, a proximidade de fábricas químicas, usinas termelétricas, usinas de processamento, canais de irrigação, valas de drenagem de minas afeta significativamente a composição química da água.
As operações de mineração muitas vezes esgotam os recursos das nascentes e violam o regime hidrogeológico. O coeficiente dessa influência depende diretamente do tipo de trabalho realizado, terrestre ou subterrâneo. No caso do subsolo, leva em consideração a profundidade em que o desenvolvimento está ocorrendo e outros fatores importantes. Para alcançar um efeito positivo, muitos meios e tecnologias são usados.
Temperatura do solo sob a neve.
A neve, como bom isolante térmico, tem grande influência na proteção do solo contra o congelamento. E quanto mais solta a neve, mais forte será a proteção do solo contra os efeitos das baixas temperaturas. Mas esse valor não é inequívoco e um indicador pode diferir de outro não apenas pela distância das regiões, mas também dentro da mesma região ou distrito e depende da temperatura da cobertura do solo no momento da queda de neve. Se a neve cair em solo profundamente congelado e a altura da cobertura de neve não for grande, a temperatura do solo sob a neve, em sua superfície, e a temperatura do ar acima dela serão quase idênticas. Ao mesmo tempo, se nessas áreas a profundidade da neve atingir 15 a 20 cm, a diferença entre a temperatura do solo e a superfície da neve será de 6 a 8 graus; enquanto a superfície da terra será mais quente. Por outro lado, se a neve cair em solo descongelado e a profundidade da “cobertura” de neve for grande o suficiente, a temperatura do solo sob a neve será aproximadamente de zero a -0,5 graus. Isso sugere que a neve, como um mau condutor de calor, refletindo os raios ultravioleta do sol, protege de forma confiável a camada superior da Terra do resfriamento. Ao mesmo tempo, a superfície do solo não pode ter uma temperatura positiva, pois nesse caso a neve derreterá em contato com o solo.
Os experimentos dos cientistas mostraram que, a uma temperatura do ar de -25 ... -28 graus e uma altura de cobertura de neve de 25 a 30 cm, a temperatura da Terra não cai abaixo de -10 graus e a uma profundidade de 35 a 40 cm - abaixo de -5 graus. Ao mesmo tempo, a uma temperatura do ar de -45 gr. e uma profundidade de neve de até 1,50 m, e desde que a neve esteja bastante solta, a temperatura do solo não cai abaixo de -8 gr. Isso prova mais uma vez que a neve, como um escudo confiável, protege a terra do congelamento.
