Efectul temperaturilor scăzute asupra solului și plantelor
Agricultura -
Condițiile de viață ale plantelor agricole și reglementarea acestora
Odată cu apariția temperaturilor negative stabile, începe înghețarea solului. În primul rând, stratul său superior îngheață, iar apoi cel inferior cu 30-150 cm.Adâncimea înghețului depinde în principal de condițiile meteorologice și ale solului, precum și de relief. Înghețarea profundă a solurilor are loc de obicei într-o iarnă cu zăpadă mică și înghețuri severe.
Apa îngheață în sol la temperaturi sub zero grade. Acest lucru se datorează conținutului de substanțe solubile din acesta. Cu cât concentrația soluției este mai mare, cu atât punctul de îngheț al apei este mai mic.
De exemplu, în solurile nisipoase și lutoase apa îngheață la minus 4-4,5°C, în timp ce în solurile cu turbă, unde concentrația soluției este mai mare, doar la minus 5°C.
Solurile din locurile înalte îngheață mai adânc decât în zonele joase, unde este mai multă zăpadă. Câmpiile ocupă o poziţie de mijloc. Cu cât gradul de dispersie al solului este mai mare și efectul fenomenelor de suprafață este mai puternic, cu atât acesta nu îngheață mai mult. Solurile excesiv de umede îngheață mai lent datorită capacității mari de căldură a apei, precum și solurile uscate, deoarece au apă legată, care se transformă în gheață la temperaturi mai scăzute. Solurile dense îngheață mai repede și la adâncimi mai mari decât solurile afânate.
Pe solurile soddy-podzolice, datorită tragerii de umiditate (în timpul înghețului), conținutul de umiditate al stratului superior crește la capacitate maximă. Cristalele de gheață cresc și în sol ca urmare a condensului umidității vaporoase care curge din orizonturile inferioare ale solului. Mișcarea sa sub formă de vapori este asociată cu diferența de elasticitate a vaporilor de apă din straturile superioare și inferioare ale solului.
Înghețarea stratului superior la un conținut de umiditate sub capacitatea maximă îmbunătățește proprietățile fizice ale solului datorită rupturii bobocilor mari de sol în altele mici atunci când porii în care era localizată apa se dilată cu cristale de gheață. Prin urmare, solul arat toamna se sfărâmă bine în timpul procesării de primăvară.
Acoperirea cu zăpadă și vegetație, precum și deșeurile forestiere, încetinesc înghețarea solului.
Înghețarea și dezghețarea solului are un impact semnificativ asupra iernării culturilor de iarnă și a trifoiului. Aceste fenomene sunt asociate cu formarea unei cruste de gheață, înmuiere, amortizare și bombare a rădăcinilor plantelor. De asemenea, pot suferi de înghețarea rapidă și profundă a solului.
Pentru viața plantelor, numărul de cristale de gheață formate în sol și structura acestora, care depinde de temperatură, umiditate, densitate și alte condiții ale solului, este de mare importanță.
În Belarus, republicile baltice și regiunile adiacente ale Federației Ruse, culturile de iarnă mor cel mai mult din cauza înmuiării, umezirii, mucegaiului zăpezii și foarte rar din cauza înghețului și uscării.
| Următorul > |
|---|
Încălzirea și răcirea corpurilor de apă
Apă,
spre deosebire de sol, pentru direct și împrăștiat
radiația solară este transparentă
corp și, prin urmare, radiant cu undă scurtă
energia pătrunde în apă destul de a
adâncime considerabilă (în funcție de
transparența apei de la 10 la 100 m) și
are loc încălzirea radiativă
într-un strat de apă gros de câţiva metri.
Al doilea
diferența este că volumul
capacitatea de căldură a apei este de aproximativ 2
ori mai mare decât capacitatea termică a solului și
din acest motiv, pentru ca ei să realizeze unul
și aceeași temperatură ar trebui să ajungă apa
mai multă căldură decât pământul. Dacă la apă
iar solul primește aceeași cantitate
căldură, sau dau la fel
cantitatea de căldură, temperatura apei
se va modifica cu o sumă mai mică decât
temperatura solului.
În al treilea rând,
în sol căldura este transferată pe verticală
prin conducere moleculară a căldurii,
iar in apa care se misca usor, transfer de caldura
ca rezultat se realizează pe verticală
proces mai activ – turbulent
amestecarea straturilor de apă, datorită căruia
are loc un schimb intens
proprietăți fizice și chimice dintre acestea
straturi. Turbulențe în corpurile de apă
condus de anxietate şi
vitezele curenților maselor de apă, precum și
convecție termică, iar în mări -
convecție cauzată de diferența de salinitate
straturi de apă. Amestecare turbulentă
în rezervoare predetermina:
-
transfer
încălziți adânc în rezervoare de 1000-10000 de ori
mai mult decât purtarea lui în sol; -
rapid
egalizarea temperaturii între straturi
apă; -
incalzirea
şi răcirea bazinelor de apă până la
adâncimi mult mai mari; -
Mai mult
mai lent decât în sol, schimbare
temperaturile suprafeței apei și
mai puțin decât schimbarea
temperatura la suprafata solului.
Suprafaţă
stratul de apă, ca și solul, se absoarbe bine
Radiatii infrarosii. Condiții de absorbție
și afișarea radiațiilor de unde lungi
în bazinele de apă și în sol sunt diferite
putini. Altfel, treaba cu undele scurte
radiatii. undele scurte în special
violet și ultraviolete, pătrund
adânc în apă
și are loc încălzirea prin radiație
într-un strat de apă gros de câţiva metri.
Discrepanțele
regimul termic al corpurilor de apă şi al solurilor
cauzate de următoarele motive:
—
capacitatea termică a apei este de 3-4 ori mai mare
capacitatea de căldură a solului. Prin urmare, pentru
încălzirea lor egală, apa ar trebui
obține mai multă căldură decât solul. Dacă
apa si solul vor primi la fel
cantitatea de căldură, temperatura apei
schimba mai putin;
- particule de apă
au o mare mobilitate. Prin urmare, în
corpurile de apă transferă căldură în apă
nu apare pe cale moleculară
conductivitatea termică, ca în sol, și în
rezultatul unui proces mai intens
– amestecare turbulentă.
Între
straturile superficiale și subiacente
sol și apă se întâmplă în mod constant
schimb de caldura. Fluxul de căldură în sol sau
corp de apă este aproximativ exprimat
formulă:
,
Unde
t2
Si t1 –
temperatura la adâncimile z1
și z2;
λ - coeficient
conductivitate termică.
V
Sistemul SI, fluxul de căldură este exprimat în termeni de
W/m2.
Functionalitatea apelor
Schema de instalare de dedurizare a apei adânci.
Apa subterană este foarte valoroasă deoarece este principala sursă de alimentare cu apă. Gama de utilizare a acestora este foarte largă, deoarece sunt necesare peste tot: pentru așezări, pentru întreprinderi industriale și pentru economia națională. Pentru căutarea și extragerea apelor subterane se fac puțuri sau se forează puțuri. Este mai bine să le construiți folosind umplutură cu pietriș și luând filtre speciale din plasă de țesut cu galoane.
Cu toate acestea, ele sunt foarte distructive, afectând negativ diverse materiale de construcție, în special betonul. Prin urmare, înainte de a construi ceva, ei analizează agresivitatea apei. Clasificarea sa este următoarea. Cel mai mic tip de agresivitate este acidul general. Dioxidul de carbon are cel mai mare efect distructiv. Pe lângă acestea, se disting și magnezia, leșierea și agresivitatea sulfatului.
Al doilea cel mai de încredere va fi solul, deoarece temperatura acestuia chiar și iarna scade rar sub + 5 ° C. În orice caz, restul schemei de producție și alte caracteristici vor depinde de ceea ce este utilizat ca producție de energie.
Pentru a obține căldură din apele subterane, va trebui să forați puțuri (absorbție și extracție). O sondă este preforată pentru control. Ea este obligată să confirme că apa este potrivită, de bună calitate, îndeplinește celelalte criterii care sunt necesare unei pompe de căldură. Temperatura nu variază prea mult, chiar și pe tot parcursul anului.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Intervalul de 7-12°C asigură că nici sezonul, nici temperatura aerului din jur nu afectează performanța stabilă de încălzire. Un astfel de sistem este foarte simplu și nu necesită costuri mari de operare și energie. Este potrivit atât pentru canalizare, cât și pentru consumul general de apă menajeră. Energia geotermală este o alternativă la alte metode, care este ecologică.
În toate cazurile, se are în vedere protecția și protecția apei împotriva poluării sau epuizării. Scopurile urmărite ale utilizării sale raționale. De exemplu, apropierea de uzine chimice, centrale termice, uzine de procesare, canale de irigare, șanțuri de drenaj miniere afectează semnificativ compoziția chimică a apei.
Operațiunile miniere epuizează adesea resursele izvoarelor și încalcă regimul hidrogeologic. Coeficientul acestei influențe depinde în mod direct de ce fel de muncă se desfășoară, la sol sau subteran. În cazul subteranului, se ia în considerare la ce adâncime are loc dezvoltarea și alți factori importanți. Pentru a obține un efect pozitiv, sunt utilizate multe mijloace și tehnologii.
Temperatura solului sub zăpadă.
Zăpada, ca un bun izolator termic, are o mare influență asupra protecției solului de îngheț. Și cu cât zăpada este mai slabă, cu atât protecția solului va fi mai puternică față de efectele temperaturilor scăzute. Dar această valoare nu este clară și un indicator poate diferi de altul nu numai de la distanța regiunilor, ci și în cadrul aceleiași regiuni sau district și depinde de temperatura acoperirii solului în momentul zăpezii. Dacă zăpada cade pe pământ adânc înghețat, iar înălțimea stratului de zăpadă nu este mare, atunci temperatura solului de sub zăpadă, la suprafața acestuia, și temperatura aerului de deasupra acestuia vor fi aproape identice. În același timp, dacă în aceste zone adâncimea zăpezii ajunge la 15-20 cm, atunci diferența dintre temperatura solului și suprafața zăpezii va fi de 6-8 grade; în timp ce suprafaţa pământului va fi mai caldă. Pe de altă parte, dacă zăpada cade pe pământ neînghețat, iar adâncimea „acoperirii” de zăpadă este suficient de mare, atunci temperatura solului sub zăpadă va fi aproximativ de la zero la -0,5 grade. Acest lucru sugerează că zăpada, ca un conducător slab al căldurii, reflectând razele ultraviolete ale soarelui, protejează în mod fiabil stratul superior al pământului de răcire. În același timp, suprafața solului nu poate avea o temperatură pozitivă, deoarece în acest caz zăpada se va topi la contactul cu solul.
Experimentele oamenilor de știință au arătat că la o temperatură a aerului de -25 ... -28 de grade și o înălțime a stratului de zăpadă de 25 - 30 cm, temperatura pământului nu scade sub -10 grade și la o adâncime de 35 - 40 de grade. cm - sub -5 grade. În același timp, la o temperatură a aerului de -45 gr. si o adancime a zapezii de pana la 1,50 m, iar cu conditia ca zapada sa fie destul de afanata, temperatura solului nu scade sub -8 gr. Acest lucru dovedește încă o dată că zăpada, ca un scut de încredere, acoperă pământul de îngheț.
