Effekten av låga temperaturer på jord och växter
Jordbruk -
Livsvillkor för jordbruksväxter och deras reglering
Med början av stabila negativa temperaturer börjar jordfrysning. Först fryser dess övre lager, och sedan de nedre med 30-150 cm.Frysningsdjupet beror huvudsakligen på väder- och markförhållanden, såväl som på lättnaden. Djupfrysning av jordar sker vanligtvis på en vinter med lite snö och hård frost.
Vatten fryser i jorden vid temperaturer under noll grader. Detta beror på innehållet av lösliga ämnen i den. Ju högre koncentration lösningen är, desto lägre fryspunkt har vattnet.
Till exempel, i sandiga och leriga jordar fryser vattnet vid minus 4-4,5°C, medan i torvjordar, där koncentrationen av lösningen är högre, endast vid minus 5°C.
Jordar på höga platser fryser djupare än i låglandet, där det finns mer snö. Slätten intar en mittposition. Ju högre spridningsgrad jorden har och ju starkare effekten av ytfenomen är, desto längre fryser den inte igenom. Alltför fuktiga jordar fryser långsammare på grund av vattens höga värmekapacitet, liksom torra jordar, eftersom de har bundit vatten, som förvandlas till is vid lägre temperaturer. Tät jord fryser snabbare och till större djup än lös jord.
På soddy-podzoliska jordar, på grund av att fukt dras (under frysning), ökar fukthalten i det övre lagret till full kapacitet. Iskristaller växer också i jorden som ett resultat av kondensering av ångfuktighet som strömmar från de nedre markhorisonterna. Dess rörelse i ångform är förknippad med skillnaden i elasticiteten hos vattenånga i de övre och nedre lagren av jorden.
Frysningen av det övre lagret vid en fukthalt under full kapacitet förbättrar jordens fysikaliska egenskaper på grund av att stora jordklumpar går sönder till små när porerna där vattnet befann sig expanderar med iskristaller. Därför smulas jorden som plöjs upp på hösten bra under vårbearbetningen.
Snö och vegetationstäcke, samt skogsskräp, bromsar nedfrysningen av jorden.
Frysning och upptining av jorden har en betydande inverkan på övervintringen av vintergrödor och klöver. Dessa fenomen är förknippade med bildandet av en isskorpa, blötläggning, dämpning och utbuktning av växtrötter. De kan också drabbas av snabb och djupfrysning av jorden.
För växtlivet är antalet iskristaller som bildas i jorden och deras struktur, som beror på temperatur, luftfuktighet, densitet och andra markförhållanden, av stor betydelse.
I Vitryssland, de baltiska republikerna och angränsande regioner i Ryska federationen dör vintergrödor mest av blötläggning, avfuktning, snömögel och mycket sällan av frysning och uttorkning.
| Nästa > |
|---|
Uppvärmning och kylning av vattenförekomster
Vatten,
till skillnad från jord, för direkt och spridd
solstrålningen är transparent
kropp, och därför kortvågsstrålande
energi tränger ner i vattnet under ganska lång tid
stort djup (beroende på
vattengenomskinlighet från 10 till 100 m), och
strålningsvärme uppstår
i ett flera meter tjockt vattenlager.
Andra
skillnaden är att volymen
värmekapacitet för vatten är cirka 2
gånger större än jordens värmekapacitet, och
detta för att de ska kunna uppnå en
och samma temperatur som vattnet ska få
mer värme än jord. Om till vattnet
och jorden får samma mängd
värme, eller så ger de samma
mängden värme, vattnets temperatur
kommer att ändras med ett mindre belopp än
marktemperatur.
För det tredje,
i jorden överförs värme vertikalt
genom molekylär värmeledning,
och i lättrörligt vatten, värmeöverföring
vertikalt utförs som ett resultat
mer aktiv process - turbulent
blandning av vattenlager, på grund av vilket
det är ett intensivt utbyte
fysikaliska och kemiska egenskaper mellan dessa
skikten. Turbulens i vattendrag
drivs av ångest och
hastigheter av strömmar av vattenmassor, samt
termisk konvektion, och i haven -
konvektion orsakad av salthaltsskillnad
vattenskikt. Turbulent blandning
i reservoarer förutbestämmer:
-
överföring
värma djupt in i reservoarerna 1000-10000 gånger
mer än att bära den i jorden; -
snabb
temperaturutjämning mellan lagren
vatten; -
uppvärmningen
och kylning av vattenbassänger upp till
mycket större djup; -
Mer
långsammare än i jord, förändring
vattenytans temperaturer och
mindre än förändringen
temperatur vid markytan.
Yta
vattenskiktet, liksom jorden, absorberar bra
infraröd strålning. Absorptionsförhållanden
och visning av långvågig strålning
i vattenbassänger och i jord är olika
få. Annars är det frågan om kortvågen
strålning. Särskilt korta vågor
violett och ultraviolett, penetrera
djupt ner i vattnet
och strålningsvärmning uppstår
i ett flera meter tjockt vattenlager.
Diskrepanser
termisk regim av vattendrag och jordar
orsakas av följande skäl:
—
vattnets värmekapacitet är 3-4 gånger större
markvärmekapacitet. Därför, för
deras lika uppvärmning, bör vattnet
få mer värme än jorden. Om
vatten och jord kommer att få detsamma
mängden värme, vattnets temperatur
ändra mindre;
- vattenpartiklar
har stor rörlighet. Därför, i
vattenkroppar överför värme till vattnet
sker inte molekylärt
värmeledningsförmåga, som i jord och i
resultatet av en mer intensiv process
– turbulent blandning.
Mellan
ytliga och underliggande lager
mark och vatten händer hela tiden
värmeväxling. Värmeflöde i jord eller
vattenförekomst uttrycks ungefär
formel:
,
var
t2
och t1 –
temperatur på djup z1
och z2;
λ - koefficient
värmeledningsförmåga.
V
SI-system uttrycks värmeflödet i termer av
W/m2.
Vattnets funktionalitet
Schema för installation av djupt vatten avhärdning.
Grundvatten är mycket värdefullt eftersom det är huvudkällan för vattenförsörjning. Användningsområdet är mycket brett, eftersom de behövs överallt: för bosättningar, för industriföretag och för den nationella ekonomin. För att söka efter och utvinna grundvatten görs brunnar eller borras brunnar. Det är bättre att bygga dem med hjälp av grusåterfyllning och med speciella filter gjorda av gallonvävt nät.
Men de är mycket destruktiva och påverkar olika byggmaterial negativt, särskilt betong. Därför, innan de bygger något, analyserar de vattnets aggressivitet. Dess klassificering är följande. Den minsta typen av aggressivitet är allmän syra. Koldioxid har den största destruktiva effekten. Förutom dem särskiljs också magnesia, urlakning och sulfataggressivitet.
Den näst mest tillförlitliga kommer att vara jorden, eftersom dess temperatur även på vintern sällan sjunker under + 5 ° C. I vilket fall som helst kommer resten av produktionsschemat och andra egenskaper att bero på vad som används som energiproduktion.
För att få värme från grundvattnet kommer du att behöva borra brunnar (absorption och utvinning). En brunn förborras för kontroll. Hon är skyldig att bekräfta att vattnet är lämpligt, av god kvalitet, uppfyller övriga kriterier som är nödvändiga för en värmepump. Temperaturen fluktuerar inte mycket, inte ens under hela året.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Området 7-12°C säkerställer att varken årstiden eller temperaturen på den omgivande luften påverkar den stabila värmeprestandan. Ett sådant system är mycket enkelt och kräver inga stora drifts- och energikostnader. Den är lämplig både för sanitet och allmän förbrukning av hushållsvatten. Geotermisk energi är ett alternativ till andra metoder, vilket är miljövänligt.
I alla fall förutses skydd och skydd av vatten från förorening eller utarmning. Eftersträvade mål för dess rationella användning. Till exempel, närheten till kemiska anläggningar, termiska kraftverk, bearbetningsanläggningar, bevattningskanaler, gruvdräneringsdiken påverkar avsevärt vattnets kemiska sammansättning.
Gruvdrift utarmar ofta källornas resurser och bryter mot den hydrogeologiska regimen. Koefficienten för detta inflytande beror direkt på vilken typ av arbete som utförs, mark eller under jord. När det gäller underjord tar man hänsyn till på vilket djup utvecklingen sker och andra viktiga faktorer. För att uppnå en positiv effekt används många medel och tekniker.
Jordtemperatur under snö.
Snö, som en bra värmeisolator, har stor inverkan på skyddet av marken från frysning. Och ju lösare snön är, desto starkare blir markskyddet mot effekterna av låga temperaturer. Men detta värde är inte entydigt och en indikator kan skilja sig från en annan, inte bara från regionernas avstånd, utan också inom samma region eller distrikt och beror på marktäckets temperatur vid tidpunkten för snöfall. Om snön faller på djupfrusen jord och höjden på snötäcket inte är stor, kommer temperaturen på jorden under snön, på dess yta, och temperaturen på luften ovanför den att vara nästan identisk. Samtidigt, om snödjupet i dessa områden når 15-20 cm, kommer skillnaden mellan temperaturen på jorden och snöytan att vara 6-8 grader; medan jordens yta blir varmare. Å andra sidan, om snö faller på ofrusen mark och djupet på snötäcket är tillräckligt stort, kommer temperaturen på marken under snön att vara ungefär från noll till -0,5 grader. Detta tyder på att snö, som en dålig värmeledare, som reflekterar solens ultravioletta strålar, på ett tillförlitligt sätt skyddar det översta lagret av jorden från kylning. Samtidigt kan jordytan inte ha en positiv temperatur, eftersom snön i detta fall kommer att smälta vid kontakt med marken.
Forskarnas experiment har visat att vid en lufttemperatur på -25 ... -28 grader och en snötäckeshöjd på 25 - 30 cm faller jordens temperatur inte under -10 grader och på ett djup av 35 - 40 grader cm - under -5 grader. Samtidigt, vid en lufttemperatur på -45 gr. och ett snödjup på upp till 1,50 m, och förutsatt att snön är ganska lös faller inte marktemperaturen under -8 gr. Detta bevisar återigen att snö, som en pålitlig sköld, täcker jorden från att frysa.
