Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến đất và thực vật
Nông nghiệp -
Điều kiện sống của cây nông nghiệp và quy định của chúng
Khi bắt đầu có nhiệt độ âm ổn định, đất bắt đầu đóng băng. Đầu tiên, lớp trên của nó bị đóng băng, sau đó là lớp dưới 30-150 cm. Độ sâu của sự đóng băng chủ yếu phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và đất đai, cũng như độ nổi. Sự đóng băng sâu của đất thường xảy ra vào mùa đông có ít tuyết và sương giá nghiêm trọng.
Nước đóng băng trong đất ở nhiệt độ dưới 0 độ. Điều này là do hàm lượng các chất hòa tan trong đó. Nồng độ dung dịch càng cao thì điểm đóng băng của nước càng thấp.
Ví dụ, trong đất cát và đất mùn, nước đóng băng ở âm 4-4,5 ° C, trong khi ở đất than bùn, nơi nồng độ của dung dịch cao hơn, chỉ ở âm 5 ° C.
Đất ở những nơi cao đóng băng sâu hơn ở những vùng đất thấp, nơi có nhiều tuyết hơn. Vùng đồng bằng chiếm vị trí chính giữa. Mức độ phân tán của đất càng cao và tác động của các hiện tượng bề mặt càng mạnh thì đất không bị đông cứng qua càng lâu. Đất quá ẩm đóng băng chậm hơn do nhiệt dung cao của nước, cũng như đất khô, vì chúng có nước liên kết, biến thành băng ở nhiệt độ thấp hơn. Đất dày đặc đóng băng nhanh hơn và sâu hơn đất rời.
Trên đất mùn-podzolic, do kéo hơi ẩm (trong quá trình đóng băng), độ ẩm của lớp trên tăng lên hết công suất. Các tinh thể băng cũng phát triển trong đất do sự ngưng tụ của hơi ẩm chảy ra từ các tầng đất thấp hơn. Sự chuyển động của nó ở dạng hơi có liên quan đến sự khác biệt về tính đàn hồi của hơi nước ở lớp trên và lớp dưới của đất.
Sự đóng băng của lớp trên ở độ ẩm dưới công suất tối đa sẽ cải thiện các tính chất vật lý của đất do sự vỡ các cục đất lớn thành các cục nhỏ khi các lỗ rỗng chứa nước nở ra cùng với các tinh thể băng. Do đó, đất được cày lên vào mùa thu sẽ vụn tốt trong quá trình xử lý vào mùa xuân.
Tuyết và lớp phủ thực vật, cũng như thảm mục rừng, làm chậm quá trình đóng băng của đất.
Sự đóng băng và rã đông của đất có tác động đáng kể đến việc cây trồng mùa đông và cỏ ba lá bị chết đông. Những hiện tượng này có liên quan đến việc hình thành lớp vỏ băng, làm ngấm nước, ẩm ướt và phình ra của rễ cây. Chúng cũng có thể bị đóng băng nhanh và sâu trong đất.
Đối với đời sống thực vật, số lượng tinh thể băng hình thành trong đất và cấu trúc của chúng, phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, mật độ và các điều kiện khác của đất, có tầm quan trọng lớn.
Tại Belarus, các nước cộng hòa Baltic và các vùng lân cận của Liên bang Nga, cây trồng mùa đông chết nhiều nhất do ngâm nước, ẩm mốc, nấm mốc tuyết, và rất hiếm khi bị đóng băng và khô héo.
Tiếp theo> |
---|
Sưởi ấm và làm mát các vùng nước
Nước uống,
không giống như đất, trực tiếp và phân tán
bức xạ mặt trời trong suốt
cơ thể, và do đó bức xạ sóng ngắn
năng lượng thâm nhập vào nước khá lâu
độ sâu đáng kể (tùy thuộc vào
độ trong suốt của nước từ 10 đến 100 m), và
bức xạ nhiệt xảy ra
trong lớp nước dày vài mét.
Thứ hai
sự khác biệt là âm lượng
nhiệt dung của nước xấp xỉ 2
lớn hơn nhiệt dung của đất nhiều lần, và
lý do này, để họ đạt được một
và nhiệt độ tương tự mà nước sẽ nhận được
ấm hơn đất. Nếu xuống nước
và đất nhận được cùng một lượng
nhiệt, hoặc chúng cho giống nhau
nhiệt lượng, nhiệt độ của nước
sẽ thay đổi một lượng nhỏ hơn
nhiệt độ đất.
Thứ ba,
trong đất nhiệt được truyền theo phương thẳng đứng
bằng cách dẫn nhiệt phân tử,
và trong nước dễ dàng di chuyển, truyền nhiệt
theo chiều dọc được thực hiện như một kết quả
quá trình tích cực hơn - hỗn loạn
sự trộn lẫn của các lớp nước, do đó
có một cuộc trao đổi căng thẳng
các tính chất vật lý và hóa học giữa những
các lớp. Sự xáo trộn trong các vùng nước
bị thúc đẩy bởi lo lắng và
vận tốc của các dòng nước, cũng như
đối lưu nhiệt và trong biển -
đối lưu do chênh lệch độ mặn
các lớp nước. Trộn hỗn loạn
trong các hồ chứa xác định trước:
-
Sự chuyển di
nhiệt sâu vào hồ chứa gấp 1000-10000 lần
nhiều hơn là mang nó trong đất; -
nhanh
cân bằng nhiệt độ giữa các lớp
nước; -
sưởi ấm
và làm mát các lưu vực nước lên đến
độ sâu lớn hơn nhiều; -
hơn
chậm hơn trong đất, thay đổi
nhiệt độ bề mặt nước, và
ít hơn sự thay đổi
nhiệt độ ở bề mặt đất.
Bề mặt
lớp nước, giống như đất, hấp thụ tốt
bức xạ hồng ngoại. Điều kiện hấp thụ
và hiển thị bức xạ sóng dài
trong các lưu vực nước và trong đất là khác nhau
một vài. Nếu không, vấn đề với sóng ngắn
sự bức xạ. Sóng ngắn nói riêng
tím và tia cực tím, xuyên qua
sâu vào nước
và bức xạ sưởi ấm xảy ra
trong lớp nước dày vài mét.
Sự khác biệt
chế độ nhiệt của các vùng nước và đất
gây ra bởi những lý do sau:
—
nhiệt dung của nước lớn hơn 3-4 lần
nhiệt dung của đất. Do đó, đối với
sự gia nhiệt bằng nhau của chúng, nước phải
nhận nhiệt nhiều hơn đất. Nếu như
nước và đất sẽ nhận được như nhau
nhiệt lượng, nhiệt độ của nước
ít thay đổi;
- hạt nước
có tính di động lớn. Do đó, trong
cơ thể nước truyền nhiệt vào nước
không xảy ra bởi phân tử
dẫn nhiệt, như trong đất, và
kết quả của một quá trình chuyên sâu hơn
- trộn hỗn loạn.
Giữa
lớp bề ngoài và lớp bên dưới
đất và nước liên tục xảy ra
trao đổi nhiệt. Thông lượng nhiệt trong đất hoặc
thể tích của nước được thể hiện gần đúng
công thức:
,
ở đâu
t2
và t1 –
nhiệt độ ở độ sâu z1
và z2;
λ - hệ số
dẫn nhiệt.
V
Hệ SI, thông lượng nhiệt được biểu thị bằng
W / m2.
Chức năng của nước
Đề án lắp đặt làm mềm nước sâu.
Nước ngầm rất có giá trị vì nó là nguồn cung cấp nước chính. Phạm vi sử dụng của chúng rất rộng, vì chúng cần thiết ở khắp mọi nơi: cho các khu định cư, cho các xí nghiệp công nghiệp và cho nền kinh tế quốc dân. Để tìm kiếm và khai thác nước ngầm, người ta làm giếng hoặc khoan giếng. Tốt hơn là xây dựng chúng bằng cách lấp đầy sỏi và sử dụng các bộ lọc đặc biệt làm từ lưới dệt galloon.
Tuy nhiên, chúng có khả năng phá hủy rất mạnh, ảnh hưởng tiêu cực đến các vật liệu xây dựng khác nhau, đặc biệt là bê tông. Do đó, trước khi xây dựng bất cứ thứ gì, họ đều phân tích tính hung hãn của nước. Phân loại của nó như sau. Loại ít gây kích ứng nhất là axit nói chung. Khí cacbonic có tác dụng phá hủy lớn nhất. Ngoài chúng, magie, rửa trôi và tính xâm thực của sulfat cũng được phân biệt.
Đáng tin cậy thứ hai sẽ là đất, vì nhiệt độ của nó ngay cả trong mùa đông hiếm khi giảm xuống dưới + 5 ° C. Trong mọi trường hợp, phần còn lại của sơ đồ sản xuất và các đặc điểm khác sẽ phụ thuộc vào những gì được sử dụng làm sản xuất năng lượng.
Để lấy nhiệt từ nước ngầm, bạn sẽ cần phải khoan giếng (hấp thụ và khai thác). Một giếng được khoan trước để kiểm soát. Cô ấy có nghĩa vụ xác nhận rằng nước phù hợp, có chất lượng tốt, đáp ứng các tiêu chí khác cần thiết cho một máy bơm nhiệt. Nhiệt độ không dao động nhiều, thậm chí quanh năm.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Phạm vi 7-12 ° C đảm bảo rằng cả mùa cũng như nhiệt độ của không khí xung quanh đều ảnh hưởng đến hiệu suất sưởi ổn định. Một hệ thống như vậy rất đơn giản và không đòi hỏi chi phí vận hành và năng lượng lớn. Nó phù hợp cho cả nhu cầu vệ sinh và tiêu thụ nước sinh hoạt thông thường. Năng lượng địa nhiệt là một giải pháp thay thế cho các phương pháp khác, thân thiện với môi trường.
Trong mọi trường hợp, việc bảo vệ và bảo vệ nước khỏi bị ô nhiễm hoặc cạn kiệt được dự kiến. Theo đuổi mục tiêu sử dụng hợp lý. Ví dụ, sự gần gũi với các nhà máy hóa chất, nhà máy nhiệt điện, nhà máy chế biến, kênh tưới tiêu, rãnh thoát nước mỏ ảnh hưởng đáng kể đến thành phần hóa học của nước.
Các hoạt động khai thác thường làm cạn kiệt nguồn tài nguyên của suối và vi phạm chế độ địa chất thủy văn. Hệ số ảnh hưởng trực tiếp này phụ thuộc vào loại công việc được thực hiện, trên mặt đất hay dưới lòng đất. Trong trường hợp đi ngầm, phải tính đến sự phát triển đang diễn ra ở độ sâu nào và các yếu tố quan trọng khác. Để đạt được hiệu quả tích cực, nhiều phương tiện và công nghệ được sử dụng.
Nhiệt độ đất dưới tuyết.
Tuyết, là một chất cách nhiệt tốt, có ảnh hưởng lớn đến việc bảo vệ đất khỏi bị đóng băng. Và tuyết càng lỏng thì lớp bảo vệ đất càng mạnh khỏi tác động của nhiệt độ thấp. Nhưng giá trị này không rõ ràng và một chỉ số có thể khác với chỉ số khác không chỉ về khoảng cách giữa các vùng mà còn trong cùng một vùng hoặc quận và phụ thuộc vào nhiệt độ của lớp phủ mặt đất tại thời điểm tuyết rơi. Nếu tuyết rơi trên đất đóng băng sâu và độ cao của lớp phủ tuyết không lớn, thì nhiệt độ của đất dưới tuyết, trên bề mặt của nó và nhiệt độ của không khí bên trên nó sẽ gần như giống hệt nhau. Đồng thời, nếu ở những khu vực này, độ sâu tuyết lên tới 15-20 cm thì chênh lệch giữa nhiệt độ của đất và bề mặt tuyết sẽ là 6-8 độ; trong khi bề mặt trái đất sẽ ấm hơn. Mặt khác, nếu tuyết rơi trên mặt đất không đóng băng và độ sâu của lớp tuyết “bao phủ” đủ lớn, thì nhiệt độ của mặt đất dưới lớp tuyết sẽ xấp xỉ từ 0 đến -0,5 độ. Điều này cho thấy tuyết, là chất dẫn nhiệt kém, phản xạ tia cực tím của mặt trời, bảo vệ lớp trên cùng của trái đất khỏi bị nguội đi một cách đáng tin cậy. Đồng thời, bề mặt đất không thể có nhiệt độ dương, vì trong trường hợp này tuyết sẽ tan khi tiếp xúc với mặt đất.
Thí nghiệm của các nhà khoa học đã chỉ ra rằng ở nhiệt độ không khí -25 ... -28 độ và lớp tuyết phủ cao 25 - 30 cm, nhiệt độ trái đất không xuống dưới -10 độ, và ở độ sâu 35 - 40 độ. cm - dưới -5 độ. Đồng thời, ở nhiệt độ không khí -45 gr. và độ sâu tuyết lên đến 1,50 m, với điều kiện tuyết khá lỏng, nhiệt độ đất không xuống dưới -8 gr. Điều này một lần nữa chứng minh rằng tuyết, giống như một lá chắn đáng tin cậy, bao phủ trái đất khỏi bị đóng băng.