Η επίδραση των χαμηλών θερμοκρασιών στο έδαφος και στα φυτά
γεωργία -
Συνθήκες διαβίωσης γεωργικών φυτών και ρύθμισή τους
Με την έναρξη των σταθερών αρνητικών θερμοκρασιών, αρχίζει η κατάψυξη του εδάφους. Πρώτα παγώνει το ανώτερο στρώμα του και μετά το κάτω κατά 30-150 εκ. Το βάθος κατάψυξης εξαρτάται κυρίως από τις καιρικές και εδαφικές συνθήκες, καθώς και από το ανάγλυφο. Η βαθιά κατάψυξη των εδαφών συμβαίνει συνήθως το χειμώνα με λίγο χιόνι και ισχυρούς παγετούς.
Το νερό παγώνει στο έδαφος σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν. Αυτό οφείλεται στην περιεκτικότητα σε διαλυτές ουσίες σε αυτό. Όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του διαλύματος, τόσο χαμηλότερο είναι το σημείο πήξης του νερού.
Για παράδειγμα, στα αμμώδη και αργιλώδη εδάφη το νερό παγώνει στους μείον 4-4,5°C, ενώ στα εδάφη τύρφης, όπου η συγκέντρωση του διαλύματος είναι μεγαλύτερη, μόνο στους μείον 5°C.
Τα εδάφη σε υπερυψωμένα μέρη παγώνουν βαθύτερα από ό,τι στα πεδινά, όπου υπάρχει περισσότερο χιόνι. Οι πεδιάδες καταλαμβάνουν μεσαία θέση. Όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός διασποράς του εδάφους και όσο ισχυρότερη είναι η επίδραση των επιφανειακών φαινομένων, τόσο περισσότερο δεν παγώνει. Τα υπερβολικά υγρά εδάφη παγώνουν πιο αργά λόγω της υψηλής θερμοχωρητικότητας του νερού, καθώς και τα ξηρά εδάφη, αφού έχουν δεσμευμένο νερό, το οποίο μετατρέπεται σε πάγο σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Τα πυκνά εδάφη παγώνουν γρηγορότερα και σε μεγαλύτερα βάθη από τα χαλαρά εδάφη.
Σε λασπώδη-ποδολικά εδάφη, λόγω της έλξης της υγρασίας (κατά την κατάψυξη), η περιεκτικότητα σε υγρασία του ανώτερου στρώματος αυξάνεται σε πλήρη χωρητικότητα. Οι παγοκρύσταλλοι αναπτύσσονται επίσης στο έδαφος ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης της ατμού υγρασίας που ρέει από τους κατώτερους εδαφικούς ορίζοντες. Η κίνησή του σε μορφή ατμού συνδέεται με τη διαφορά στην ελαστικότητα των υδρατμών στα ανώτερα και κάτω στρώματα του εδάφους.
Η κατάψυξη του ανώτερου στρώματος σε περιεκτικότητα υγρασίας κάτω από την πλήρη χωρητικότητα βελτιώνει τις φυσικές ιδιότητες του εδάφους λόγω της ρήξης μεγάλων θρόμβων εδάφους σε μικρά όταν οι πόροι στους οποίους βρισκόταν το νερό διαστέλλονται με κρυστάλλους πάγου. Επομένως, το έδαφος που οργώνεται το φθινόπωρο καταρρέει καλά κατά την ανοιξιάτικη επεξεργασία.
Το χιόνι και η βλάστηση, καθώς και τα απορρίμματα των δασών, επιβραδύνουν την κατάψυξη του εδάφους.
Η κατάψυξη και η απόψυξη του εδάφους έχει σημαντικό αντίκτυπο στη διαχείμαση των χειμερινών καλλιεργειών και του τριφυλλιού. Αυτά τα φαινόμενα συνδέονται με το σχηματισμό κρούστας πάγου, εμποτισμό, απόσβεση και διόγκωση των ριζών των φυτών. Μπορούν επίσης να υποφέρουν από γρήγορη και βαθιά κατάψυξη του εδάφους.
Για τη ζωή των φυτών, ο αριθμός των κρυστάλλων πάγου που σχηματίζονται στο έδαφος και η δομή τους, η οποία εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την υγρασία, την πυκνότητα και άλλες συνθήκες του εδάφους, έχει μεγάλη σημασία.
Στη Λευκορωσία, τις δημοκρατίες της Βαλτικής και τις γειτονικές περιοχές της Ρωσικής Ομοσπονδίας, οι χειμερινές καλλιέργειες πεθαίνουν περισσότερο από το μούσκεμα, την απόσβεση, τη μούχλα στο χιόνι και πολύ σπάνια από το πάγωμα και την ξήρανση.
| Επόμενο > |
|---|
Θέρμανση και ψύξη υδάτινων σωμάτων
Νερό,
σε αντίθεση με το χώμα, για άμεσο και διάσπαρτο
η ηλιακή ακτινοβολία είναι διαφανής
σώμα, και επομένως ακτινοβόλο βραχέων κυμάτων
η ενέργεια διεισδύει στο νερό για αρκετό καιρό
σημαντικό βάθος (ανάλογα με
διαφάνεια νερού από 10 έως 100 m), και
εμφανίζεται θέρμανση με ακτινοβολία
σε ένα στρώμα νερού πάχους πολλών μέτρων.
Δεύτερος
η διαφορά είναι ότι ο όγκος
Η θερμοχωρητικότητα του νερού είναι περίπου 2
φορές μεγαλύτερη από τη θερμοχωρητικότητα του εδάφους, και
αυτόν τον λόγο, για να πετύχουν ένα
και την ίδια θερμοκρασία πρέπει να έχει το νερό
περισσότερη ζέστη από το χώμα. Αν στο νερό
και το χώμα λαμβάνει την ίδια ποσότητα
θερμότητα, ή δίνουν το ίδιο
την ποσότητα της θερμότητας, τη θερμοκρασία του νερού
θα αλλάξει κατά ένα μικρότερο ποσό από
θερμοκρασία του εδάφους.
Τρίτον,
στο έδαφος η θερμότητα μεταφέρεται κατακόρυφα
με μοριακή αγωγιμότητα θερμότητας,
και σε εύκολα κινούμενο νερό, μεταφορά θερμότητας
κατακόρυφα πραγματοποιείται ως αποτέλεσμα
πιο ενεργή διαδικασία - ταραχώδης
ανάμειξη στρωμάτων νερού, λόγω της οποίας
υπάρχει έντονη ανταλλαγή
φυσικές και χημικές ιδιότητες μεταξύ αυτών
στρώματα. Αναταράξεις σε υδάτινα σώματα
οδηγείται από το άγχος και
ταχύτητες ρευμάτων υδάτινων μαζών, καθώς και
θερμική μεταφορά και στις θάλασσες -
μεταφορά που προκαλείται από τη διαφορά αλατότητας
στρώματα νερού. Τυρβώδης ανάμειξη
στις δεξαμενές προκαθορίζει:
-
μεταφορά
θερμαίνεται βαθιά στις δεξαμενές κατά 1000-10000 φορές
περισσότερο από το να το κουβαλάς στο χώμα. -
ταχύς
εξίσωση θερμοκρασίας μεταξύ των στρωμάτων
νερό; -
η θέρμανση
και ψύξη λεκανών νερού μέχρι
πολύ μεγαλύτερα βάθη? -
περισσότερο
πιο αργά από ό,τι στο έδαφος, αλλάζει
θερμοκρασίες επιφάνειας νερού και
λιγότερο από την αλλαγή
θερμοκρασία στην επιφάνεια του εδάφους.
Επιφάνεια
το στρώμα του νερού, όπως και το έδαφος, απορροφάται καλά
υπέρυθρη ακτινοβολία. Συνθήκες απορρόφησης
και εμφάνιση ακτινοβολίας μακρών κυμάτων
σε λεκάνες νερού και στο έδαφος είναι διαφορετικά
λίγοι. Διαφορετικά, το θέμα με τα βραχέα κύματα
ακτινοβολία. Μικρά κύματα συγκεκριμένα
βιολετί και υπεριώδες, διεισδύουν
βαθιά μέσα στο νερό
και εμφανίζεται θέρμανση με ακτινοβολία
σε ένα στρώμα νερού πάχους πολλών μέτρων.
Ασυμφωνίες
θερμικό καθεστώς υδάτινων σωμάτων και εδαφών
προκαλείται από τους εξής λόγους:
—
η θερμοχωρητικότητα του νερού είναι 3-4 φορές μεγαλύτερη
θερμική ικανότητα του εδάφους. Ως εκ τούτου, για
ίση θέρμανση τους, το νερό θα πρέπει
παίρνουν περισσότερη θερμότητα από το έδαφος. Αν
το νερό και το χώμα θα λάβουν το ίδιο
την ποσότητα της θερμότητας, τη θερμοκρασία του νερού
αλλαγή λιγότερο?
- σωματίδια νερού
έχουν μεγάλη κινητικότητα. Ως εκ τούτου, σε
υδάτινα σώματα μεταφέρουν θερμότητα στο νερό
δεν εμφανίζεται μοριακά
θερμική αγωγιμότητα, όπως στο έδαφος, και σε
αποτέλεσμα μιας πιο εντατικής διαδικασίας
– τυρβώδης ανάμειξη.
Μεταξύ
επιφανειακά και υποκείμενα στρώματα
το έδαφος και το νερό συμβαίνουν συνεχώς
ανταλλαγή θερμότητας. Ροή θερμότητας στο έδαφος ή
το σώμα του νερού εκφράζεται κατά προσέγγιση
τύπος:
,
που
t2
και τ1 –
θερμοκρασία στα βάθη z1
και z2;
λ - συντελεστής
θερμική αγωγιμότητα.
V
Σύστημα SI, η ροή θερμότητας εκφράζεται σε όρους
W/m2.
Η λειτουργικότητα των νερών
Σχέδιο εγκατάστασης αποσκλήρυνσης βαθέων υδάτων.
Τα υπόγεια ύδατα είναι πολύ πολύτιμα γιατί είναι η κύρια πηγή ύδρευσης. Το φάσμα της χρήσης τους είναι πολύ ευρύ, γιατί χρειάζονται παντού: για οικισμούς, για βιομηχανικές επιχειρήσεις και για την εθνική οικονομία. Για την αναζήτηση και την εξόρυξη υπόγειων υδάτων, γίνονται πηγάδια ή γεώτρηση. Είναι καλύτερα να τα κατασκευάσετε χρησιμοποιώντας επιχωματώσεις με χαλίκι και λαμβάνοντας ειδικά φίλτρα από πλέγμα πλέξης γαλόνι.
Ωστόσο, είναι πολύ καταστροφικά, επηρεάζοντας αρνητικά διάφορα οικοδομικά υλικά, ειδικά το σκυρόδεμα. Επομένως, πριν χτίσουν οτιδήποτε, αναλύουν την επιθετικότητα του νερού. Η ταξινόμησή του έχει ως εξής. Το λιγότερο είδος επιθετικότητας είναι το γενικό οξύ. Το διοξείδιο του άνθρακα έχει τη μεγαλύτερη καταστροφική επίδραση. Εκτός από αυτά, διακρίνεται επίσης η μαγνησία, η έκπλυση και η θειική επιθετικότητα.
Το δεύτερο πιο αξιόπιστο θα είναι το έδαφος, επειδή η θερμοκρασία του ακόμη και το χειμώνα σπάνια πέφτει κάτω από + 5 ° C. Σε κάθε περίπτωση, το υπόλοιπο σχέδιο παραγωγής και τα άλλα χαρακτηριστικά θα εξαρτηθούν από το τι χρησιμοποιείται ως παραγωγή ενέργειας.
Για να πάρετε θερμότητα από τα υπόγεια ύδατα, θα χρειαστεί να ανοίξετε πηγάδια (απορρόφηση και εξόρυξη). Ένα πηγάδι έχει προγευθεί για έλεγχο. Είναι υποχρεωμένη να επιβεβαιώσει ότι το νερό είναι κατάλληλο, καλής ποιότητας, πληροί τα άλλα κριτήρια που είναι απαραίτητα για μια αντλία θερμότητας. Η θερμοκρασία δεν παρουσιάζει μεγάλες διακυμάνσεις, ακόμη και όλο το χρόνο.
http://www.vseoburenii.ru/youtu.be/aYO1XLg-ois
Το εύρος 7-12°C διασφαλίζει ότι ούτε η εποχή ούτε η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα επηρεάζουν τη σταθερή απόδοση θέρμανσης. Ένα τέτοιο σύστημα είναι πολύ απλό και δεν απαιτεί μεγάλο κόστος λειτουργίας και ενέργειας. Είναι κατάλληλο τόσο για αποχέτευση όσο και για γενική οικιακή κατανάλωση νερού. Η γεωθερμική ενέργεια είναι μια εναλλακτική σε άλλες μεθόδους, η οποία είναι φιλική προς το περιβάλλον.
Σε όλες τις περιπτώσεις προβλέπεται προστασία και προστασία των υδάτων από ρύπανση ή εξάντληση. Επιδιωκόμενοι στόχοι ορθολογικής χρήσης του. Για παράδειγμα, η γειτνίαση με χημικές μονάδες, θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, μονάδες επεξεργασίας, αρδευτικά κανάλια, τάφρους απορροής ορυχείων επηρεάζει σημαντικά τη χημική σύνθεση του νερού.
Οι εργασίες εξόρυξης συχνά εξαντλούν τους πόρους των πηγών και παραβιάζουν το υδρογεωλογικό καθεστώς. Ο συντελεστής αυτής της επιρροής εξαρτάται άμεσα από το είδος της εργασίας που εκτελείται, επίγεια ή υπόγεια. Στην περίπτωση του υπόγειου, λαμβάνει υπόψη σε ποιο βάθος γίνεται η ανάπτυξη και άλλους σημαντικούς παράγοντες. Για να επιτευχθεί θετικό αποτέλεσμα, χρησιμοποιούνται πολλά μέσα και τεχνολογίες.
Θερμοκρασία εδάφους κάτω από χιόνι.
Το χιόνι, ως καλός θερμομονωτικός παράγοντας, έχει μεγάλη επίδραση στην προστασία του εδάφους από το πάγωμα. Και όσο πιο χαλαρό είναι το χιόνι, τόσο ισχυρότερη θα είναι η προστασία του εδάφους από τις επιπτώσεις των χαμηλών θερμοκρασιών. Αλλά αυτή η τιμή δεν είναι σαφής και ένας δείκτης μπορεί να διαφέρει από τον άλλο όχι μόνο από την απόσταση των περιοχών, αλλά και εντός της ίδιας περιοχής ή περιοχής και εξαρτάται από τη θερμοκρασία του εδάφους τη στιγμή της χιονόπτωσης. Εάν το χιόνι πέσει σε βαθιά παγωμένο έδαφος και το ύψος του καλύμματος χιονιού δεν είναι μεγάλο, τότε η θερμοκρασία του εδάφους κάτω από το χιόνι, στην επιφάνειά του και η θερμοκρασία του αέρα πάνω από αυτό θα είναι σχεδόν ίδια. Ταυτόχρονα, εάν σε αυτές τις περιοχές το βάθος χιονιού φτάσει τα 15-20 cm, τότε η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας του εδάφους και της επιφάνειας του χιονιού θα είναι 6-8 μοίρες. ενώ η επιφάνεια της γης θα είναι θερμότερη. Από την άλλη πλευρά, εάν το χιόνι πέσει σε μη παγωμένο έδαφος και το βάθος του "κάλυμμα" του χιονιού είναι αρκετά μεγάλο, τότε η θερμοκρασία του εδάφους κάτω από το χιόνι θα είναι περίπου από μηδέν έως -0,5 βαθμούς. Αυτό υποδηλώνει ότι το χιόνι, ως κακός αγωγός της θερμότητας, που αντανακλά τις υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου, προστατεύει αξιόπιστα το ανώτερο στρώμα της γης από την ψύξη. Ταυτόχρονα, η επιφάνεια του εδάφους δεν μπορεί να έχει θετική θερμοκρασία, αφού σε αυτή την περίπτωση το χιόνι θα λιώσει σε επαφή με το έδαφος.
Τα πειράματα των επιστημόνων έδειξαν ότι σε θερμοκρασία αέρα -25 ... -28 μοίρες και ύψος χιονιού 25 - 30 cm, η θερμοκρασία της γης δεν πέφτει κάτω από -10 βαθμούς και σε βάθος 35 - 40 cm - κάτω από -5 μοίρες. Παράλληλα, σε θερμοκρασία αέρα -45 γρ. και βάθος χιονιού έως 1,50 m, και με την προϋπόθεση ότι το χιόνι είναι μάλλον χαλαρό, η θερμοκρασία του εδάφους δεν πέφτει κάτω από -8 γρ. Αυτό αποδεικνύει για άλλη μια φορά ότι το χιόνι, σαν αξιόπιστη ασπίδα, καλύπτει τη γη από το πάγωμα.
