Influența suprafeței acoperite de zăpadă asupra temperaturii aerului
variație specială a temperaturii a fost observată la specialiștii de cercetare la suprafață de zăpadă și lângă ea în aer, în comparație cu temperatura aerului, la o înălțime de 1-1,5 m. Este destul de clar, sa observat că straturile de aer acest microclimat special prisnezhnyh sunt foarte adesea cauza de deces de pomi fructiferi în multe zone ale Rusiei și ale fostei Uniuni, inclusiv regiunea noastră Sverdlovsk.
În timpul nopții, suprafața zăpezii și straturile adiacente de aer sunt răcite mult mai mult (în medie cu 5-9 ° C) decât cele care se află peste acestea. În timpul zilei, temperatura crește la o temperatură pozitivă. În aer, la o altitudine de 50-100 cm, acest fenomen practic nu este respectat. Fluctuațiile puternice ale temperaturii straturilor de zăpadă ale aerului și ale țesuturilor vegetale prezente aici se datorează unui număr de circumstanțe: proprietățile termice speciale ale zăpezii, efectul soarelui, starea atmosferei și plantele înseși. Zăpada pierde căldura pe radiații, mai ales pe timp de noapte, cu o vreme senină, liniștită (coeficientul de radiație cu undă lungă a zăpezii proaspăt căzute este de 0,82, iar zăpada este de 0,89). Străzile puternice și prelungite în Siberia, Uralii și chiar în Ucraina sunt respectate tocmai în aceste condiții. O suprafață foarte densă de zăpadă contribuie la pierderi mari de căldură. Cresterea uscata a aerului pe timp de iarnă în Siberia și în Urali duce la pierderi mari de zăpadă datorate evaporării, cauzând o pierdere suplimentară semnificativă de căldură. În plus, răcirea straturilor de zăpadă de aer este asociată cu terminarea intrării de căldură din adâncimea solului. Zăpada, ca un conducător rău de căldură, rupe transferul de căldură între sol și aer. Ca urmare, suprafața sa este foarte răcită, deși are mici temperaturi negative (-5. -12 ° C).
Răcirea puternică a straturilor de aer cu zăpadă depinde de condițiile climatice din zonă, de iarnă și de vreme. Răcirea straturilor de aer acoperite cu zăpadă este observată, de fapt, în toate zonele unde este stabilită o acoperire de zăpadă permanentă. Cu toate acestea, frecvența manifestării și intensității sale sunt departe de a fi identice în diferite regiuni. În partea europeană a Rusiei, răcirea este mai puțin frecventă, iar diferența dintre temperaturile straturilor superioare și inferioare ale aerului este mai mică (nu mai mare de 3-5 ° C). Numai în regiunea Volga, schimbările de temperatură pe suprafața zăpezii ating valorile ridicate, provocând daune semnificative țesuturilor de pe linia de zăpadă, în special în cazul copacilor tineri. oscilațiile Claritate crește semnificativ în Urali, Siberia de Vest și atinge valoarea sa maximă în Siberia de Est și Orientul Îndepărtat în legătură cu predominanța o vreme anticiclonice uscată fără nori liniștită, fără decongelare.
Cel mai dăunător efect asupra plantelor nu este atât o scădere a temperaturii, cât și viteza manifestării lor în timpul zilei. Observațiile arată că, în dimineața zăpadă este cea mai joasă temperatură, dar până la ora 10, atunci când razele soarelui ating suprafata, se ridica la un nivel se păstrează până la apusul soarelui, după care scade brusc și de 22 de ore se reduce la limita inferioară , după care răcirea suprafeței de zăpadă încetinește și începe răcirea straturilor de aer superioare. De obicei creșterea temperaturii pe suprafața zăpezii se observă de la 8 la 14 ore, și coborârea - de la 14 la 20 de ore în timp ce încălzirea țesutului vegetal este mai intensă decât răcirea ulterioară seara. Viteza de decongelare este crucială pentru supraviețuirea țesuturilor de plante fructifere. Glazura puternică a țesuturilor vegetale din straturile de aer cu zăpadă este, de asemenea, asociată cu durata expunerii la temperaturi scăzute. De exemplu, într-o singură observație temperatură critică scăzută pe suprafața zăpezii în timpul zilei au avut loc 5-6 ore, în timp ce, la o înălțime de 50 cm, - dar nu mai mult de 1 oră. Prin urmare, variații bruște ale temperaturii pe suprafața de zăpadă în funcție de timpul și durata simptomelor si starea plantelor lor este aplicată deteriorarea diferitelor țesut (cracare scoarță și lemn, coaja arsurilor solare si lemn, insuficienta lemnului), de multe ori duce la moartea ramurilor individuale și trunchi , și uneori toată partea de sus a coroanei deasupra capacului de zăpadă.
Pentru o mai bună înțelegere a particularităților de stabilire a temperaturilor aerului și a unei influențe asupra lor, vreau să explorez în continuare mecanismul acestui fenomen într-un mod mai popular. După cum se știe, pământul primește energie prin radiația solară (lungimea de undă de 0,3-2,2 μm), iar pierderea de energie în spațiu se datorează radiației cu undă lungă (lungimea de undă de 6-100 μm). Reflexia ridicată inerentă în capacul de zăpadă variază cu lungimea de undă atât de rapid încât, pe un zăpadă mai lungă, zăpada se dovedește a fi un reflector slab, dar un radiator bun. Deși o parte esențială a radiației lungi, radiată de suprafața pământului acoperită cu zăpadă, se întoarce spre ea datorită absorbției și radiației atmosferice, o parte semnificativă a acesteia (aproximativ 20%) este pierdută în spațiu. Dacă aceste pierderi nu sunt compensate prin introducerea energiei din alte surse, efectul net se exprimă prin scăderea temperaturii aerului, în special în straturile inferioare ale atmosferei. Profilul de temperatură al aerului expus la răcirea radiațiilor pentru o lungă perioadă de timp este caracterizat printr-o temperatură foarte scăzută la suprafață.
O regiune în care există o răcire radiație intensivă rusesc, rezultând în formarea masei de aer, caracterizat printr-o temperatură foarte scăzută la suprafață, vânturi ușoare și cerul limpede este Siberia. Când anticiclonul siberian captează zona Uralilor, astfel de temperaturi sunt adesea stabilite în regiunea noastră.
Conform regulilor de cantitatea de transfer de căldură radiantă de căldura generată de suprafața zăpezii cu radiație este direct proporțională cu coeficientul de radiație al suprafeței de zăpadă, aria sa și diferența de temperatură între suprafață și stratul de aer în contact cu ea. Suprafața acoperită de zăpadă, formată din acumularea de numeroase fulgi de zăpadă individuali și formată din blocuri individuale separate, este o suprafață extrem de dură. În plus, fulgii de zăpadă (cristalele atmosferice și zăpada) sunt, de asemenea, formații extrem de aspre. Suprafața totală a unei astfel de suprafețe este mult mai mare decât suprafața limitată numai de lungimea și lățimea suprafeței. Mai ales rugozitatea și suprafața totală a suprafeței de zăpadă cresc atunci când se formează cu zăpadă proaspăt căzută.
În Fig. 2 prezintă modificarea coeficientului de telefon de emisie cu o (1) și o suprafață netedă aspră (2), în funcție de unghiul de radiație (Machkashi A., L. Banhidi „încălzire Radiative“, Moscova, Stroiizdat 1985 YG). Din fig. 2 că coeficientul de emisie al suprafețelor aspre este mult mai mare decât cel al suprafețelor netede. În plus, coeficientul de rugozitate al suprafețelor aspre scade mai lent, deoarece unghiul de radiație se apropie de 75-90 ° față de suprafețele netede. Cu alte cuvinte, cu cât suprafața radiațiilor este mai aspră, cu atât este mai mare coeficientul de radiație și cu atât este mai mare unghiul de radiație. Și luând în considerare creșterea în acest caz la suprafața maximă posibilă și cea mai radiantă, putem vorbi despre pierderea maximă posibilă de căldură de către această suprafață radiantă.
Unde provine căldura consumată în procesul de radiație? Această căldură este luată din straturile de zăpadă adiacente suprafeței. Dar acoperirea de zăpadă din cauza conținutului unei cantități semnificative de aer în acesta are proprietăți bune de izolare termică. Prin urmare, temperaturile negative ale straturilor de zăpadă ale aerului se extind la o adâncime mică. Din aceste straturi de zăpadă, căldura este generată, folosită pentru radiație. În Fig. 3 prezintă diurn fluctuații de temperatură atenuării cu adâncime în stratul de zăpadă luate din „Handbook of snow“, Leningrad, Gidrometeoizdat 1986 Fig. 3 arată că, la o adâncime de 40 cm, amplitudinea diurn fluctuațiilor de temperatură zăpadă complet absentă, iar la 20 cm are o cantitate minoră. Prin urmare, aproximativ un strat de zăpadă de 20 cm grosime poate fi considerat responsabil pentru eliberarea căldurii consumate pe radiații. Cu toate acestea, în timpul prelungit în picioare ingheturile severe amplitudinea fluctuațiilor zilnice de temperatură vor fi lipsă la o adâncime ceva mai mare de 40 cm, dar în acest caz, o estimare brută poate fi considerată responsabilă pentru căldura consumată de radiație, un strat de zăpadă de 20 cm.
Când se analizează particularitățile formării temperaturii de zăpadă și a temperaturii suprafeței zăpezii, a fost luată în considerare suprafața ei netedă. Cu toate acestea, în pădure, pe teren și în grădină, există diverse nereguli, iar zăpada este depusă inegal în timpul iernii. Să încercăm să luăm în considerare modul în care astfel de nivele de zăpadă afectează temperatura suprafeței de zăpadă și temperatura straturilor de zăpadă de aer pe vârfurile lor.
În Fig. 4 de exemplu, arată două construcții de zăpadă: una cu o suprafață plană circulară de rază r și grosime, cedează căldură, 20 cm, iar celălalt cu o suprafață sferică de rază r cu o grosime a stratului sferic, cedează căldură, 20 cm (pentru claritate în ambele structuri nu sunt un sfert este afișat). Comparația acestor structuri arată că suprafața sferei celei de-a doua structuri este de două ori mai mare decât suprafața plană a primei structuri. Să încercăm să estimăm raportul volumului unui strat de zăpadă de 20 cm, implicat în furnizarea de căldură pe suprafața de zăpadă pentru radiații. În prima construcție a volumului constant și raportul constant al acestui volum la suprafața emițătoare. În al doilea volum al acestei construcții depinde de raza sferei și cea mai mică este obținută la raze mici ale sferei. În funcție de raza sferei se obține și raportul acestui volum din suprafața sferei respective. relații de comparare strat de 20 cm de zăpadă la suprafața de radiație a primei și a doua structură a arătat că a doua structuri sferice la r = 0,5 m, a fost cu 35% mai mică decât prima structură planară cu aceeași rază r, cu r = 1,0 m - mai puțin de 18,5%, cu r = 1,5 m - mai puțin de 14,5%, cu r = 2,0 m - 10% mai puțin.
Observațiile asupra temperaturii aerului ridicăturile cu zăpadă din Siberia, partea europeană a Rusiei și în multe alte locuri au arătat că nopțile windless într-adevăr clare temperatura cu câteva grade mai mică decât pe o suprafață plană de zăpadă. În Siberia, conform observațiilor lui GV Vasilchenko, diferența în aceste temperaturi atinge 2-4 ° C. Același lucru se poate spune și pentru regiunea noastră. O astfel de determinare a temperaturilor negative asupra altitudini mai mari decât pe o suprafață plană de zăpadă, necesită o atitudine foarte prudentă pentru arbori și arbuști mușuroirea cu zăpadă. Trebuie întotdeauna să fie amintit și evaluat: plantarea plantelor cu zăpadă le va aduce beneficii? plante zăpezii struri contribuie la condiții climatice favorabile okuchennyh părți ale acestora și, în același timp, se deteriorează condițiile de temperatură la limita pieselor de zăpadă neokuchennyh. În aceste condiții, se recomandă plantarea completă a plantelor. Dar o astfel de explozie a plantelor cu volum mare nu este fezabilă în practică. În plus, atunci când un mușuroirea mare poate podoprevanie plante și în curs de execuție al unei perioade latente, care afectează creșterea lor în primăvara și rodirea.
Avand in vedere toate grădinari de mai sus, amatori trebuie să cunoască și să ia în considerare posibilitatea reducerii temperaturii aerului pe o zăpadă suprafață plană la 5-9 ° C, iar pe vârfurile dealurilor și troienele la 8-12 ° C, comparativ cu temperatura aerului, la o înălțime de 1-1, 5 m de aceste suprafețe de zăpadă în orice iarnă. Pentru a exclude influența acestor temperaturi extreme, toate plantele de grădină cu rezistență scăzută trebuie să fie îndoite la sol și acoperite complet de zăpadă. Plante de gradina, iernează sub formă deschisă - mere Stam, prune, cireșe, caise, sladkoplodnye cenușă de munte, păducel fructe mari - trebuie să fie cultivate pe soiuri de plantare vysokozimostoykih shtamboobrazovatelyah la o înălțime de aproximativ 1,5 m Nu există plante mușuroirea o astfel de zăpadă nu se efectuează .. Atunci când plantele de gradina mușuroirea cu o rezistenta medie iarna, cultivate în formă deschisă, căutând să coroana de bază complet okuchit cu ramuri bifurcate, să-l păstrați în timpul iernii și de a recupera de la ea, în caz de înghețare parte a coroanei, situată deasupra stratului de zăpadă. În acest scop, atunci când se formează coroana copacului, trebuie prevăzută o amplasare scăzută a bazei acesteia. pomi fructiferi tineri sunt grefate la gât rădăcină, robustetea care este întotdeauna mai mică decât adulții de pomi fructiferi, asigurați-vă că pentru a Spud la înălțimea maximă. Dar pentru a evita posibilitatea de a susține și de a nu fi în perioada de odihnă, diametrul dealului de zăpadă ar trebui să fie mic. pomi fructiferi adulți vysokoraspolozhennym de bază ramuri scheletice, de asemenea, o mai bună Spud, ca parte crusta moartă sub mai gros și are o mare proprietăți termoizolante. În protecția țesutului viu atunci când astfel de copaci mușuroirea zona de zăpadă prisnezhnyh temperaturi extreme, în apropierea furcii bazele ramuri coroana schele, cele mai vulnerabile la astfel de temperaturi. Coroana de pomi fructiferi mici, chiar și fără a le mușuroirea cu zăpadă, doar cu snegoperenose căderea sa naturală în zona prisnezhnyh temperaturi extreme si sunt mai susceptibile de a îngheța, în același timp, decât coroanele de pomi fructiferi înalți. Din acest motiv, în condițiile noastre, ar trebui să fie puțin promițătoare să crească în formă deschisă piersici, coloane și arbori de pomi fructiferi. Acești copaci ar trebui cultivați într-o formă de șablon.
Pentru a vă actualiza browserul la cea mai recentă versiune, accesați acest link Microsoft Internet Explorer.
Dacă din anumite motive nu vă puteți actualiza browserul, încercați una dintre următoarele:
Care sunt avantajele trecerii la un browser mai nou?
- Viteza muncii. Site-urile Web se încarcă mai repede;
- Paginile web sunt afișate corect, ceea ce reduce riscul de a lipsi informații importante;
- Mai mult confort în lucrul cu browserul;
- Îmbunătățirea siguranței muncii pe Internet.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: