Afluxul de energie radiantă solară la suprafața solului depinde de latitudine și terenului, starea suprafeței solului (acoperirea cu vegetație) și timpul anului și zi și de condițiile atmosferice (clar, tulbure, etc.). În emisfera nordică, fluxul total de radiații solare crește atunci când se deplasează de la nord la sud. Cel mai mare flux de radiații solare primește pantele sudice, cel mai mic - cel nordic.
Alături de condițiile determinarea fluxului de energie solară, este important în formarea unui sol modul de încălzire (încălzire absorbție de căldură și răcire) sunt proprietățile termice ale solului. Proprietățile termice ale solului includ capacitatea de absorbție a căldurii, capacitatea termică și conductivitatea termică.
Capacitatea de absorbție a căldurii este abilitatea solului de a absorbi energia radiantă a Soarelui. Se caracterizează prin magnitudinea albedului (A). Albedo este cantitatea de radiație solară de undă scurtă reflectată de suprafața solului și exprimată în% din cantitatea totală de radiație solară care atinge suprafața solului. Cu cât albedul este mai mic, cu atât mai mult a absorbit solul radiației solare. Depinde de culoarea, umiditatea, starea structurală, nivelarea suprafeței solului și acoperirea vegetației.
Aici albedo (%) din diferite soluri, roci și acoperirea terenului (Chudnovskii 1959): uscat cernoziom - 14, mucegai umed - 8, serozem uscat - 25-30 serozem umede - 10-12, -23 argilă uscată, argilă umedă - 16, nisip alb și galben - 30-40, grâu de primăvară - 10-25, grâu de toamnă - 16-23, iarbă verde - 26, iarba uscată - 19 bumbac - 20-22 Fig - 12 cartof - 19.
(. Sol negru, etc.), sol castaniu inchis absoarbe radiațiile solare mai mult decât maro deschis (levigate, serozems și colab.); umed - mai mult decât uscat.
Căldura este proprietatea solului pentru a absorbi căldura. Caracterizat prin cantitatea de căldură în jouli (calorii) necesare pentru căldură pe unitatea de masă (1 g) la 1 ° C - o greutate (sau specific) sau volumetric specific de căldură - 1 cm3 per 1 ° C; Depinde de mineralogie, compoziția granulometrică, conținutul de materie organică, conținutul de umiditate al solului și porozitatea aerului. Capacitatea de încălzire a apei este egală cu 1000 de calorii, turbă - 0.477, argilă - nisip și 0.233-0.196 CAL.
Din aceste date se poate observa că apa este cea mai consumatoare de căldură componentă a solului în comparație cu părțile sale minerale și organice. Prin urmare, pentru creșterea temperaturii solului umed, este necesară o cantitate mai mare de căldură decât pentru solul uscat. Solurile umede sunt mai încet încălzite și mai reci decât cele uscate. Solurile de argilă, cu o intensitate mai mare de căldură în stare umedă, sunt încălzite mai ușor în primăvară, comparativ cu solurile nisipoase. În toamnă, cu mai multă umiditate, ele se răcesc mai încet și devin mai calde decât nisipul. În acest sens, schimbând umiditatea și porozitatea solului prin irigare și prelucrare, este posibilă reglarea temperaturii solului în anumite limite.
În consecință, capacitatea de încălzire a solului depinde în mare măsură de umiditate: cu cât solul este mai umed, cu atât mai multă căldură este necesară pentru ao încălzi. Prin urmare, solurile nisipoase sunt mai calde decât solurile din lut, iar din cauza capacității lor scăzute de evaporare, ele sunt mai puțin răcite. În primăvară astfel de soluri devin adecvate pentru procesare cu 2-3 săptămâni mai devreme decât solurile argiloase.
Conductibilitatea termică - capacitatea solului de a conduce căldură. Rata transferului de căldură de la un strat la altul depinde de acesta și, în consecință, capacitatea solului de a se încălzi sau răci mai repede sau încet la o anumită grosime a profilului său. Ea se măsoară prin cantitatea de căldură în jouli (calorii) care trece printr-un 1 cm2 a stratului 1 de sol în 1 cm grosime. Componentele individuale ale solului sunt diferite de conductivitate. Conductivitatea termică minimă este aerul (0.00006 cal), apoi turba (0.00027 cal) și apa (0.00136 cal). Conductivitatea termică a solului mineral în medie, de 100 de ori mai mare decât cea a aerului, și de 28 de ori decât cea a apei.
Deoarece în sol împreună cu faza prezentă în porii aerului și a apei sale solide (minerale și organice), conductivitatea termică depinde puternic de conținutul de umiditate a solului și a aerului în pori. Prin urmare, cu cât solul este mai umed, cu atât conductivitatea termică este mai mare, iar cu cât este mai liberă, cu atât este mai mică.
Solurile bogate în humus radiază mai puțină căldură și sunt mai calde decât solurile sărace din ele. Semnificativ slăbirea pierderea solului de vegetație de căldură, iar în timpul iernii - și zăpadă.
Conductibilitatea termică a zăpezii pierdute este foarte scăzută, prin urmare, dacă este prezentă pe câmpuri, căldura solului este mult redusă. În regiunile de stepă, unde zăpada este suflată de vânturi, măsurile de menținere pe câmpuri devin foarte importante.
Aerul uscat are o conductivitate termică mai scăzută decât cea umedă. Acest lucru se datorează contactului termic mare dintre particulele individuale de sol, cojile de apă combinate.
Împreună cu conductivitatea termică,
temperatura solului. Difuzivitate termică
caracterizează schimbarea temperaturii pe unitate de suprafață pe unitate de timp.
Ea este egală cu conductivitatea termică împărțită la capacitatea de încălzire a volumului solului.
Atunci când cristalizarea gheții în porii solului apare forței de cristalizare, prin care înfundate și înțepenirea porii solului și așa-zisul îngheț heave. Creșterea cristalelor de gheață în porii mari determină curgerea apei din capilarii mici, în care înghețarea apei este întârziată în funcție de dimensiunea diminuării apei.
Dependența punctului de îngheț al apei de diametrul capilarelor
Diametrul capilarului (mm) | 1,57 | 0,24 | 0,15 | 0,06 |
| Temperatură | -6,4 | -13,3 | -14,5 | -18,5 |
În legătură cu faptul că multe surse de căldură și de consumul de căldură
nu sunt încă calculate cu precizie, se calculează echilibrul de căldură
aproximativ prin formula simplificată:
E = A (intrare) - B (consum),
Rb = B + L sau Rb - V = B + L
unde balanța de radiații Rb (sosirea și consumul de energie radiantă);
B - schimbul de căldură în stratul activ (sol + plante);
L - schimb de căldură în aer;
V - schimb de căldură, asociat cu debitul de umiditate - evaporare și
Sursele de căldură furnizate solului și consumul acestuia nu sunt aceleași pentru diferite zone, astfel încât echilibrul termic al solurilor poate fi atât pozitiv, cât și negativ. În primul caz, solul primește căldură mai mult decât dă, iar în cel de-al doilea caz, invers. Dar echilibrul termic al solurilor din orice zonă în timp se schimbă semnificativ.
Echilibrul termic al solului este supus reglementării în intervalul diurnal, sezonier, anual și multianual, ceea ce face posibilă crearea unui regim termic mai favorabil al solurilor.
Termică echilibrul natural al zonelor de sol pot fi controlate nu numai prin regenerare, ci și respectiv de îmbunătățiri funciare și forestiere refacerea mediului, precum și unele metode de creștere. Capacul de plantă medii temperatura solului, diminuându schimbul său anual de căldură, facilitând răcirea stratului de aer de suprafață din cauza transpirației și radiație termică.
Rezervoarele mari și rezervoarele moderate temperarea aerului.
Activități foarte simple, cum ar fi cultura plantelor pe creasta și
creasta, face posibilă crearea unor condiții favorabile pentru tratarea termică,
lumină, regim de apă-aer a solului din nordul îndepărtat.
În zilele însorite, temperatura medie zilnică în stratul rădăcină al solului pe crestături este cu mai multe grade mai mare decât pe suprafața plană. Utilizarea prospectivă a încălzirii electrice, apei și a aburului, utilizând energia deșeurilor industriale și resursele naturale anorganice.
Reglarea regimului termic și a echilibrului termic al solului împreună cu
apa-aer are o semnificație practică și științifică foarte mare.
Sarcina este de a controla regimul termic al solului, în special reducerea înghețului și accelerarea dezghețării acestuia.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: