Температурный режим почвы

Температурный режим почвы

Процессы нагревания и охлаждения почвы. Теплофизические характеристики почвы. Измерение температуры почвы. Суточный и годовой ход температуры почвы. Зависимость температуры почвы от рельефа, растительности и снежного покрова. Замерзание и оттаивание почвы и водоемов. Значение температуры почвы для сельского хозяйства. Методы оптимизации температурного режима

почв

 Процессы нагревания и охлаждения почвы

Солнечная радиация, поглощенная поверхностью суши, преоб­разуется в тепло. Часть этого тепла затрачивается на нагревание приземного слоя атмосферы, растений, на испарение воды, содер­жащейся в верхнем слое почвы и в растениях, а часть тепла пе­редается в нижележащие слои почвы. Поскольку приход солнеч­ной радиации неодинаков в течение суток и года, то температура почвы тоже изменяется и иногда в очень широких пределах.

Бесплатная лекция: "Синтез комбинационных устройств" также доступна.

Температурный режим земной поверхности в основном обус­ловлен радиационным балансом, т. е. зависит от прихода радиа­ции, величины альбедо и эффективного излучения. При положи­тельном радиационном балансе верхний слой почвы нагревается. Если радиационный баланс отрицателен, то верхний слой охлаж­дается и тогда тепло из глубины почвы поступает к ее поверх­ности. Это вызывает охлаждение почвы на глубине.

Для процессов нагревания и охлаждения почвы определенное значение имеют также испарение и конденсация водяного пара на ее поверхности. При конденсации выделяется тепло, нагревающее почву, а при испарении тепло затрачивается на этот процесс, по­этому происходит охлаждение почвы.

Приход и расход тепла на земной поверхности характеризуют уравнением теплового баланса, в которое входят следующие ос­новные составляющие:  радиационные   потоки   тепла, алгебраиче­ская сумма которых составляет радиационный баланс В; турбу­лентный  поток тепла  между земной   поверхностью   и   атмосфе­рой Р; молекулярный поток  тепла   между  земной поверхностью' и нижележащими слоями почвы А; поток тепла, связанный с ис­парением ЬЕ, где Ь — скрытая 'теплота парообразования   (окол"о 2,5 тыс. Дж/г), Е — скорость испарения. Уравнение теплового ба-, ланса в общем виде:

На хорошо увлажненных посевах затраты тепла на испарение больше, чем на нагревание почвы и воздуха. Если почва в посе­вах слабо увлажнена, то радиационное тепло затрачивается в ос­новном на нагревание почвы, растений и воздуха. Составляющие теплового баланса земной поверхности в значительной мере влия­ют на температурный режим почвы.

Между поверхностью почвы и ее нижележащими слоями про­исходит непрерывный обмен теплом. Передача тепла в почве осу­ществляется в основном за счет молекулярной теплопроводности. Когда поверхность почвы теплее нижележащих слоев (день, ле­то), поток тепла направлен от поверхности в глубь почвы. Этот тип распределения температуры в почве называют типом инсоля­ции (положительный радиационный баланс). Когда поверхность почвы холоднее нижележащих слоев, поток тепла направлен из глубины к поверхности. Такой тип распределения температуры в почве называют типом излучения. Он наблюдается при отрица­тельном балансе (зимой, ночью).

Нагревание и охлаждение почвы зависит от ее теплофизиче-ских характеристик.