Радіаційний баланс і тепловий баланс

Теплофізика ґрунту

Лекція 8

8.1. Радіаційний баланс і тепловий баланс.

8.1.1. Радіаційний баланс.

8.1.2. Тепловий баланс.

8.2. Основні механізми перенесення тепла в ґрунті.

8.3. Теплофізичні властивості ґрунту.

8.4. Тепловий і температурний режими ґрунту. Температурні оптимуми.

8.5. Класифікація теплових режимів.

У природі всі життєво важливі процеси відбуваються на границях розподілу природних тіл, причому на різних масштабах розгляду. У масштабі ґрунтових часток і агрегатів – на границі розподілу фаз дисперсного тіла. Це процеси обміну, сорбції/десорбції, концентрації ґрунтових мікроорганізмів. У масштабі ґрунтового індивідуума, ґрунтового покриву також всі основні біологічні процеси протікають на поверхні ґрунту. І у масштабі біосфери також на границях розподілу: суша – водні простори (це прибережні літоралі, у яких кипить життя), вода – атмосфера (це шар води з планктоном і іншими автотрофами-продуцентами, різноманітними тваринними гетеротрофами-консументами), вода – твердофазне дно, де в основному переважають редуценти (це так звана “бентосна плівка”).

Все це відбувається тому, що на цих біосферних границях здійснюється перетворення енергії – променева енергія сонця перетворюється у теплову або хімічну. За рахунок теплової прогрівається середовище проживання і стають можливими швидкі біохімічні процеси, хімічна енергія запасається у складних природних органічних речовинах, мулах, торфах та ін.

Ґрунт у цьому відношенні – унікальне природне утворення. Перш за все, на поверхні ґрунту відбувається трансформація променевої енергії у теплову, яка прогріває і ґрунт, і приземний шар повітря. Тому саме тут, у ґрунті і приґрунтовій зоні, зосереджена активна біологічна діяльність по перетворенню речовин, особливо органічних. Саме тому і у прогрітому приґрунтовому шарі повітря інтенсивно розвиваються зелені рослини – первинні постачальники енергії у ланцюгах живлення, і тварини, для яких важливо підтримувати оптимальний температурний режим для дихання. Виходить, що на поверхні і всередині ґрунту відбуваються перетворення, перенесення і виділення енергії – життєво важливі біосферні процеси. Саме тому часто можна почути образне висловлювання: “Ґрунт – це реактор”. Можна додати, “реактор життя” – так важливі енергетичні процеси у ґрунтах.

Перетворення енергії відбувається на діяльній поверхні.

Діяльна поверхня – це поверхня (ґрунту, рослинного покриву), на якій відбуваються перетворення сонячної радіації у інші види енергії.

Дата добавления: 2014-01-04