Сумарне (загальне) випаровування. 1 страница

Випаровування — процес переходу рідини в газоподібний стан, відбувається при будь-якій температурі. Рідина у ґрунті повністю випарується, тому що в будь-який час у ній є молекули, досить швидкі (з достатньою кінетичною енергією), щоб перебороти міжмолекулярні сили притягання на поверхні рідини і покинути її. Температура рідини, що випаровується, повинна знижуватися, тому що молекули, що її покидають, забирають кінетичну енергію. Швидкість випаровування зростає зі зростанням температури. Випаровування супроводжується оберненим процесом — конденсацією пари. Якщо пара над поверхнею рідини насичена, то між процесами встановлюється динамічна рівновага, при якій кількість молекул, що покидає рідину в одницю часу дорівнює кількості молекул, що повертаються в неї. Якщо пара над рідиною ненасичена, то випаровування продовжуватиметься доти, доки пара не стане насиченою, або до повного висихання рідини. Випаровування супроводжується зниженням температури, оскільки з рідини вилітають молекули з енергією, яка перевищує середню. Кількісно калориметрія випаровування характеризується питомою теплотою випаровування. Зростанню швидкості випаровування сприяє вітер. Він забирає молекули пари з-понад поверхні рідини, заважаючи встановленню динамічної рівноваги.

40. Водний баланс ґрунту і його складові.

Під водним режимом ґрунту розуміють сукупність всіх явищ надходження води в ґрунт, її переміщення, змін фізичного стану і витрати з ґрунту.
Кількісним вираженням водного режиму є водний баланс.
Водний баланс - це співвідношення всіх статей прибутку і всіх статей видатку води з ґрунту за певний період.
Основними джерелом надходження води в ґрунт є: сума опадів за весь період спостереження, волога, яка надійшла з ґрунтових вод, кількість конденсаційної вологи, вода поверхневого стоку, вода від бічного притоку ґрунтових вод.
Витрачається вода на випаровування з поверхні ґрунту, на транспірацію (десукцію). На поповнення поверхневий стік, на бічний підґрунтовий стік.
Залежно від клімату і рельєфу в різних ґрунтово-кліматичних зонах водний баланс і відповідно водний режим ґрунтів будуть неоднакові.

41. Поняття про водний режим ґрунтів.

Водний режим грунту - це сукупність явищ надходження води в грунт, їїпереміщення, змін фізичного стану, втрати з грунту. Основи вчення про водний режим ґрунтів і його типи закладеніГ.М.Висоцьким (1899). До елементів водного режиму (балансу) належать:поглинання, фільтрація, капілярне підняття, поверхневий стік, низхіднийта боковий стоки, фізичне випаровування, десукція, замерзання,розмерзання, конденсація води. Залежно від співвідношень цихявищ у ґрунтах складається тип водного режиму (ТЕР). Виникнення того чиіншого ТВР залежить від багатьох факторів: клімату, розташування ґрунтув рельєфі, водних властивостей грунту, рівня ґрунтових вод, наявністьмерзлоти, характеру рослинності, діяльності людини.

42. Типи водного режиму ґрунтів.

Водний режим грунту - це сукупність явищ надходження води в грунт, її переміщення, змін фізичного стану, втрати з грунту. Виділяють 14 типів водного режиму.

1.Мерзлотний водний режим властивий ґрунтам, які формуються в області багаторічної мерзлоти.

2.Водонасичений (водозастійний) режим характеризує болотні ґрунти атмосферного зволоження і деколи ґрунтового зволоження.

3. Періодично водонасичений (водозастійний) режим має місце у болотних ґрунтах ґрунтового зволоження.

4.Промивний режим властивий ґрунтам лісових зон тайги, вологих субтропіків і тропічних лісів, помірних широколистяних лісів, де річна сума опадів перевищує річну випаровуваність.

5.Періодично промивний режим характерний для ґрунтів, які формуються при річній сумі опадів, що приблизно дорівнює річній випаровуваності.

6. Промивний сезонно-посушливий режим характерний для територій з контрастними сезонами

7.Непромивний режим властивий зонам, де середня річна норма опадів менша від середньорічної випаровуваності (степ, посушлива савана).

8.Аридний (посушливий) – весь профіль ґрунту сухий протягом всього року.

9.Випітний режим, як і непромивний або посушливий, має місце в ґрунтах аридного клімату, але в яких ґрунтові води близькі до поверхні.

10. Десуктивно-випітний режим. Капілярна кайма ґрунтових вод не ви ходить на поверхню, і випаровується вода не фізично, а через рослини.

11.Затоплюваний режим характерний для грунтів, які періодично затоплюються водами рік, схилів, дощовими або інтими водами (заплави річок).

12.Амфібіальний режим - у постійно затоплюваних маршах і плавнях дельт річок.

13.Іригаційний характерний для штучно зрошуваних ґрунтів.

14.Осушувальний характерний для осушених болотних і заболочених ґрунтів.

43. Фізико–механічні властивості ґрунтів,їхня сутність.

Основними фізико-механічними (реологічними) властивостями грунту є липкість, пластичність, набухання, просідання, зв'язність, твердість і питомий опір. Пластичність – здатність грунту змінювати свою форму під впливом будь-якої зовнішньої сили без порушення суцільності та зберігати свою форму після знешкодження впливу зовнішньої сили. Липкість – здатність вологого ґрунту прилипати до інших тіл. Набухання – збільшення об'єму грунту при зволоженні. Просідання – зменшення об'єму грунту при його висиханні. Зв’язність - це здатність ґрунту чинити опір зовнішнім силам, які намагаються роз'єднати ґрунтову масу. Твердість - властивість ґрунту у природному заляганні чинити опір стискуванню і розклинюванню. Питомий опір - це зусилля, яке затрачається на підрізання пласта ґрунту, обертання його і тертя в робочу поверхню ґрунтообробних знарядь.

44. Значення фізико–механічних властивостей ґрунтів для сільського господарства.

Фізико – механічні властивості ґрунту істотно впливають на якісь його обробітку, оскільки вони визначають ступінь перевертання, кришіння, розпушування, перемішування та ущільнення ґрунту. До технологічних властивостей ґрунту належать зв'язність, пластичність, липкість і фізична спілість.

45. Значення фізико–механічних властивостей ґрунтів для промисловості і будівництва.

Фізико - механічні властивості ґрунтів мають дуже важливе значення при будівництві будь-яких об'єктів. Від механічного і хі­мічного складу ґрунтів, хімічного складу ґрунтових вод, біохіміч­них реакцій в ґрунтах, від взаємодії будівельного матеріалу і ґрунту залежить довговічність дерев'яних, металевих і бетонних споруд. Інженерно-геологічні дослідження ґрунтів і ґрунтоутворюючих порід потрібні для проектування і проведення промислового, цивіль­ного, гідротехнічного, оборонного, дорожнього та інших видів бу­дівництва. На основі цих досліджень проектують потужність фун­даментів, вибирають раціональний спосіб технічної меліорації ґрунтів, вибирають напрямок прокладання зрошувальних каналів, доріг, газопроводів тощо. Механіка ґрунтів вивчає фізико-механічні властивості, напружено-деформований стан, умови міцності та стійкості ґрунтових масивів, та їх взаємодія з будівлями та спорудами.

46. Пластичність ґрунту, причини, прикладне значення і методи визначення.

Пластичність - здатність ґрунту в зволоженому стані змінювати і зберігати набуту при обробітку знаряддями форму без розпадання на дрібні грудочки. Пластичність характерна часткам ґрунту діаметром менше ніж 0,002 мм, тому вона властива лише глинистим та суглинковим ґрунтам і частково супіщаним. Вона зовсім відсутня на піщаних ґрунтах.

Залежить від гран. Пластичність залежить також від складу увібраних катіонів та вмісту гумусу. При значному вмісті увібраних катіонів натрію пластичність ґрунту зростає, а при насиченні кальцієм - зменшується. При збільшенні вмісту гумусу пластичність ґрунту зменшується..Верхньою межею пластичності грунту є вологість нижньої границі текучості, нижньою межею пластичності є скочування грунту в шнурочок. Величину пластичності вимірюють числом пластичності. Число пластичності – різниця вологості між нижньою межею текучості і нижньою межею пластичності. Класифікація грунтів за консистенцією К < 0 тверді супіски, 0- 1 пластичні, > 1 текучі

47. Набухання ґрунту, прикладне значення і методи визначення.

Набухання – збільшення об'єму грунту при зволоженні. Зумовлене сорбцією вологи грунтовими частинками й гідратацією обмінних катіонів. Залежить від мінералогічного складу та складу колоїдів і обмінних катіонів. Найвища здатність до набухання встановлена у грунтів, багатих на монтморилоніт та вермикуліт, найменша – у збагачених каолінітом. Сильно набухають ґрунти, насичені натрієм. Набухання виражають в об'ємних відсотках та обчислюють за формулою:

НГ = ,

де НГ- набухання ґрунту, %; ОВГ- об'єм вологого ґрунту, см3 або м3; ОСГ- об'єм сухого ґрунту, см3 або м3.

Величина набухання залежить від кількості та складу колоїдів, а також складу глинистих мінералів ґрунту. Особлииво велике набухання (до 120-150%) спостерігається у випадку насичення ґрунту натрієм, що властиве солонцюватим ґрунтам.

48. Просідання ґрунтів, причини, наслідки і методи визначення.

Просідання- зменшення об'єму ґрунту під час висихання. Величина його обумовлена тими ж чинниками, що й набухання. Чим більше набухання, тим сильніше осідання ґрунту. Осідання ґрунту можна вимірювати в об'ємних відсотках за формулою:

ОГ = ,

де ОГ - осідання ґрунту, %; ОВГ - об'єм вологого ґрунту, см3 або м3; ОСГ- об'єм сухого ґрунту, см3 або м3.

Під час сильного просідання ґрунту утворюються тріщини, відбувається розривання кореневої системи, посилюється фізичне випаровування вологи з ґрунту.

49. Липкість ґрунтів.

Липкість – це здатність ґрунту прилипати до предметів, що контактують з ним. Липкість ґрунту залежить від гранулометричного складу, структури, вологості, вмісту гумусу, складу обмінних основ. Найбільша липкість у глинистих, найменша – у піщаних ґрунтів. За Качинським, за липкістю ґрунти поділяються: дуже сильно в’язкі (5 – 15 г/см³), середньов’язкі (2 – 5 г/см³), слабов’язкі (0,5 – 2 г/см³), розсипчасті (0,1 – 0,5 г/см³).

Липкість негативно впливає на технологічні властивості ґрунтів, оскільки присипання ґрунту до знарядь і ходових частин машин, що обробляють ґрунт, збільшує тягловий опір та погіршує якість обробітку.

50. Опір ґрунтів і порід зміщенню (зсуву).

Зміщення – це переміщення однієї частини по відношенню до іншої в результаті бокового або тангенціального тиску. Опір ґрунту визначається зусиллями, які потрібно затратити на підрізання пласта, його обертання і тертя по робочій поверхні знарядь. Опір вимірюється у кг/см³. Залежно від гранулометричного складу, фізико-хімічних властивостей, вологості, агрогосподарського стану опір варіює в межах 0,2 – 1,2 кг/см³. Величину опору враховують у конструкції плугів, складанні норм виробітку для тракторів, ґрунтообробних знарядь. Ґрунти легкого гранулометричного складу і добре оструктурені володіють найменшим опором, важкосуглинкові та глинисті солонцюваті – найбільшим.

51. Твердість ґрунту, прикладне значення і методи визначення.

Твердість ґрунту – опір ґрунту вертикально прикладеній силі при розрізанні або розклинюванні. Твердість залежить від гранулометричного складу, структури, вологості, вмісту гумусу тощо. У ґрунтознавстві для оцінки стану ґрунту щодо умов проникнення в нього коріння рослин, с/г знарядь тощо запровадили поняття “ опір пенетрацї ґрунту ”, тобто здатність ґрунту створювати опір при входженні в нього побічних предметів.

У піщаних та добре оструктурених ґрунтах опір пенетрацї є більшим при високій вологості, а якщо волога зменшується, то опір пенетрації спадає. У безструктурному ґрунті або у ґрунті з призматичною с-ою опір пенетрації зростає із зменшенням вологості майже лінійно. Критичними значеннями опору пенетрації, коли утруднене проникнення коріння в ґрунт і рослини починають помітно потерпати, вважають величину 3 МПа або 30 кг/см³. Визначають опір пенетрації спеціальними приладами – пенетрометрами, або твердомірами, безпосередньо в польових умовах.

52. Тертя (коефіцієнт тертя), його значення.

Тертя метал – ґрунт можна визначити як силу опору повзанню металу по ґрунті. Величина коефіцієнта тертя залежить від сили взаємного молекулярного протягування частинок поверхні металу і ґрунту. Підтвердженням цьому є досліди, які показали зменшення тертя в процесі обробки ґрунту при пропусканні через відвали лемеха постійного струму, однойменного заряду ґрунту. Створювана при цьому завдяки електроосмосу водяна плівка на робочих частинах плуга зменшує притяжіння між поверхнями, що труться (знижує тертя). Шороховатість поверхні металу збільшує опір сповзанню. При цьому відбувається вклинювання виступів металевої поверхні в ґрунт і створюються додаткові сили опору ґрунту. В практиці визначають коефіцієнт тертя із рівняння Кулона:

Р = fQ,

де Р – тангенціальна сила, необхідна для переміщення металу по відношенню до ґрунту; Q – нормальне навантаження; f – коефіцієнт зовнішнього тертя. =>

f = P/Q.

Коефіцієнт тертя – важлива технологічна характеристика ґрунту. Величина коефіцієнта тертя збільшується із збільшенням вологи до появи липкості. Вона вища на глинистих і безструктурних ґрунтах, нижча на пісках.

53. Повітря ґрунту і його роль в процесах ґрунтотворення.

Повітря ґрунту – це суміш газів і летких органічних сполук, які заповнюють шпари ґрунту, вільні від води.

Головним джерелом газової фази є атмосферне повітря і гази, які утворюються базпосередньо у ґрунті. З атмосферним повітрям у ґрунт надходить кисень, який є необхідним для дихання кореневої системи рослин, аеробних організмів, ґрунтової фауни. В процесі дихання кисень витрачається, а виділяється вуглекислий газ. Ґрунтове повітря забезпечує живі організми киснем тільки за умови постійного обміну з атмосферним повітрям. При нестачі кисню і надлишку вуглекислого газу в ґрунтовому повітрі розвиток рослин пригнічується: уповільнюється ріст коріння, знижується вбирання води і поживних речовин. Відсутність кисню спричиняє відмирання кореневої системи і загибель рослин. В умовах інтенсивного землеробства у багатьох ґрунтах при їхньому забезпеченні водою і поживними речовинами головним лімітуючим чинником урожайності с/г культур є ґрунтове повітря.

54. Форми і склад ґрунтового повітря.

Ґрунтове повітря – один із факторів життя рослин. Кисень необхідний для проростання насіння, дихання коренів рослин і ґрунтових мікроорганізмів. Газоподібна фаза ґрунту включає ґрунтове повітря та пароподібну вологу. Основний компонент газоподібної фази – ґрунтове повітря. Воно займає пори ґрунту вільні від води. Чим вища загальна пористість і менша вологість ґрунту, тим більше міститься в ньому повітря. Повітря в ґрунті знаходиться у чотирьох фізичних станах:- вільне, защемлене, адсорбоване, розчинене. Вільне ґрунтове повітря – це суміш газів і летких органічних сполук, які вільно переміщуються системою ґрунтових пор і з'єднуються з повітрям атмосфери. Вільне ґрунтове повітря забезпечує аерацію ґрунтів і газообмін з атмосферою. Защемлене ґрунтове повітря знаходиться у порах, з усіх боків ізольоване водяними Тонкодисперсна ґрунтова маса й компактна її упаковка має найбільшу кількість защемленого повітря. Адсорбоване ґрунтове повітря – це гази й леткі органічні сполуки, адсорбовані ґрунтовими частинками на їх поверхні. Чим більш дисперсний ґрунт, тим більше містить він адсорбованих газів при даній температуру. Розчинене повітря – це гази, розчинені в ґрунтовій воді. Це повітря обмежено може брати участь в аерації ґрунту. Але розчинні гази відіграють велику роль у забезпеченні фізіологічних потреб рослин, мікроорганізмів, ґрунтової фауни, а також фізико-хімічних процесів, які протікають у ґрунті. За складом ґрунтове повітря суттєво відрізняється від атмосферного. Основні компоненти атмосферного повітря – азот (78,08%), кисень (20,98%), вуглекислий газ (0,03%), аргон (0,93%). На долю решти газів припадає лише 0,01% об'єму. Атмосферне повітря має досить постійний склад, і коливання у вмісті основних компонентів на різних висотах і в різних точках земної кулі незначні.У ґрунтовому повітрі порівняно з атмосферним менше кисню і більше вуглекислого газу.

54. Повітромісткість ґрунтів.

Загальною повітроємністю ґрунтів називають максимально можливу кількість повітря, яка може містися в повітряно-сухому ґрунті непорушеної будови при нормальних умовах. Загальну повітроємність (Рз.п.) виражають у процентах до всього об'єму й визначають за відповідною формулою. Повітроємність ґрунтів залежить від їх гранулометричного складу, складення, ступеня оструктурення. Необхідно розрізняти капілярну й некапілярну повітроємність. Ґрунтове повітря, яке міститься в капілярних порах малого діаметра, характеризує капілярну повітроємність ґрунтів. Велика кількість у ґрунті цього повітря свідчить про незначне переміщення газів у межах ґрунтового профілю. Це характерно для важкоглинистих, безструктурних, щільних, набубнявілих ґрунтів, що викликає розвиток у них процесів оглеєння. Суттєве значення для забезпечення нормальної аерації ґрунтів має некапілярна повітроємність, або пористість аерації, тобто повітроємність міжагрегатних пор. Вона включає великі пори, ходи коренів і черв'яків у ґрунтовій товщі. Некапілярна повітроємність (Ра - пористість аерації) визначає кількість повітря, яка існує в ґрунтах при їх капілярному насиченні вологою.У добре оструктурених ґрунтах некапілярна повітроємність досягає найбільших значень - Повітровміст – це кількість повітря, яка міститься в ґрунті при визначеному рівні зволоження. Оскільки повітря і вода в ґрунтах є антагоністами, існує чітка від'ємна кореляція між волого- і повітровмістом.

55. Повітропроникність ґрунтів.

Повітропроникність - здатність ґрунту пропускати через себе повітря.

Вона визначає швидкість газообміну між ґрунтом і атмосферою. Залежить від гранскладу ґрунту та його оструктуреності, від об'єму й будови порового простору. Переважно визначається некапілярною пористістю. Необхідно також звернути увагу на залежність некапілярної пористості від стану поверхні ґрунту, його розпушеності, наявності кірки.

56. Повітряно–фізичні властивості ґрунтів і шляхи їхнього регулювання.

Повітряно-фізичні властивості грунтів – це сукупність фізичних властивостей грунтів, які визначають стан і поведінку грунтового повітря у профілі. Найбільш важливими є: повітроємність, повітровміст, повітропроникність, аерація. Загальною повітроємністю грунтів називають максимально можливу кількість повітря, яка вміщується в повітряно-сухому грунті непорушеної будови при нормальних умовах.Загальну повітроємність (Рз.п.) виражають у процентах до всього об'єму й визначають за формулою:Рз.п. = Рзаг. – Рг,де Рзаг. – загальна пористість грунту; Рг – об'єм гігроскопічної вологи,%.Повітроємність грунтів залежить від їх гранулометричного складу, складення, ступеня оструктуреності. Необхідно розрізняти капілярну й некапілярну повітроємність. Грунтове повітря, яке міститься в капілярних порах малого діаметра, характеризує капілярну повітроємність грунтів. Велика кількість у грунті цього повітря свідчить про низьке переміщення газів у межах грунтового профілю. Це характерно для важкоглинистих, безструктурних, щільних грунтів, що набухають, викликає в них оглеєння. Суттєве значення для забезпечення нормальної аерації грунтів має некапілярна повітроємність, або пористість аерації, тобто повітроємність міжагрегатних пор. Вона містить великі пори, ходи коренів і черв'яків у грунтовій товщі. Некапілярна повітроємність (Ра – пористість аерації) визначає кількість повітря, яка існує в грунтах при їх капілярному насиченні вологою. Вона розраховується:Ра = Рзаг – Рк, де Рк – об'єм капілярної пористості,%. У добре оструктурених грунтах некапілярна повітроємність досягає найбільших значень – 25-30%.Повітровміст – кількість повітря, яке міститься в грунті при визначеному рівні зволоження.Його визначають за формулою:Рв = Рзаг – Woб.,де Wo6. – об'ємна вологість грунтів,%. Оскільки повітря і вода в грунтах є антагоністами, тому існує чітка від'ємна кореляція між волого – і повітровмістом. Повітропроникність – здатність грунту пропускати через себе повітря.Вона визначає швидкість газообміну між грунтом і атмосферою. Залежить від гранскладу грунту та його оструктуреності, від об'єму й будови порового простору. Переважно визначається некапілярною пористістю. Необхідно також звернути увагу на залежність некапілярної пористості від стану поверхні грунту, його розпущеності, наявності кірки. Повітрообмін (газообмін), або аерація – це обмін газами між грунтовим повітрям й атмосферою. Аерація визначається великою кількістю факторів як безпосередньо грунтових, так і зовнішніх, а саме: 1) атмосферними умовами – коливаннями температури повітря, зміною атмосферного тиску, кількістю опадів та їх розподілом, інтенсивністю та об'ємом випарування і транспірації води; 2) фізичними властивостями грунту – гранулометричним складом, структурою, станом поверхні, щільністю, кількістю та якістю пор аерації, температурним режимом і режимом їх вологості; 3) фізичними властивостями газів – швидкістю їх дифузії; 4) фізико-хімічними реакціями у грунтах по ланцюгу: поглинаючий комплекс-грунтовий розчин-газова фаза. Основним фактором аерації в грунті, газообміну між грунтом й атмосферою є дифузія. Дифузія – це переміщення газів відповідно до парціального тиску.

57. Теплофізика ґрунтів. Вплив тепла на ґрунтові процеси і властивості ґрунтів.

58. Джерела тепла в ґрунті. Трансформація сонячної енергії на поверхні ґрунту.

Джерелом тепла у ґрунті є в основному променева енергія Сонця, а також енергія розкладання органічних речовин і внутрішнє тепло Землі. Одна частина її поглинається поверх-нею ґрунту, перетворюється на теплову енергію і передається у нижні горизонти, а друга — відбивається ґрунтовою поверх-нею. Кількість поглинутої і відбитої поверхнею ґрунту енергії залежить від його забарвлення, зволоження, оструктурення та затінення рослинами.

59. Радіаційний баланс і його складові.

Радіаційний баланс може бути позитивним і негативним. Цим визначається нагрівання або охолодження поверхні грунту. Для радіаційного балансу характерні добова і річна періодичність. В околополуденние години він має максимальні значення і вночі - мінімальні (негативні); в річному циклі максимальні показники влітку і мінімальні - взимку. Сонячна радіація, досягаючи поверхні грунту, перетворюється в теплову.

Радіаційний баланс на території України, в середньому за рік позитивний.

Радіаційний баланс поверхні може бути обчислений також за допомогою її променевого теплообміну з іншими поверхнями приміщення.

Радіаційний баланс Rn визначається в основному величиною поглиненої сонячної радіації S (- а), так як Rn S (l - а) - t - Зростаюча тривалість залягання снігового покриву на великих висотах над рівнем моря викликає зменшення поглиненої короткохвильової радіації, і в загальному за рік радіаційний баланс має тенденцію убувати зі збільшенням висоти. Слабке зростання інфрачервоної радіації збільшує цей ефект.

Вивчення радіаційного балансу грунтується на трьох основних способах вимірів: контроль балансу короткохвильового і довгохвильового випромінювання у верхніх шарах атмосфери; вимір короткохвильового випромінювання біля поверхні Землі; а також вимір повного приходить потоку електромагнітного випромінювання в широкій смузі частот.

Вплив освоєння території на радіаційний баланс виражається в ослабленні інтенсивності сумарної радіації, збільшенні поглинання короткохвильової радіації п зменшенні ефективного випромінювання Землі. Причиною цього є індустріальне забруднення атмосфери на територіях промислових підприємств і міст, а також зміна в межах забудови властивостей підстилаючої поверхні.

60. Тепловий баланс ґрунту.

Тепловий баланс ґрунту - сукупність всіх видів надходження та витрат тепла в г. за певний проміжок часу. Є кількісною характеристикою теплового режиму г. До теплових властивостей ґрунту належать: поглинання теплової енергії; теплоємність; теплопровідність; температуропровідність; тепловипромінювання. Теплові властивості ґрунту залежать насамперед від співвідношення в ньому води, повітря та твердої частини, а також хімічного і гранулометричного складу, кольору, ступеня затінення та інших умов. У той час температура змінює показники теплових властивостей ґрунту протягом року на 20, щільність - на 50%, вологість здатна змінити їх в окремих випадках у 10-15 разів. Тепловий режим ґрунту визначається сукупністю явищ теплообміну в системі"приґрунтовий шар повітря - рослина - ґрунт - материнська порода" ірегулюється низкою прийомів: зміною рослинного покриву (затінення);зміною співвідношення в ґрунті вода-повітря за рахунок обробітку ґрунту,поливів та осушення; мульчуванням поверхні ґрунту: світле - соломою,тирсою, листям і темне - торфом, чорними плівками; cнігозатриманням длязахисту від низьких температур; ущільненням снігу за його випадання нанезамерзлий ґрунт для кращого його проморожування та інших заходів.

61. Тепломісткість або теплоємність ґрунтів.

Важливою особливістю ґрунтів є їх теплоємність (тобто здатність поглинати тепло), яка характеризується кількістю тепла в калоріях, необхідних для нагрівання одиниці маси 1 г, або об'єму 1 см куб на 1°С. Розрізняють масову (або питому) і об'ємну теплоємність ґрунтів. Теплоємність залежить від мінералогічного і гранулометричного складу грунту, вмісту в ньому органічної речовини, вологості. Вологий грунт має більшу теплоємність, ніж сухий, а глинистий більшу, ніж піщаний.Оскільки вода має більшу теплоємність, ніж компоненти ґрунту, то для підвищення температури вологого ґрунту потрібно більше сонячної енергії, ніж для сухого. Тому сухі піщані і супіщані ґрунти швидше нагріваються і швидше охолоджуються. Глинисті ґрунти, які відрізняються більшою теплоємністю, у вологому стані навесні повільніше нагріваються, а восени довше тримають тепло.

62. Теплопровідність ґрунтів.

Теплопровідність - здатність ґрунту проводити тепло.Теплопровідність залежить від гранулометричного, хімічного складу, гумусованості, щільності, пористості, ступеня зволоження грунту. Мінеральна частина грунту ліпше проводить його, ніж орга­нічна, вода - ліпше, ніж повітря.

63. Температурний режим ґрунтів і шляхи його регулювання.

Тепловий режим грунтів - сукупність і послідовність всіх явищ надходження, переміщення, акумуляції та витрат тепла в грунті протягом певного відрізка часу (так розрізняють добовий і тепловий режими). Основним показником теплового режиму є температура грунту (на різних глибинах грунтового профілю). Вона залежить від клімату, рельєфу, рослинного і снігового покриву, теплових властивостей грунту.

Тепловий режим обумовлений переважно радіаційним балансом, який залежить від співвідношення енергії сонячної радіації, поглиненої грунтом, і теплового випромінювання. Деяке значення в теплообміні мають екзо-і ендотермічні реакції, що протікають в грунті при процесах хімічного, фізико-хімічного і біохімічного характеру, а також внутрішня теплова енергія Землі. Проте два останніх чинника надають незначний вплив на термічний режим грунту. Кількість тепла, що приходить зсередини земної кулі до поверхні грунту, становить всього 55 кал (230 Дж) / см ² на рік.

Радіаційний баланс змінюється в залежності від широти місцевості й пори року. В тундрі він дорівнює 10-20 ккал (42-84 кДж) / см ², у південній тайзі - 30-40 (126-167), в чорноземній зоні - 30-50 (126-209), а в тропіках перевищує 75 ккал (314 кДж) / см ² на рік.

І величина радіаційного балансу, і подальше перетворення фактично надійшов у грунт тепла найтіснішим чином пов'язані з тепловими властивостями грунту: теплоємністю і теплопровідністю. Однак найбільші зміни в тепловому режимі грунтів визначаються відмінностями общекліматіческіх умов. найчастіше про тепловому режимі судять по її температурному режиму. Температурний режим графічно зображується у вигляді термоізоплет - кривих, що з'єднують точки однакових температур.

Температурний режим грунтів слід за температурним режимом приземного шару, але відстає від нього. Середні річні температури грунту зростають з півночі на південь і зі сходу на захід. В межах Росії та суміжних держав середньорічна температура грунту змінюється в межах від -12 до +20 ° С. Виділяються 2 області - позитивних і негативних середньорічних температур грунту на глибині 20 см. Геоізотерма 0 ° С проходить по діагоналі з північного заходу на південний схід. Область негативних середньорічних температур на глибині 20 см. в основному збігається з областю поширення багаторічномерзлих порід.

Дата добавления: 2015-05-23