Termiska egenskaper hos jorden: tillstånd beroende på temperatur och typ av regim

Karakteristika hos jorden ger den vissa egenskaper som påverkar processen att odla kulturväxter. Tänk på sorterna av jordens termiska egenskaper: värmeabsorberande kapacitet, värmekapacitet, värmeledningsförmåga. Vad kan vara värmekällorna för henne, liksom värmeregimen och dess typer: frysning och icke-frysning.

Möjliga värmekällor i jorden

Den huvudsakliga värmekällan i marken är solstrålning, som består av direkt och diffus. Strålningsintensiteten beror på områdets latitud och höjd, innehållet av koldioxid i atmosfären och dess transparens.

Den absorberade energin överförs sedan antingen till atmosfären eller till de lägre lagren. Vart värmen kommer att ta vägen beror på temperaturen på marken och luften. Om jorden är varmare och luften är kallare kommer värmen att strömma ut i atmosfären. Med en stor absorption av värme värms jorden upp, och termisk energi börjar strömma ner. Värmetillförselhastigheten är större, ju större temperaturskillnaden är i de övre och nedre skikten.

Mängden solenergi som kommer in i marken beror på klimatzonen, vädret, topografin, färgen, dess termiska och fysikaliska egenskaper, vegetationstätheten.

Det finns fortfarande värmekällor - energin som frigörs vid nedbrytning av växtrester som ligger på ytan eller i det övre lagret, och energin som överförs från luften.

Väldigt lite värme kommer in i jorden inifrån jorden och från grundämnenas radioaktiva sönderfall, men det är praktiskt taget irrelevant.

Hur identifierar man

Hur mycket värme som finns i jorden beror på många faktorer. Vatten är en värmeförbrukande komponent i jorden, så våt jord värms upp längre än torr jord. Men det tar också längre tid att svalna. Fuktiga lerjordar värms upp längst på våren, sandjordar värms upp snabbare, men på hösten händer det motsatta: lerjordar är varmare på grund av långsam avkylning.

Värmeledningsförmåga beror på innehållet av luft i porerna. Ju lösare jorden är, desto snabbare värms den upp, och vice versa, tät jord värms upp långsammare. Mängden humus påverkar också de termiska egenskaperna, bördiga jordar behåller värmen under längre tid, de fattiga förlorar den snabbare. Vegetation på sommaren, snö på vintern håller värmen och hjälper till att hålla den i marken.

För de flesta kulturväxter är den gynnsamma temperaturen för tillväxt 20-25 °C. Om det är mer än 30 ° C hämmas utvecklingen. En ökning av acceptabla temperaturer leder till en kraftig ökning av andningsintensiteten och slöseri med organiskt material, vilket leder till en minskning av mängden grön massa.Jordtemperaturer över 50-52 °С leder till att växter dör.

För normal tillväxt av växter behövs en viss mängd värme, inom jordbruket används ett värde som kallas summan av aktiva temperaturer. Det här är alla dagar under växtsäsongen då temperaturen under dagen var över 10 °C.

Markvärme är nödvändigt inte bara för växter utan också för mikroorganismer. De påverkas negativt av kyla och överdriven värme; båda leder till att den vitala aktiviteten av bakterier och biota upphör. Den optimala temperaturen är 15-20 °C, mindre avvikelser är acceptabla.

Termiska egenskaper

Denna kategori av egenskaper inkluderar: markvärmeupptagningsförmåga, värmekapacitet och värmeledningsförmåga.

Värmeabsorptionskapacitet

Detta är jordens förmåga att absorbera solenergi.Strålningen absorberas inte helt, en del reflekteras tillbaka. Värmeupptagningsförmågan bestäms av albedovärdet (A). Den uttrycks som mängden solstrålning som reflekterades av markytan och presenteras som en procentandel av mängden solstrålning som träffade jorden.

Ju lägre albedon, desto mer kan jorden absorbera värme. Värmeupptagningsförmågan beror på markens färg, dess fukth alt, struktur, yttopografi och vegetationstäthet. Mörka jordar värms upp snabbare än ljusa.

Värmekapacitet

Denna egenskap definieras som vikt och volym. Vikt värmekapacitet - mängden värme, mätt i kalorier, som måste spenderas på att värma 1 g torr jord med 1 ° C. Volumetrisk värmekapacitet - värmen som kan värma 1 kubikmeter. se 1°C.

Värdet på värmekapaciteten varierar beroende på innehållet av fukt och luft i jorden. När den är våt kommer dess värmekapacitet att vara högre än när den är torr. Lerjord kommer att ha en större värmekapacitet än sandjord, eftersom den innehåller mindre luft.

Värmeledningsförmåga

Detta är jordens förmåga att leda värme från de övre lagren, där temperaturen är högre, till de lägre, kallare. Värmeöverföring sker genom de fasta och flytande jordfaserna, mätt i termer av värme uttryckt i kalorier. Jordens värmeledningsförmåga mäts i termer av mängden värme som passerar genom en kub. se jord i 1 s.

Luft har den lägsta värmeledningsförmågan av alla jordmedier, den högsta - i mineraldelen. Strukturlösa och täta jordar har alltså en hög värmeledningsförmåga, medan lösa jordar har en lägre. Värdet beror också på andra faktorer: mängden organiskt och mineraliskt material (i fattiga jordar är indikatorn lägre än i fertila). Det beror också på graden av fukt (om porerna är fyllda med vatten ökar värmeledningsförmågan, om den fylls med luft minskar den).

Termisk regim för jorden och dess typer

Olika termiska regimer utvecklas i olika klimatzoner. Enligt två indikatorer - den genomsnittliga årliga temperaturen och typen av frysning - är alla jordar indelade i 4 typer.

Cryogenic

Denna termiska regim i jordar som ligger i permafrostzonen. Jorden tinar under den varma årsperioden, fryser helt på vintern. Temperaturer på ett djup av 20 cm och genomsnittliga årliga temperaturer under noll.

Långsäsongs-frysning

På sommaren tinar jorden, den fryser djupt på vintern, till ett djup av minst 1 m. Frysningens varaktighet är minst 5 månader om året. Den genomsnittliga årstemperaturen i jorden är över noll, men i januari på 20 cm djup är den under noll.

säsongsbetonad frysning

Det fryser ytligt på vintern, tinar i den varma perioden. Varaktigheten av frysningen varierar mycket - från flera dagar till 5 månader. Kyla kan tränga in till ett djup av högst 2 m. Den genomsnittliga årliga temperaturen på jorden är plus, men i januari på ett djup av 20 cm är det minus.

Frostproof

Jorden fryser inte ens på vintern. Temperaturen är alltid positiv, både på 20 cm djup och årsgenomsnittet.

Jordens termiska regim bestämmer intensiteten och riktningen för jordbildningsprocesser. Växtsäsongens varaktighet, artsammansättningen och produktiviteten hos vegetationen, antalet mikroorganismer och intensiteten i deras arbete, vilket påverkar humusbildningshastigheten, volymen av organiskt material och intensiteten av kemiska reaktioner, beror på egenskaper hos regimen.