Temperatura maximă a suprafeței solului se observă timp de aproximativ ore. Variațiile zilnice și anuale ale temperaturii suprafeței solului. Modele de propagare a căldurii în sol

Temperatura de la suprafata solului are o variatie diurna. Minima sa se observă la aproximativ o jumătate de oră după răsărit. Până în acest moment, echilibrul de radiații al suprafeței solului devine egal cu zero - transferul de căldură din stratul superior de sol prin radiația efectivă este echilibrat de afluxul crescut de radiație totală. Schimbul de căldură neradiativ în acest moment este neglijabil.

Apoi temperatura de la suprafața solului crește până la 13–14 ore și atinge un maxim în ciclul diurn. După aceea, temperatura începe să scadă. Bilanțul de radiații în orele după-amiezii și până seara rămâne pozitiv. Cu toate acestea, în timpul zilei, căldura este eliberată din stratul superior de sol în atmosferă nu numai prin radiație eficientă, ci și prin creșterea conductibilității termice, precum și prin creșterea evaporării apei. Continuă și transferul de căldură în adâncimea solului. Aceste pierderi de căldură se dovedesc a fi mult mai mari decât influxul radiativ; prin urmare, temperatura de la suprafața solului scade de la 13-14 ore până la minimul dimineții.

Diferența dintre temperatura maximă zilnică și temperatura minimă zilnică se numește amplitudinea temperaturii zilnice.

În regiunea Moscovei, potrivit S.P. Hromov și M.A. Petrosyants (2004), în lunile de iarnă intervalul mediu de temperatură zilnică pe termen lung pe suprafața solului (zăpea) este de 5–10°С, vara este de 10–20°С. În unele zile, amplitudinile zilnice pot fi atât mai mari, cât și mai mici decât mediile pe termen lung, în funcție de o serie de factori, în primul rând tulbureala. Pe vremea fără nori, radiația solară este mare în timpul zilei și radiația efectivă pe timp de noapte este, de asemenea, ridicată. Prin urmare, maximul zilnic (zi) este deosebit de mare, iar minimul zilnic (noapte) este scăzut și, în consecință, amplitudinea zilnică este mare. Pe vreme înnorată, maximul de zi este coborât, minimul de noapte este crescut, iar amplitudinea zilnică este mai mică.

Temperatura suprafeței solului, desigur, se modifică și pe parcursul anului. În latitudinile tropicale, amplitudinea sa anuală (diferența dintre temperaturile medii pe termen lung din cele mai calde și cele mai reci luni ale anului) este mică și crește odată cu latitudinea. În emisfera nordică la o latitudine de 10° este de aproximativ 3°C, la o latitudine de 30° aproximativ 10°C, iar la o latitudine de 50° are o medie de aproximativ 25°C.

În latitudinile extratropicale, modificările neperiodice ale temperaturii aerului sunt atât de frecvente și semnificative încât variația diurnă a temperaturii se manifestă clar doar în perioadele de vreme anticiclonică relativ stabilă, ușor înnorată. În restul timpului este ascunsă de modificări non-periodice, care pot fi foarte intense. De exemplu, răcirea în timpul iernii, când temperatura în orice moment al zilei poate scădea (în condiții continentale) cu 10-20°С în decurs de o oră.

În latitudinile tropicale, schimbările non-periodice de temperatură sunt mai puțin semnificative și nu perturbă atât de mult variația diurnă a temperaturii.

Schimbările neperiodice de temperatură sunt asociate în principal cu advecția maselor de aer din alte regiuni ale Pământului. Perioadele de răcire deosebit de semnificative (uneori numite valuri de frig) apar în latitudinile temperate din cauza intruziunilor maselor de aer rece din Arctica și Antarctica. În Europa, răcirea severă de iarnă are loc și atunci când masele de aer rece pătrund din est, iar în Europa de Vest - de pe teritoriul european al Rusiei. Masele de aer rece pătrund uneori în bazinul mediteranean și ajung chiar în Africa de Nord și Asia Mică. Dar mai des zăbovesc în fața lanțurilor muntoase ale Europei, situate în direcție latitudinală, mai ales în fața Alpilor și a Caucazului. De aceea condiții climatice Bazinul mediteranean și Transcaucazul sunt semnificativ diferite de condițiile zonelor apropiate, dar mai nordice.

În Asia aer rece pătrunde liber în lanțurile muntoase care limitează teritoriul republicilor central-asiatice dinspre sud și est, așa că iernile în câmpia Turanului sunt destul de reci. Dar lanțuri muntoase precum Pamirul, Tien Shan, Altai, Podișul Tibetan, ca să nu mai vorbim de Himalaya, sunt obstacole în calea pătrunderii în continuare a maselor de aer rece spre sud. În cazuri rare, se observă totuși o răcire advectivă semnificativă în India: în Punjab, în ​​medie, cu 8-9 ° C, iar în martie 1911 temperatura a scăzut cu 20 ° C. Masele reci curg în jurul lanțurilor muntoase dinspre vest. Mai ușor și mai des, aerul rece pătrunde în sud-estul Asiei fără a întâmpina obstacole semnificative pe parcurs (S.P. Khromov și M.A. Petrosyants).

Nu există lanțuri muntoase latitudinale în America de Nord. Prin urmare, masele reci de aer arctic se pot răspândi nestingherite în Florida și în Golful Mexic.

Peste oceane, intruziunile maselor de aer rece pot pătrunde adânc în tropice. Desigur, aerul rece se încălzește treptat peste apa caldă, dar poate provoca în continuare scăderi vizibile de temperatură.

Intruziuni de aer maritim de la latitudini medii Oceanul Atlanticîn Europa creează încălzire iarna și răcire vara. Cu cât mai departe în adâncurile Eurasiei, cu atât frecvența maselor de aer atlantice devine mai mică și cu atât proprietățile lor inițiale se schimbă mai mult pe continent. Cu toate acestea, impactul invaziilor din Atlantic asupra climei poate fi urmărit până la Podișul Siberiei Centrale și Asia Centrală.

Aerul tropical invadează Europa atât iarna, cât și vara din Africa de Nord și de la latitudinile joase ale Atlanticului. Vara, masele de aer se apropie ca temperatură de masele de aer de la tropice și, prin urmare, sunt numite și formă de aer tropical în sudul Europei sau vin în Europa din Kazahstan și Asia Centrală. Pe teritoriul asiatic al Rusiei, intruziuni de aer tropical din Mongolia, China de Nord, regiunile sudice Kazahstan și din deșerturile Asiei Centrale.

În unele cazuri, creșteri puternice de temperatură (până la +30°C) în timpul verii, intruziunile de aer tropical se extind până în nordul îndepărtat al Rusiei.

LA America de Nord aerul tropical invadează atât oceanul Pacific, cât și Oceanul Atlantic, în special din Golful Mexic. Pe continent, se formează mase de aer tropical peste Mexic și sudul Statelor Unite.

Chiar și în zonă polul Nord temperatura aerului în timpul iernii crește uneori la zero ca urmare a advecției de la latitudinile temperate, iar încălzirea poate fi urmărită în întreaga troposferă.


Cuprins
Climatologie și meteorologie
PLAN DIDACTIC
Meteorologie și climatologie
Atmosfera, vremea, clima
Observatii meteorologice
Aplicarea cardurilor
Serviciul Meteorologic și Organizația Meteorologică Mondială (OMM)
Procese de formare a climei
Factori astronomici
Factori geofizici
Factori meteorologici
Despre radiația solară
Echilibrul termic și radiativ al Pământului
radiatia solara directa
Modificări ale radiației solare în atmosferă și pe suprafața pământului
Fenomene de împrăștiere a radiațiilor
Radiația totală, radiația solară reflectată, radiația absorbită, PAR, albedoul Pământului
Radiația suprafeței pământului
Contra-radiații sau contra-radiații
Bilanțul de radiații al suprafeței pământului
Distribuția geografică a balanței radiațiilor
Presiunea atmosferică și câmpul baric
sisteme de presiune
fluctuatiile de presiune
Accelerația aerului datorită gradientului baric
Forța de deviere a rotației Pământului
Vânt geostrofic și în gradient
legea barică a vântului
Fronturi în atmosferă
Regimul termic al atmosferei
Bilanțul termic al suprafeței pământului
Variația zilnică și anuală a temperaturii la suprafața solului
Temperaturile masei de aer
Amplitudinea anuală a temperaturii aerului
Clima continentală
Nori și precipitații
Evaporare și saturație
Umiditate
Distribuția geografică a umidității aerului
condensare atmosferică
nori
Clasificarea internațională a norilor
Înnorarea, variația sa zilnică și anuală
Precipitații din nori (clasificarea precipitațiilor)
Caracteristicile regimului de precipitaţii
Cursul anual al precipitațiilor
Semnificația climatică a stratului de zăpadă
Chimia atmosferică
Compoziția chimică a atmosferei Pământului
Compoziția chimică a norilor
Compoziția chimică a precipitațiilor
Aciditatea precipitatiilor

Modificarea temperaturii suprafeței solului în timpul zilei se numește variație diurnă. Cursul zilnic al suprafeței solului, în medie pe mai multe zile, este fluctuații periodice cu un maxim și unul minim.

Minimul se observă înainte de răsăritul soarelui, când echilibrul radiativ este negativ și schimbul de căldură neradiativ între suprafață și straturile adiacente de sol și aer este neglijabil.

Pe măsură ce soarele răsare, temperatura suprafeței solului crește și atinge un maxim în jurul orei 13:00. Apoi începe scăderea acestuia, deși balanța radiațiilor este încă pozitivă. Acest lucru se explică prin faptul că, după ora 13:00, transferul de căldură de la suprafața solului în aer crește din cauza turbulențelor și evaporării.

Diferența dintre temperaturile maxime și minime ale solului pe zi se numește amplitudine curs zilnic. Este influențată de o serie de factori:

1. Perioada anului. Vara, amplitudinea este cea mai mare, iar iarna este cea mai mică;

2. Latitudinea locului. Deoarece amplitudinea este legată de înălțimea soarelui, aceasta scade odată cu creșterea latitudinii locului;

3. Înnorat. Pe vreme înnorată, amplitudinea este mai mică;

4. Capacitatea termică și conductibilitatea termică a solului. Amplitudinea este invers legată de capacitatea termică a solului. De exemplu, o rocă de granit are o conductivitate termică bună și căldura este bine transferată adânc în ea. Ca urmare, amplitudinea fluctuațiilor zilnice ale suprafeței granitului este mică. Solul nisipos are o conductivitate termică mai mică decât granitul, astfel încât amplitudinea variației de temperatură a suprafeței nisipoase este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât cea a granitului;

5. Culoarea solului. Amplitudinea solurilor întunecate este mult mai mare decât cea a solurilor luminoase, deoarece capacitatea de absorbție și emisie a solurilor întunecate este mai mare;

6. Vegetație și strat de zăpadă. Învelișul de vegetație reduce amplitudinea, deoarece împiedică încălzirea solului de către razele solare. Amplitudinea nu este foarte mare chiar și cu stratul de zăpadă, deoarece datorită albedoului mare, suprafața de zăpadă se încălzește puțin;

7. Expunerea pantelor. Versanții sudici ai dealurilor se încălzesc mai puternic decât cei nordici, iar cei vestici mai mult decât cei estici, deci amplitudinea suprafețelor sudice și vestice ale dealurilor este mai mare.

Variația anuală a temperaturii suprafeței solului

Variația anuală, ca și cea diurnă, este asociată cu intrarea și ieșirea căldurii și este determinată în principal de factorii de radiație. Cel mai convenabil mod de a urma acest curs este prin valorile medii lunare ale temperaturii solului.

În emisfera nordică, temperaturile maxime medii lunare ale suprafeței solului se observă în lunile iulie-august, iar cele minime - în ianuarie-februarie.

Diferența dintre cel mai mare și cel mai mic temperaturi medii lunare pe an se numește amplitudinea variației anuale a temperaturii solului. Depinde în cea mai mare măsură de latitudinea locului: în latitudinile polare, amplitudinea este cea mai mare.

Fluctuațiile zilnice și anuale ale temperaturii suprafeței solului se răspândesc treptat în straturile sale mai profunde. Se numește stratul de sol sau apă care suferă fluctuații zilnice și anuale ale temperaturii activ.

Propagarea fluctuațiilor de temperatură adânc în sol este descrisă de trei legi Fourier:

Prima dintre ele spune că perioada oscilațiilor nu se schimbă odată cu adâncimea;

Al doilea sugerează că amplitudinea fluctuațiilor de temperatură a solului scade exponențial cu adâncimea;

A treia lege a lui Fourier stabilește că temperaturile maxime și minime la adâncimi apar mai târziu decât la suprafața solului, iar întârzierea este direct proporțională cu adâncimea.

Se numește stratul de sol în care temperatura rămâne constantă pe tot parcursul zilei strat de temperatură zilnică constantă(sub 70 - 100 cm). Stratul de sol în care temperatura solului rămâne constantă pe tot parcursul anului se numește strat constant. temperatura anuala. Acest strat începe de la o adâncime de 15-30 m.

În latitudinile înalte și temperate, există zone vaste în care straturile de sol rămân înghețate mulți ani fără să se dezghețe vara. Aceste straturi sunt numite etern permafrost.

Permafrostul poate apărea atât ca strat continuu, cât și ca straturi separate, intercalate cu sol dezghețat. Grosimea stratului de permafrost variază de la 1-2 m la câteva sute de m. De exemplu, în Yakutia, grosimea permafrostului este de 145 m, în Transbaikalia - aproximativ 70 m.

Încălzirea și răcirea corpurilor de apă

Stratul de suprafață de apă, ca și solul, absoarbe bine radiația infraroșie: condițiile pentru absorbția și reflectarea acesteia de către apă și sol diferă puțin. Un alt lucru este radiația cu unde scurte.

Apa, spre deosebire de sol, este un corp transparent pentru el. Prin urmare, încălzirea prin radiație a apei are loc în grosimea acesteia.

Diferențele semnificative în regimul termic al apei și solului sunt cauzate de următoarele motive:

Capacitatea termică a apei este de 3-4 ori mai mare decât conductivitatea termică a solului. Cu aceeași intrare sau ieșire de căldură, temperatura apei se schimbă mai puțin;

Particulele de apă au o mobilitate mai mare, prin urmare, în corpurile de apă, transferul de căldură în interior nu are loc prin conducerea moleculară a căldurii, ci datorită turbulenței. Răcirea apei pe timp de noapte și în sezonul rece are loc mai rapid decât încălzirea acesteia în timpul zilei și vara, iar amplitudinile fluctuațiilor zilnice ale temperaturii apei, precum și cele anuale, sunt mici.

Adâncimea de penetrare a fluctuațiilor anuale în corpurile de apă este de 200-400 m.

Zilnic și curs anual temperatura suprafeței solului

Numele parametrului Sens
Subiect articol: Variația zilnică și anuală a temperaturii suprafeței solului
Rubrica (categoria tematica) Geografie

Modificarea temperaturii suprafeței solului în timpul zilei se numește variație diurnă. Cursul zilnic al suprafeței solului, în medie pe mai multe zile, este fluctuații periodice cu un maxim și unul minim.

Minimul se observă înainte de răsăritul soarelui, când echilibrul radiativ este negativ și schimbul de căldură neradiativ între suprafață și straturile adiacente de sol și aer este neglijabil.

Pe măsură ce soarele răsare, temperatura suprafeței solului crește și atinge un maxim în jurul orei 13:00. Mai departe, începe scăderea acestuia, deși balanța radiațiilor este încă pozitivă. Acest lucru se explică prin faptul că, după ora 13:00, transferul de căldură de la suprafața solului în aer crește din cauza turbulențelor și evaporării.

Diferența dintre temperaturile maxime și minime ale solului pe zi se numește amplitudine curs zilnic. Este influențată de o serie de factori

1. Perioada anului. Vara, amplitudinea este cea mai mare, iar iarna este cea mai mică;

2. Latitudinea locului. Deoarece amplitudinea este legată de înălțimea soarelui, aceasta scade odată cu creșterea latitudinii locului;

3. Înnorat. Pe vreme înnorată, amplitudinea este mai mică;

4. Capacitatea termică și conductibilitatea termică a solului. Amplitudinea este invers legată de capacitatea termică a solului. De exemplu, o rocă de granit are o conductivitate termică bună și căldura este bine transferată adânc în ea. Ca urmare, amplitudinea fluctuațiilor zilnice ale suprafeței granitului este mică. Solul nisipos are o conductivitate termică mai mică decât granitul, astfel încât amplitudinea variației de temperatură a suprafeței nisipoase este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât cea a granitului;

5. Culoarea solului. Amplitudinea solurilor întunecate este mult mai mare decât cea a solurilor luminoase, deoarece capacitatea de absorbție și emisie a solurilor întunecate este mai mare;

6. Vegetație și strat de zăpadă. Acoperirea cu vegetație reduce amplitudinea deoarece împiedică încălzirea solului raze de soare. Amplitudinea nu este foarte mare chiar și cu stratul de zăpadă, deoarece datorită albedoului mare, suprafața de zăpadă se încălzește puțin;

7. Expunerea pantelor. Versanții sudici ai dealurilor se încălzesc mai puternic decât cei nordici, iar cei vestici mai mult decât cei estici, deci amplitudinea suprafețelor sudice și vestice ale dealurilor este mai mare.

Variația anuală a temperaturii suprafeței solului

Variația anuală, ca și cea diurnă, este asociată cu intrarea și ieșirea căldurii și este determinată în principal de factorii de radiație. Cel mai convenabil mod de a urma acest curs este prin valorile medii lunare ale temperaturii solului.

În emisfera nordică, temperaturile maxime medii lunare ale suprafeței solului se observă în lunile iulie-august, iar cele minime - în ianuarie-februarie.

Diferența dintre temperatura medie lunară cea mai ridicată și cea mai scăzută pentru un an se numește amplitudinea variației anuale a temperaturii solului. Depinde în cea mai mare măsură de latitudinea locului ˸ în latitudinile polare, amplitudinea este cea mai mare.

Fluctuațiile zilnice și anuale ale temperaturii suprafeței solului se răspândesc treptat în straturile sale mai profunde. Se numește stratul de sol sau apă care suferă fluctuații zilnice și anuale ale temperaturii activ.

Propagarea fluctuațiilor de temperatură adânc în sol este descrisă de trei legi Fourier

Variația zilnică și anuală a temperaturii suprafeței solului - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Variația zilnică și anuală a temperaturii suprafeței solului” 2015, 2017-2018.

Temperatura afectează, de asemenea, cursul nutriției rădăcinilor la plante: acest proces este posibil numai dacă temperatura solului în zonele de aspirare este cu câteva grade mai mică decât temperatura părții solului a plantei. Încălcarea acestui echilibru presupune inhibarea activității vitale a plantei și chiar moartea acesteia.[ ...]

Temperatura la suprafața solului variază de la -49 la 64°C. În lunile calde (V-IX) perioada maximă de temperatură a solului la adâncimi de 5-20 cm variază de la 3,4°C în mai până la 0,7°C în septembrie. O temperatură pozitivă pe tot parcursul anului se observă în sol de la o adâncime de 1,2 m. Adâncimea medie a înghețului solului este de 58 cm (Tabelul 1.6).[ ...]

Modificarea temperaturii solului în timpul zilei se numește variație diurnă. Variația diurnă a temperaturii are de obicei un maxim și unul minim. Temperatura minimă a suprafeței solului la vreme buna observat înainte de răsăritul soarelui, când balanța radiațiilor este încă negativă, iar schimbul de căldură între aer și sol este neglijabil. Pe măsură ce soarele răsare, temperatura suprafeței solului crește, mai ales pe vreme senină. Temperatura maximă se observă în jurul orei 13:00, apoi temperatura începe să scadă, care continuă până la minimul dimineții. În unele zile, cursul zilnic indicat al temperaturii solului este perturbat sub influența norilor, precipitațiilor și alți factori. În acest caz, maximul și minimul pot fi deplasați în alt moment (Fig. 4.2).[ ...]

Schimbarea temperaturii solului în timpul anului se numește curs anual. De obicei, graficul cursului anual se bazează pe temperaturile medii lunare ale solului. Cursul anual al temperaturii suprafeței solului este determinat în principal de sosirea diferită a radiației solare pe parcursul anului. Temperaturile maxime medii lunare ale suprafeței solului în latitudinile temperate ale emisferei nordice se observă de obicei în iulie, când afluxul de căldură în sol este cel mai mare, iar cel minim - în ianuarie - februarie.[ ...]

Cursul zilnic al temperaturii solului (/) și al aerului (2) în Pavlovsk (lângă Leningrad) în iunie.[ ...]

A. G. Doyarenko a definit schimbul de aer în sol ca fiind procesul de eliberare a aerului din sol în ciclul zilnic de schimbări ale temperaturii solului și l-a numit „respirația” solului. În timpul zilei, solul se încălzește, aerul din el se extinde și o parte din el este forțat să iasă în atmosferă; noaptea, la racire, aerul din sol este comprimat si o parte din acesta este captat din atmosfera de catre sol. În prezent, termenul „respirație” înseamnă eliberarea de CO2 de către sol. Metoda de determinare a „respirației” pe dispozitivul Trofimov este descrisă mai jos.[ ...]

Regimul termic al solurilor se formează sub influența climatului atmosferic (flux de radiație solară, condiții de umiditate și continentalitate etc.), precum și condițiile de relief, vegetație și strat de zăpadă. Principalul indicator al regimului termic al solului, care îi caracterizează starea termică, este temperatura solului.[ ...]

Vara, temperatura solului scade treptat odată cu adâncimea. În climatele reci și temperate iarna, dimpotrivă, temperatura solului în orizonturile superioare este mai scăzută decât în ​​cele inferioare.[ ...]

Fluctuațiile bruște ale temperaturii solului în timpul dezinfectării acestuia reduc, de asemenea, raza de acțiune și toxicitatea medicamentului, ceea ce duce la necesitatea creșterii ratelor de consum. Prin urmare, dezinfectarea solului cu carbation împotriva ciupercilor patogene iubitoare de căldură la temperaturi scăzute (sub 10-12°C) este nepromițătoare.[ ...]

Explicații introductive. Temperatura aerului și a solului influență mare asupra cresterii si dezvoltarii plantelor. Pentru unii dintre ei, temperatura mai mare a solului decât a aerului este un factor de accelerare în înrădăcinarea butașilor și producerea de produse comercializabile într-o perioadă mai scurtă. Această lucrare poate fi realizată relativ ușor cu Tradescantia din familia Kommelin. Aceasta este o plantă decorativă și de foioase veșnic verde, nepretențioasă de interior, cu lăstari cățători cățărători, cu o varietate de culori ale frunzelor - de la verde deschis la cenușiu și roz, simplu și pestriț.[ ...]

Conductivitatea electrică a solului depinde de conținutul de umiditate, concentrația de sare C, conținutul de aer P și temperatura solului I. Cu aceleași valori ale V?, P, (conductivitatea electrică specifică caracterizează activitatea ionică a solului, care servește ca măsură a salinității solului C.[ ...]

Schimbările sezoniere și zilnice ale temperaturii solului odată cu creșterea adâncimii devin mai puțin vizibile și, pe unele, diferite pentru diferite soluri și zonele climatice, adâncimile rămân aproape neschimbate. În Europa Centrală, schimbările diurne și sezoniere ale temperaturii chiar și la o adâncime de numai 15 cm sunt deja nesemnificative; fluctuațiile zilnice de temperatură în cele mai călduroase perioade ale verii aici nu depășesc 6 ° C și la o adâncime de 30 cm - 2 ° C. Adâncimea la care fluctuațiile zilnice de temperatură sunt nesemnificative este cu atât mai mare, cu atât clima zonei este mai uscată și insolația este mai mare.[ ... ]

Măsurare: proba de sol prelevată se cântărește împreună cu cilindrul; masa probei este determinată de diferența de masă a cilindrului cu și fără pământ. Cunoscând volumul cilindrului și umiditatea solului, determinați densitatea scheletului acestuia. Apoi se introduce un termocuplu în probă. Cusăturile de la fund și capacul cilindrului sunt acoperite cu vopsea nitro pentru etanșeitate. La determinarea difuzivității termice a solului înghețat, cilindrul cu pământ este păstrat în prealabil într-un ultratermostat sau criostat la o temperatură dată. Diferența inițială de temperatură dintre sol și apa cu gheață din termostat trebuie să fie de cel puțin 20 °C.[ ...]

Fluctuațiile zilnice și anuale ale temperaturii solului din cauza conductibilității termice sunt transmise în straturile sale mai profunde. Stratul de sol în care se observă variațiile zilnice și anuale de temperatură se numește strat activ.[ ...]

Influența pantelor asupra radiațiilor și a temperaturii solului a fost analizată în detaliu de către Grunow în Hohenpeissenberg (Bavaria). Figura 2.28 ilustrează diferențele de radiații directe și difuze incidente pe versanții orientați spre nord-nord-vest și sud-sud-est, cu un unghi de înclinare de aproximativ 30°. Totalurile diferă cel mai mult iarna, când cota soarelui este scăzută; versantul orientat spre nord primește doar 30% din cantitatea de radiație primită de versantul orientat spre sud și aproape toată radiația de pe primul este difuză. Diferențele de temperatură a solului asociate cu aceasta sunt prezentate în Fig. 2.29 pentru valori medii zilnice și valori medii la ora 14.00 Diferența de temperatură a solului (la adâncimea de 50-100 cm) atinge un minim iarna și vara și un maxim în anotimpurile de tranziție. Iarna, stratul de zăpadă izolează solul, iar acest lucru duce la faptul că aproape că nu există diferențe între pante. Pârtiile sunt acoperite cu zăpadă din noiembrie până în martie (până în aprilie pe versantul nordic), iar versantul nordic este de obicei mai umed. Efectul încălzirii zilnice asupra stratului superior de sol la ora 14:00 este clar pronunțat vara.[ ...]

Pentru reglarea automată a temperaturii solului, se folosește un regulator de temperatură PTR-02-03. Elementul senzor al regulatorului de temperatură este o rezistență termică semiconductoare inclusă în circuitul punții AC. Eroare de scară de bază la tensiunea nominală de alimentare și temperatura mediu inconjurator nu depășește ±1°С.[ ...]

Pentru a le caracteriza regimul de temperatură au fost adoptate următoarele gradații ale sumelor temperaturilor solului peste 1 °C la o adâncime de 20 cm: subarctic (0 - 400 °C); foarte frig (400-800°С): rece (800-1200°С), moderat rece (1200-1600°С); moderat (1600 - 2100 ° C); moderat cald (2100 - 2700 ° C); cald (2700 - 3400 ° C); foarte cald (3400 - 4400 ° C); subtropical (4400-5600 °C)? fierbinte subtropical (5600 - 7200 °С).[ ...]

Vara, regimul de temperatură al solurilor de silvostepă se caracterizează prin următoarele caracteristici. Încălzirea profilului solului are loc lent datorită fluctuațiilor mari zilnice ale temperaturii aerului, precum și datorită pierderilor semnificative de căldură din sol pe timp de noapte ca urmare a răcirii radiative a stratului de suprafață al solului. Creșterea temperaturii solului în stratul superior de metru continuă până în august. Până în acest moment, temperaturile active (10 ° și peste) pătrund în sol la o adâncime de 0,8-1,2 m, iar la o adâncime de 2-2,5 m solul se încălzește până la 5 °. Perioada de vară se caracterizează printr-o fluctuație zilnică semnificativă a temperaturii stratului superior de sol (arabil), cu toate acestea, temperaturile nocturne nu scad sub optimul fiziologic și nu afectează negativ creșterea și dezvoltarea grâului de iarnă.[ ... ]

Sursa de infecție sunt semințele infectate și solul în care agenții patogeni se dezvoltă bine resturi vegetale. Combinația dintre umiditatea scăzută (sub 50%) și temperatura solului de 18-25 °C contribuie la răspândirea intensivă a putregaiului rădăcinilor pe leguminoase. Întărirea bolii se observă cu o creștere a adâncimii de așezare a semințelor, precum și pe soluri compacte grele. La datele optime de semănat, boala se manifestă într-o măsură mai mică decât la cele târzii. Odată cu o dezvoltare puternică a bolii, culturile se răresc, drept urmare deficitul de recoltă poate ajunge la 30% sau mai mult.[ ...]

Rețineți că atât pragul de dezvoltare, cât și suma temperaturilor efective sunt diferite pentru fiecare specie. În primul rând, ele depind de adaptarea istorică a speciei la condițiile de viață. Deci, semințele de trifoi ( climat temperat) germinează la temperaturi ale solului de la 0 la +1 ° C, iar pentru semințele de palmier curmal este necesară încălzirea prealabilă a solului la +30 ° C.[ ...]

Sistemul de unități termice are o serie de limitări. Astfel, temperatura solului este un ghid mai precis pentru începutul creșterii decât temperatura aerului. Rezultatele pot fi influențate de trecerea de la temperaturile diurne la cele de noapte, de durata zilei, precum și de efectul diferențiat al temperaturii asupra diferitelor faze ale creșterii plantelor. În plus, o temperatură peste minim poate să nu aibă un efect pronunțat asupra creșterii, dar în anumite limite poate acționa exponențial, aproape dublând multe procese fiziologice atunci când temperatura crește la fiecare 10 ° C.[ ...]

Conform calculelor privind eficiența economică a dezinfectării solului cu carbation, venitul net din evenimentul la creșterea răsadurilor la această fermă de stat a fost de 319,25 ruble. din 100 rame de seră. În 1963, Ferma de Stat Timiryazev a dezinfectat solul cu carbation în 32 de focare cu douăzeci de cadre cu încălzire tehnică (în care conopidăîn 1963, a fost afectată de clubroot cu 40-100%, cu un indice de boală de 29-64%). Medicamentul a fost introdus în 3-6 octombrie, temperatura solului 8°, aerul 11-13°. TMTD a fost introdus în patru sere (Tabelul 4).[ ...]

Pentru a face o prognoză, setați mai întâi data de tranziție a temperaturii solului la o adâncime de 10 cm la +1 °C, apoi rezumați temperatura medie zilnică a aerului și setați datele pentru atingerea sumei temperaturilor de 500, 800 și 1000 °C, fixați datele ploilor abundente (cel puțin 10 mm) calde (la o temperatură nu mai mică de +12 °С). Data unei astfel de precipitații, care a căzut după primirea sumei temperaturilor de 500 ° C, va fi data începerii dezvoltării miceliului de pește timpuriu 1, vechi de 800 de ani, 1000 (uneori 1250) - târziu. . Adăugați la data începerii dezvoltării miceliului perioada de dezvoltare a uneia sau alteia specii. Ca urmare, se determină data începerii fructificării în masă.[ ...]

Împărțirea în subtipuri de facies se realizează ținând cont de suma temperaturilor active ale solului la o adâncime de 20 cm și a duratei perioadei de temperaturi negative ale solului la aceeași adâncime (în luni). Pentru desemnarea nomenclaturii subtipurilor de facies se folosesc termeni legati de regimul lor de temperatura: cald, moderat, rece, congelare, etc.[ ...]

Trăsăturile caracteristice ale regimului de temperatură al solurilor cenușii de pădure și al cernoziomurilor levigate din regiunea Irkutsk, care le deosebesc de solurile similare din provinciile zonei de silvostepă situată la vest, sunt: ​​o perioadă lungă cu temperaturi negative în sol ( 6-8 luni), o adâncime de îngheț foarte semnificativă (1, 5-2,5 m), grosime redusă a stratului de sol activ cu o temperatură de 10° și peste (0,8-1,2 m), cele mai scăzute valori ale mediei temperatura anuală a solului la o adâncime de 0,2 m (de la 1,3 la 3 7°), o amplitudine semnificativă a temperaturii solului (24-30°) la o adâncime de 0,2 m (Kolesnichenko, 1965, 1969).[ ...]

Pentru iernarea cu succes a grâului de iarnă crucial are o temperatură a solului la adâncimea nodului de frezare (3 cm). Întrucât rezultatele testelor de câmp ale grâului de toamnă Zalarinka în anii 1992-1998 arată, în timpul iernilor medii în ceea ce privește condițiile de ninsoare și temperatură, temperatura solului la adâncimea nodului de măcinat nu scade la nivelul critic pentru grâul de toamnă (-18). , -20 °) și deteriorarea plantelor iernante uneori nesemnificative.[ ...]

Termometrele cu manivelă cu mercur (Savinova) sunt concepute pentru a măsura temperatura solului la adâncimi de 5,10,15,20 cm în intervalul de la -10°С la +50°С. Termometrele sunt produse într-un set de patru piese, care diferă ca lungime: 290, 350, 450 și 500 mm datorită lungimi diferite parte sub-scală. Pretul de diviziune este de 0,5°C. În apropierea rezervorului, termometrul este îndoit la un unghi de 135°. Rezervorul este colorat de la scară cu o carcasă termoizolantă, care vă permite să măsurați mai precis temperatura la adâncimea instalării rezervorului.[ ...]

Pentru a caracteriza regimul de temperatură are o importanță deosebită durata perioadei de temperaturi active (>10 °C) în sol la o adâncime de 20 cm. suma maxima rădăcini de plante agricole și multe plante naturale. Suma temperaturilor active ale solului la această adâncime este principalul indicator al furnizării de căldură a solului (Tabelul 41).[ ...]

Principalii indicatori care caracterizează influența climei asupra formării solului sunt temperaturi medii anuale aer și sol, suma temperaturilor active este mai mare de 0; 5; 10 °С, amplitudinea anuală a fluctuațiilor temperaturii solului și aerului, perioadă fără îngheț, balanța radiațiilor, precipitații (media lunară, medie anuală, pentru perioade calde și reci), gradul de continentalitate, evaporare, coeficient de umiditate, indice de radiație de uscăciune, etc. Pe lângă indicatorii enumerați, există o serie de parametri care caracterizează precipitațiile și viteza vântului, care determină manifestarea eroziunii apei și eoliene.[ ...]

Printre factori Mediul extern pentru plantele care se află într-o stare de repaus de iarnă, temperatura aerului și adâncimea zăpezii sunt de o importanță capitală, deoarece raportul lor determină temperatura solului la adâncimea nodului de cultivare (3 cm) - un indicator direct al condițiilor de iernare ale plantelor. S-a stabilit că rezistența grâului de toamnă la temperaturi scăzute iarna depinde de starea (dezvoltarea) plantelor, de gradul de întărire a acestora în toamnă, de caracteristicile soiului și de condițiile de nutriție minerală (Tumanov, 1970; Kuperman). , 1969; Shulgin, 1967). Conform studiilor lui I.M.Petunin (Shulgin, 1967), cu o întărire bună, plantele neîngrozite în faza de frezare chiar la începutul iernii pot rezista până la -15 ° la adâncimea nodului de frezare și la mijloc. de iarnă până la -20 ° (uneori chiar mai mici). În a doua jumătate a iernii, rezistența culturilor de iarnă la îngheț scade, apropiindu-se treptat de rezistența inițială (de toamnă). După cum arată studiile lui AI Shulgin (1955) în Teritoriul Altai (Barnaul), temperatura critică a solului la adâncimea nodului de cultivare a grâului de iarnă este -16, -18°. Când temperatura solului scade la critică și mai jos, nodul de cultivare este deteriorat și plantele mor din cauza înghețului. Iernarea normală a grâului de toamnă are loc atunci când temperatura solului la adâncimea nodului de frezare scade la -16°. La temperaturi sub -16°, se creează condiții nefavorabile pentru ziua de iernare, iar odată cu o scădere suplimentară a temperaturii solului, nodul de cultivare este deteriorat și grâul de toamnă moare din cauza înghețului.[ ...]

Electrotermometrul AM-29 (dispozitiv de producție în serie) funcționează pe principiul punții. Este format dintr-o unitate de măsurare a temperaturii solului în stratul de suprafață și la adâncime.[ ...]

Nevoia de căldură a obiectului conform acestei metode este exprimată prin relația dintre durata dezvoltării și temperatura medie peste acest timp. Prin durata de dezvoltare se înțelege aici nu numai timpul de trecere a unei faze, ci și perioada dintre momentul așteptat al dezvoltării și orice fenomen fenologic care îl precede pe cel așteptat. Această perioadă se numește perioada de interfază sau perioadă. Începutul unei perioade ar trebui să fie ușor de determinat în natură și, prin urmare, este selectat un astfel de fenomen, care este ușor de observat sau determinat. De exemplu, atunci când se stabilește zborul generației iernate a viermelui de iarnă, este convenabil să se ia în considerare data de tranziție a temperaturii solului la adâncimea de iernare a omizilor până la 10 °C ca început. Pentru a determina începutul zborului celei de-a 2-a generații a moliei de codling, se ia o perioadă care începe din momentul zborului generației I. Conform acestei metode, sfârșitul perioadei este întotdeauna momentul de dezvoltare care urmează să fie prezis, iar începutul este un fenomen ales arbitrar, nici măcar legat direct de acest obiect. Deci, este posibil să se stabilească o legătură între înflorirea unei păpădie și zborul unei muște a varzei de primăvară și să se considere înflorirea unei păpădie ca începutul unei perioade.[ ...]

În prima experiență, carbația a dat un efect de vindecare semnificativ; în al doilea, efectul a fost mai mic (Tabelul 2). Temperatura ridicată a solului în ziua aplicării preparatului (al doilea experiment), fără îndoială, a contribuit la o dezvoltare mai intensă a rădăcinilor, ceea ce se poate observa din control. Din această cauză și, de asemenea, posibil, pierderea mai mare a fracției active gazoase a medicamentului, eficacitatea carbationului în al doilea experiment a scăzut. Eficiența mai scăzută a dezinfectării solului în perioadele de primăvară ulterioare a fost observată în timpul unui număr de alte experimente.[ ...]

Pentru sezonul de iarnaține cont de momentul debutului sezonului [data reală, abatere de la termenii medii (+) în Zile]; temperatura minimă a solului la adâncimea nodului de cultivare a culturilor de iarnă pe zeci de ani; data înființării și dispariția stratului de zăpadă stabil; înălțimea medie a stratului de zăpadă pe deceniu; distribuția stratului de zăpadă pe teritoriu (uniformă, neuniformă); adâncimea înghețului solului (medie timp de un deceniu); prezența unei cruste de gheață, grosimea acesteia și durata de apariție (în zile); numărul de zile cu evenimente speciale pe deceniu - ninsori abundente, zapada umeda, dezgheț, gheață, vânt puternic.[ ...]

Masa a 1000 de boabe este de 0,12 ... 0,2 g. Pe o plantă se formează până la 16 mii de semințe. Viabilitatea în sol durează până la 5 ani. Semințele pot germina după maturare. Condițiile optime de germinare pe suprafața solului sunt create prin umezirea periodică a acestuia. Când se plantează semințe mai adânc de 5 cm, răsadurile nu apar. Primăvara, mătura germinează la o temperatură a solului de peste 5°C. Nerespectarea asolamentului, resemănatul culturilor de iarnă, încălcările în cultivarea solului, stagnarea temporară a apei duc la colmatarea masivă a culturilor.[ ...]

Procesele de schimb de aer din sol cu ​​aerul atmosferic se numesc aerare sau schimb de gaze. Schimbul de gaze se realizează printr-un sistem de pori purtători de aer din sol, comunicând între ele și cu atmosfera. Schimbul de gaze este cauzat de mai mulți factori: difuzie, modificări ale temperaturii solului și ale presiunii barometrice, modificări ale cantității de umiditate din sol sub presiunea precipitațiilor, irigații, evaporare, influența vântului, modificări ale nivelului apei subterane sau cocoțate. [...]

Cu toate acestea, în iarna aspră a anului 1995/96, când câmpurile din prima jumătate a anului perioada de iarna au fost ușor acoperite cu zăpadă (înălțimea zăpezii 7-15 cm) și stabilite foarte rece, temperatura solului la adâncimea nodului de cultivare a scăzut sub cea critică, ceea ce a dus la deteriorarea și moartea culturilor experimentale din cauza înghețului.[ ...]

Recuperarea zăpezii este o metodă radicală de reglare a regimului termic în perioada rece. Reținerea zăpezii este, de asemenea, un mijloc important de acumulare a umidității în sol. Este utilizat pe scară largă în regiunile aride și continentale ale țării - în sudul și sud-estul părții europene a URSS, în Vestul Siberiei, Kazahstanul de nord și alte regiuni în care stratul de zăpadă este de obicei mic, iar înghețurile severe cu strat de zăpadă puțin pot deteriora grav culturile de iarnă, ierburile perene, culturi de fructe. Cu puțină acoperire de zăpadă, temperatura solului la adâncimea nodului de cultivare de iarnă (aproximativ 3 cm) poate atinge valori critice și poate provoca deteriorarea sau moartea plantelor.[ ...]

În emisfera nordică, versanții sudici sunt mai izolați. De exemplu, observațiile făcute de V. R. Volobuev (1963) în Grădina Botanică Batumi au arătat că diferența de temperatură a solului pe versanții expunerilor sudice și nordice în octombrie a fost de 8°C.[ ...]

Din cauza lipsei de căldură din nord, cea mai fertilă atât pentru plantele agricole cât și pentru specii de arbori de multe ori nu sunt cele mai bogate soluri grele din punct de vedere al conținutului de cenușă, ci cele mai calde lutoase nisipoase sau cele mai ușoare. Aici, pe soluri grele, copacii își reduc adesea energia creșterii, și pentru că sistemul lor radicular nu poate furniza trunchiului cantitatea necesară de apă pentru transpirație din cauza temperaturii scăzute a solului.[ ...]

Numărul de puieți de molid, prelevați cu rădăcini, pentru a determina masa uscată la aer pe partea puternic umbrită a fost luat de 4, iar pe partea ușor umbrită, 17. Dar Tursky și Nikolsky nu și-au propus să dea o expresie cantitativă a gradului de pin și molid iubitor de lumină. Sarcina experimentului lor se afla pe un alt plan: au testat pur și simplu fezabilitatea unei metode practice de lungă durată de umbrire a crestelor pepinierei cu scuturi, iar experiența de pe parcurs a arătat că pinul este mai fotofil decât molidul și, prin urmare, înrăutățește creșterea cu umbrire puternică mai mult decât molidul.[ ...]

Focalele cu încălzire tehnică, în care au fost cultivate răsaduri din soiul tardiv Moskovskaya, nu au fost deconectate de la sistemul de încălzire în timp util (din cauza castraveților semănați în sere separate). Ca urmare, la sfârșitul lunii aprilie - începutul lunii mai, temperatura solului a crescut la 20 ° și mai mult. Încălcare similară tehnologia agricolă, fără îndoială, a afectat intensificarea bolii: din 17 sere în 8, până la 15% din puieți au fost afectați de piciorul negru, în 6 - până la 30% și în 3 - până la 36%. Din păcate, nu au existat sere de control în acest experiment.[ ...]

Cu toate acestea, există pericolul de deteriorare și moarte a grâului de iarnă la începutul primăverii, atunci când părăsesc iernarea, atunci când sunt slăbite și și-au pierdut în mare parte plantele de întărire în timpul revenirii vremii reci nu rezistă scăderilor puternice pe termen lung ale temperaturii solului (până la - 7, -10 °) în zona nodului de frezare .[ ...]

Structura complexă a comunităților depinde de alternanța anumitor condiții de mediu, de impactul uman și de caracteristicile creșterii plantelor în sine. Dar chiar și în cenozele monovide se exprimă eterogenitatea învelișului de vegetație, datorită eterogenității reliefului și bazei litogene. Deoarece solurile sunt o oglindă care reflectă starea peisajului, în primul rând am efectuat un studiu comparativ al temperaturii solului în zona celui mai activ curs al proceselor metabolice (un strat de sol de 30 cm) și a temperaturii aerului de suprafață. strat folosind un psicrometru la o înălțime de 1,0 m, simultan în zone cu CTP diferite. În urma cercetării (100 de măsurători la fiecare parcelă pe sezon), s-au stabilit diferențe semnificative statistic de temperatură a solului în parcelele cu CFT crescută și scăzută în perioada de observație (iulie - septembrie 2004). Rezultatele obținute ne permit să facem o concluzie preliminară că în zonele cu un flux de căldură convectiv crescut, temperatura solului la adâncimea studiată este mai mare. Diferențele sunt de 1-1,5°C, ceea ce, desigur, ar trebui să afecteze multe aspecte ale funcționării biogeocenozelor forestiere.

Cursul 4

TEMPERATURA SOLULUI

Energia radiantă din stratul activ este transformată în căldură. Cu un bilanț pozitiv al radiațiilor (ziua, vara), o parte din această căldură este cheltuită pentru încălzirea stratului activ, o parte - pentru încălzirea aerului de suprafață, a plantelor și o parte - pentru evaporarea apei din sol și plante. Când balanța radiațiilor este negativă (noaptea, iarna), costurile de căldură asociate cu radiația efectivă a suprafeței active sunt compensate de afluxul de căldură din stratul activ, din aer, o parte din căldură este eliberată în timpul condensarea (sublimarea) vaporilor de apă pe suprafața activă. Această intrare și ieșire de energie pe suprafața activă este exprimată prin ecuația de echilibru termic:

B=A+P+LE

unde B este bilanţul de radiaţii al suprafeţei active; A este fluxul de căldură dintre suprafața activă și straturile subiacente; P este fluxul de căldură dintre suprafața și stratul de aer de la sol; LE - flux de căldură asociat transformărilor de fază ale apei (evaporare - condensare).

Alte componente ale bilanțului termic al suprafeței terestre (fluxurile de căldură din energia eoliană, maree, precipitații, consumul de energie pentru fotosinteză etc.) sunt mult mai mici decât membrii echilibrului menționat anterior, deci pot fi ignorate.

Sensul ecuației este de a echilibra balanța radiațiilor de pe suprafața pământului cu transferul de căldură neradiativ.

Variația zilnică și anuală a temperaturii suprafeței solului

Faptul că balanța termică a suprafeței pământului este zero nu înseamnă că temperatura suprafeței nu se modifică. Când transferul de căldură este direcționat în jos (+A), atunci o parte semnificativă a căldurii care vine la suprafață de sus rămâne în stratul activ. Crește și temperatura acestui strat și, în consecință, a suprafeței active. Pe de altă parte, atunci când căldura este transferată prin suprafața pământului de jos în sus (-A), căldura părăsește atmosfera în primul rând din stratul activ, în urma căruia temperatura de suprafață scade.

Încălzirea pe timp de zi și răcirea pe timp de noapte a suprafeței solului provoacă fluctuații zilnice ale temperaturii acestuia. Cursul zilnic al temperaturii are de obicei o maximă și una minimă. Temperatura minimă a suprafeței solului pe vreme senină se observă înainte de răsăritul soarelui, când balanța radiațiilor este încă negativă, iar schimbul de căldură dintre aer și sol este neglijabil. Odată cu răsăritul Soarelui, pe măsură ce echilibrul radiațiilor crește, temperatura suprafeței solului crește. Temperatura maximă se observă în jurul orei 13:00, apoi temperatura începe să scadă.

În unele zile, cursul zilnic indicat al temperaturii solului este perturbat sub influența norilor, precipitațiilor și alți factori. În acest caz, maximul și minimul pot fi deplasați în altă dată.

Se numește diferența dintre maxim și minim într-un curs zilnic sau anual amplitudinea cursului temperaturii.

Despre amplitudinea variației zilnice a temperaturii suprafeței solului influențată de următorii factori:

sezon : vara amplitudinea este cea mai mare, iarna - cea mai mica;

latitudine geografică : amplitudinea este legată de înălțimea de la amiază a Soarelui, care crește în direcția de la pol la ecuator, prin urmare, în regiunile polare, amplitudinea este nesemnificativă, iar în deșerturile tropicale, unde, în plus, radiația efectivă. este mare, ajunge la 50 ... 60 0С;

teren : în comparaţie cu câmpia, versanţii sudici se încălzesc mai puternic, cei nordici sunt mai slabi, iar cei vestici sunt ceva mai puternici decât cei estici, iar amplitudinea se modifică şi ea în mod corespunzător;

vegetație și strat de zăpadă : amplitudinea ciclului diurn sub aceste învelișuri este mai mică decât în ​​absența lor, deoarece reduc încălzirea și răcirea suprafeței solului;

culoarea solului : amplitudinea variației zilnice de temperatură a suprafeței solurilor întunecate este mai mare decât cea a solurilor ușoare, întrucât absorbția și emisia de radiații în primele sunt mai mari decât în ​​cele din urmă;

starea suprafeței : solurile afânate au o amplitudine mai mare decât cele dense; în solurile dense, căldura absorbită se răspândește mai adânc, iar în solurile afânate rămâne în stratul superior, astfel că acestea din urmă se încălzesc mai mult;

umiditatea solului : la suprafata solurilor umede amplitudinea este mai mica decat la suprafata solurilor uscate; în solurile umede, căldura absorbită, ca și în solurile dense, se răspândește mai adânc, iar o parte din căldură este cheltuită prin evaporare, drept urmare se încălzesc mai puțin decât cele uscate;

tulbureala : pe vreme înnorată, amplitudinea este mult mai mică decât pe vreme senină, deoarece înnorabilitatea reduce încălzirea pe timp de zi și răcirea pe timp de noapte a suprafeței active.

curs anual temperatura suprafeței solului este determinată de sosirea diferită a radiației solare pe parcursul anului.

Cele mai scăzute temperaturi de la suprafața solului se observă de obicei în ianuarie - februarie, cele mai ridicate - în iulie sau august.

Amplitudinea variației anuale a temperaturii suprafeței solului este influențată de aceiași factori ca și amplitudinea variației zilnice, cu excepțialatitudinea locului. Amplitudinea variației anuale, spre deosebire de variația diurnă, crește odată cu latitudinea.

Caracteristicile termofizice ale solului

Există un schimb continuu de căldură între suprafața solului și straturile sale subiacente. Transferul de căldură către sol se realizează în principal datorită conductivității termice moleculare.

Încălzirea și răcirea solului depind în principal de caracteristicile termofizice ale acestuia: capacitatea termică și conductibilitatea termică.

Capacitate termica este cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura solului cu 1°C. Se face distincția între capacitatea termică specifică și cea volumetrică.

Căldura specifică (DIN oud ) este cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura a 1 kg de sol cu ​​1 °C.

Capacitate termică volumetrică (DIN despre ) este cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi 1 m3 de sol cu ​​1 °C.

Se numește capacitatea solului de a transfera căldură de la un strat la altulconductivitate termică .

O măsură a conductivității termice a solului este coeficientul de conductivitate termică, care este numeric egal cu cantitatea de căldură, J, care trece în 1 s prin baza unei coloane de sol cu ​​o secțiune transversală de 1 m² și o înălțime de 1 m.

Coeficientul de conductivitate termică a solului depinde în principal de raportul conținutului din acestaaer si apa .

Caracteristicile termofizice ale solului depind și de eldensitate . Odată cu scăderea densității, capacitatea de căldură și conductibilitatea termică a solurilor uscate scad. Prin urmare, solurile afânate din stratul arabil sunt mai calde ziua decât cele dense și mai reci noaptea. În plus, solul afânat are o suprafață specifică mai mare decât solul dens și, prin urmare, absoarbe mai multe radiații în timpul zilei și radiază căldură mai intens noaptea.

Măsurarea temperaturii și adâncimii înghețului solului

Pentru măsurarea temperaturii solului se folosesc lichide (mercur, alcool, toluen), termoelectrice, electrotermometre de rezistență și termometre de deformare.

termometru urgent TM-3, mercur, este folosit pentru a măsura temperatura suprafeței solului în acest moment(termen).

Termometru maxim TM-1, mercur, servește la măsurarea celei mai ridicate temperaturi de suprafață între observații.

Termometrul maxim diferă de cel urgent prin faptul că un știft subțire lipit în fundul rezervorului intră în canalul capilar direct lângă rezervor. Ca urmare, mercurul se sparge la punctul de îngustare și astfel se înregistrează valoarea maximă a temperaturii pentru o anumită perioadă de timp.

Termometru minim TM-2, alcool, este folosit pentru a măsura cea mai scăzută temperatură a suprafeței solului pentru perioada dintre perioadele de observație. O caracteristică a dispozitivului acestui termometru este că un mic știft din sticlă închisă este plasat în interiorul capilarului. Pe măsură ce temperatura scade, pelicula de suprafață a meniscului se deplasează spre rezervor și mută știftul în spatele acestuia. Pe măsură ce temperatura crește, alcoolul, în expansiune, curge liber în jurul știftului. Acesta din urmă rămâne pe loc, indicând capătul îndepărtat de rezervor temperatura minimă dintre perioadele de observații.

Termometre de cot (Savinova) TM-5, mercur, conceput pentru a măsura temperatura solului în perioada caldă la adâncimi de 5, 10, 15 și 20 cm.

Termometru cu sondă AM-6, toluen, este utilizat pentru măsurătorile pe teren ale temperaturii solului la adâncimi de 3...40 cm.

Electrotermometru cu tranzistor TET-2 este folosit pentru a măsura temperatura stratului arabil în perioada caldă. De asemenea, pot măsura temperatura în grămezile de rădăcină, cartofi, în masa de cereale din crestături.

baston de agronom PITT-1 este proiectat să măsoare temperatura solului vegetal și să măsoare adâncimea arăturii. Principiul său de funcționare se bazează pe măsurarea rezistenței ohmice în funcție de temperatură.

Termometre de extracție TPV-50, mercur, sunt concepute pentru a măsura temperatura solului la adâncimi de 20...320 cm pe tot parcursul anului. De asemenea, pot fi folosite în ferme pentru măsurarea temperaturii în grămezi, silozuri etc.

Recent, au fost dezvoltate metode pentru determinarea fără contact a temperaturii suprafeței solului de la sateliți, avioane și elicoptere, care fac posibilă obținerea valorilor medii ale temperaturii pentru zone semnificative ale suprafeței pământului.

Contor de permafrost AM-21 este folosit pentru a măsura adâncimea înghețului solului. Acest dispozitiv constă dintr-un tub de ebonită, pe vârful căruia se aplică diviziuni în centimetri pentru a determina înălțimea stratului de zăpadă. În acest tub este plasat un tub de cauciuc cu diviziuni de 1 cm, umplut cu apă distilată.

Temperatura conform Scalei Practice Internaționale este măsurată în grade Celsius (°C). Un grad pe această scară este 1/100 din intervalul dintre punctele de topire ale gheții (0°C) și punctele de fierbere ale apei (100°C).

Importanța temperaturii solului pentru plante

Unul dintre factori critici Viața unei plante este temperatura solului. Germinarea semințelor, dezvoltarea sistemului radicular, activitatea vitală a microflorei solului, absorbția produselor nutritive minerale de către rădăcini etc. depind în mare măsură de temperatura solului. Pe măsură ce temperatura solului crește, toate aceste procese sunt activate. O scădere semnificativă a temperaturii solului duce la moartea culturilor de iarnă, a ierburilor perene și a pomilor fructiferi.

Semințele majorității culturilor agricole din zona de mijloc germinează la o temperatură de 3...5 °C, în timp ce semințele precum orezul, bumbacul etc. necesită temperaturi mult mai ridicate - 13...15 °C.

Odată cu creșterea optimă a temperaturii solului, crește rata de germinare a semințelor, ceea ce duce la o reducere a duratei perioadei de la însămânțare până la germinare.

Regimul de temperatură al solului afectează direct rata de creștere a sistemului radicular. La scăzut și temperaturi ridicate ratele de creștere se deteriorează.

După germinare, temperatura solului nu își pierde semnificația pentru plante. Ele cresc și se dezvoltă mai bine dacă rădăcinile lor se află într-un mediu cu o temperatură puțin mai scăzută (cu 5 ... 10 ° C) în comparație cu organele supraterane.

Temperatura solului are o mare influență asupra activității vitale a microorganismelor și, în consecință, asupra furnizării plantelor cu elemente de nutriție minerală, asupra vitezei de descompunere a materiei organice, asupra sintezei substanțelor humice etc.

Regimul de temperatură determină acumularea de nutrienți mobili în sol. Prin influențarea vitezei de mișcare a apei și a sărurilor solubile, temperatura afectează rata de intrare a nutrienților în plante din sol și îngrășămintele aplicate. Când nu temperaturi mari ah (8 ... 10 ° C) scade, de exemplu, intrarea în rădăcini și mișcarea de la rădăcini la organele supraterane ale azotului, consumul său pentru formarea compușilor organici cu azot este slăbit. Cu mai mult temperaturi scăzute(5 ... 6 ° C și mai jos), absorbția de azot și fosfor de către rădăcini scade brusc. În același timp, scade și absorbția de potasiu.

Răspândirea și nocivitatea bolilor și dăunătorilor plantelor agricole sunt, de asemenea, strâns legate de regimul de temperatură al solului. Într-o serie de culturi iubitoare de căldură (porumb, bumbac), bolile răsadurilor și deteriorarea mucegaiului la semințe apar la temperaturi scăzute (în timpul primăverii reci), când condițiile termice sunt nefavorabile pentru plante.

Dăunătorii plantelor ale căror larve se află în sol, în funcție de temperatură, pot provoca mai mult sau mai puțin rău.