Polyakova L.S., Kasharin D.V. Meteorológia a klimatológia Denné a ročné zmeny teploty pôdy

Zmena teploty pôdy počas dňa sa nazýva denný cyklus. Denný cyklus teplota má zvyčajne jedno maximum a jedno minimum. Minimálna teplota povrchu pôdy pri jasné počasie pozorované pred východom slnka, keď je radiačná bilancia ešte negatívna a výmena tepla medzi vzduchom a pôdou je nevýznamná. S východom slnka sa teplota povrchu pôdy zvyšuje, najmä za jasného počasia. Maximálna teplota sa pozoruje okolo 13:00, potom začne teplota klesať, čo pokračuje až do ranného minima. V niektorých dňoch je vplyvom oblačnosti, zrážok a iných faktorov narušená indikovaná denná zmena teploty pôdy. V tomto prípade sa maximum a minimum môžu posunúť na iný čas (obr. 4.2).

Obrázok 4.2. Denné kolísanie teplôt vzduchu a pôdy na povrchu a v rôznych hĺbkach (Voronež, august). (dostupné pri stiahnutí plnej verzie učebnice)

Zmena teploty pôdy počas roka sa nazýva ročný cyklus. Typicky je graf ročného cyklu založený na priemerných mesačných teplotách pôdy. Ročné kolísanie teploty povrchu pôdy determinované najmä rozdielnym príchodom slnečného žiarenia v priebehu roka. Maximálne priemerné mesačné teploty povrchu pôdy v miernych zemepisných šírkach na severnej pologuli sa zvyčajne pozorujú v júli, kedy je prílev tepla do pôdy najväčší a minimum je v januári až februári.
Rozdiel medzi maximom a minimom v dennom alebo ročnom cykle sa nazýva amplitúda zmeny teploty.
Amplitúda denných zmien teplôt pôdy je ovplyvnená; sezóna, zemepisnej šírky, terén, vegetácia a snehová pokrývka, tepelná kapacita a tepelná vodivosť pôdy, farba pôdy, oblačnosť (obr. 4.3).

Obrázok 4.3. Termoizoplety pôdy, ročné kolísanie(dostupné pri stiahnutí plnej verzie učebnice)

Amplitúdu ročného kolísania teploty povrchu pôdy ovplyvňujú rovnaké faktory ako amplitúdu denného kolísania, s výnimkou ročného obdobia. Amplitúda ročného cyklu sa na rozdiel od denného cyklu zvyšuje s rastúcou zemepisnou šírkou.
Denné a ročné výkyvy teploty pôdy v dôsledku tepelnej vodivosti sa prenášajú do jej hlbších vrstiev. Vrstva pôdy, v ktorej sa pozorujú denné a ročné teplotné výkyvy, sa nazývajú aktívna vrstva.

Použiteľné na distribúciu tepla v pôde všeobecná teória molekulárna tepelná vodivosť navrhnutá Fourierom. Zákony šírenia tepla v pôde sa volajú Fourierove zákony.

Stiahnuť ▼ plná verzia učebnicu (s obrázkami, vzorcami, mapami, diagramami a tabuľkami) v jednom súbore vo formáte MS Office Word

Teplota ovplyvňuje aj priebeh koreňovej výživy v rastlinách: tento proces je možný len vtedy, ak je teplota pôdy v sacích priestoroch o niekoľko stupňov nižšia ako teplota nadzemnej časti rastliny. Porušenie tejto rovnováhy má za následok inhibíciu životnej aktivity rastliny a dokonca aj jej smrť.[...]

Teplota na povrchu pôdy sa pohybuje od -49 do 64°C. IN teplé mesiace(V-IX) maximálne obdobie teploty pôdy v hĺbkach 5-20 cm kolíše od 3,4 °C v máji do 0,7 °C v septembri. Počas celého roka sú v pôde pozorované kladné teploty od hĺbky 1,2 m. Priemerná hĺbka zamrznutia pôdy je 58 cm (tabuľka 1.6).[...]

Zmena teploty pôdy počas dňa sa nazýva denný cyklus. Denné kolísanie teploty má zvyčajne jedno maximum a jedno minimum. Minimálna povrchová teplota pôdy za jasného počasia sa pozoruje pred východom slnka, kedy je radiačná bilancia ešte negatívna a výmena tepla medzi vzduchom a pôdou je nevýznamná. S východom slnka sa teplota povrchu pôdy zvyšuje, najmä za jasného počasia. Maximálna teplota sa pozoruje okolo 13:00, potom začne teplota klesať, čo pokračuje až do ranného minima. V niektorých dňoch je vplyvom oblačnosti, zrážok a iných faktorov narušená indikovaná denná zmena teploty pôdy. V tomto prípade sa maximum a minimum môžu posunúť na iný čas (obr. 4.2).[...]

Zmena teploty pôdy počas roka sa nazýva ročný cyklus. Typicky je graf ročného cyklu založený na priemerných mesačných teplotách pôdy. Ročné kolísanie povrchovej teploty pôdy je určené najmä rozdielnym prichádzajúcim slnečným žiarením počas roka. Maximálne priemerné mesačné teploty povrchu pôdy v miernych zemepisných šírkach severnej pologule sa zvyčajne pozorujú v júli, kedy je prílev tepla do pôdy najväčší, a minimálne v januári - februári.[...]

Denné kolísanie teploty pôdy (/) a teploty vzduchu (2) v Pavlovsku (pri Leningrade) v júni.[...]

A. G. Doyarenko definoval výmenu vzduchu v pôde ako proces uvoľňovania pôdneho vzduchu v dennom cykle zmien teploty pôdy a nazval to „dýchanie“ pôdy. Cez deň sa pôda zahrieva, vzduch v nej expanduje a časť je vytlačená do atmosféry; V noci pri ochladzovaní sa vzduch v pôde stlačí a časť sa zachytáva z atmosféry pôdou. V súčasnosti sa pojem „dýchanie“ vzťahuje na uvoľňovanie CO2 pôdou. Nižšie je uvedený popis metódy na určenie „dýchania“ pomocou Trofimovovho prístroja.[...]

Tepelný režim pôd sa vytvára pod vplyvom atmosférická klíma(tok slnečného žiarenia, vlhkosť a podmienky kontinentality atď.), ako aj podmienky reliéfu, vegetácia a snehová pokrývka. Hlavným ukazovateľom tepelného režimu pôdy, ktorý charakterizuje jej tepelný stav, je teplota pôdy.[...]

IN letné obdobie teplota pôdy postupne klesá s hĺbkou. V chladnom a miernom podnebí v zime je naopak teplota pôdy v horných horizontoch nižšia ako v dolných.[...]

Prudké kolísanie teploty pôdy v období jej dezinfekcie tiež znižuje rozsah účinku a toxicitu drogy, čo vedie k potrebe zvýšiť mieru jej spotreby. Neperspektívna je preto dezinfekcia pôdy sýtením proti teplomilným patogénnym hubám pri nízkych teplotách (pod 10-12°).

Úvodné vysvetlivky. Teploty vzduchu a pôdy majú vplyv veľký vplyv o raste a vývoji rastlín. Pre niektoré z nich viac teplo pôda ako vzduch - je urýchľujúcim faktorom pri zakoreňovaní odrezkov a získavaní produktov vhodných na predaj v kratšom období. Túto prácu je možné vykonať pomerne jednoducho s Tradescantia z čeľade Commelinaceae. Je to dekoratívna opadavá vždyzelená, nenáročná izbová visiaca rastlina s popínavými, ovisnutými výhonkami, s rôznymi farbami listov - od svetlozelenej po sivastú a ružovkastú, jednofarebnú a pestrú.[...]

Elektrická vodivosť pôdy závisí od obsahu vlhkosti, koncentrácie soli C, obsahu vzduchu P a teploty pôdy I. Pri rovnakých hodnotách V?, P, (špecifická elektrická vodivosť charakterizuje iónovú aktivitu pôdy, ktorá slúži ako miera salinity pôdy C. [...]

Sezónne a denné zmeny teploty pôdy s rastúcou hĺbkou sa stávajú menej nápadné a v niektorých oblastiach sa líšia pre rôzne pôdy a klimatickými zónami, hĺbky zostávajú takmer nezmenené. IN strednej Európy, denné a sezónne zmeny teploty aj v hĺbke iba 15 cm sú už nevýznamné; kolísanie denných teplôt v najhorúcejších obdobiach leta tu nepresahuje 6 °C a v hĺbke 30 cm - 2 °C. slnečné žiarenie [...]

Meranie: Odobratá vzorka pôdy sa odváži spolu s valcom; Hmotnosť vzorky je určená rozdielom v hmotnosti valca s pôdou a bez pôdy. Po znalosti objemu valca a vlhkosti pôdy určite hustotu jeho kostry. Potom sa do vzorky vloží termočlánok. Švy dna a krytu valca sú pre tesnosť potiahnuté nitro farbou. Pri určovaní tepelnej difuzivity zamrznutej pôdy sa valec s pôdou najprv udržiava v ultratermostate alebo kryostate pri danej teplote. Počiatočný teplotný rozdiel medzi pôdou a vodou s ľadom v termostate musí byť minimálne 20 °C. [...]

Denné a ročné výkyvy teploty pôdy v dôsledku tepelnej vodivosti sa prenášajú do jej hlbších vrstiev. Pôdna vrstva, v ktorej sa pozorujú denné a ročné teplotné výkyvy, sa nazýva aktívna vrstva.[...]

Vplyv svahov na žiarenie a teplotu pôdy podrobne analyzoval Grunow v Hohenpeissenberg (Bavorsko). Obrázok 2.28 znázorňuje rozdiely v priamom a difúznom žiarení dopadajúceho na svahy smerujúce na sever-severozápad a juh-juhovýchod, s uhlom sklonu približne 30°. Účty sa najviac líšia v zime, keď je výška slnka nízka; severne orientovaný svah dostáva len 30 % množstva žiarenia prijatého južným svahom a takmer všetko žiarenie na severnom svahu je difúzne. Súvisiace teplotné rozdiely pôdy sú znázornené na obr. 2,29 pre priemerné denné hodnoty a priemerné hodnoty o 14 hod. Rozdiel teplôt pôdy (v hĺbke 50-100 cm) dosahuje minimum v zime a v lete a maximum v r. prechodné obdobia. V zime snehová pokrývka izoluje pôdu a to vedie k tomu, že medzi svahmi nie sú takmer žiadne rozdiely. Svahy sú zasnežené od novembra do marca (na severnom svahu do apríla), severný svah je tiež zvyčajne mokrejší. Vplyv denného ohrevu na vrchnú vrstvu pôdy o 14:00 je jasne vyjadrený v lete.[...]

Na automatickú reguláciu teploty pôdy použite termostat PTR-02-03. Citlivý prvok Termostat je polovodičový tepelný odpor pripojený k obvodu striedavého mostíka. Základná chyba stupnice pri menovitom napájacom napätí a teplote životné prostredie nepresahuje ±1°С.[...]

Na charakterizáciu ich teplotného režimu boli prijaté nasledujúce gradácie súčtov teplôt pôdy nad 1 O °C v hĺbke 20 cm: subarktický (0 - 400 °C); veľmi chladný (400-800°C): studený (800-1200°C), stredne studený (1200-1600°C); mierna (1600 - 2100 °C); mierne teplo (2100 - 2700 °C); teplý (2700 - 3400 °C); veľmi teplý (3400 - 4400 °C); subtropické (4400-5600 °C)? subtropické horúce (5600 - 7200 °C).[...]

V lete je teplotný režim lesostepných pôd charakterizovaný nasledujúcimi znakmi. K otepľovaniu pôdneho profilu dochádza pomaly v dôsledku veľkých denných výkyvov teploty vzduchu, ako aj v dôsledku výrazných tepelných strát z pôdy v noci v dôsledku radiačného ochladzovania povrchovej vrstvy pôdy. Zvyšovanie teploty pôdy v hornej metrovej vrstve pokračuje až do augusta. Do tejto doby aktívne teploty (10° a viac) prenikajú do pôdy do hĺbky 0,8-1,2 m a v hĺbke 2-2,5 m sa pôda zahreje na 5°. Letné obdobie je charakteristické výraznými dennými výkyvmi teploty hornej (ornej) vrstvy pôdy, nočné teploty neklesajú pod fyziologické optimum a nemajú nepriaznivý vplyv na rast a vývoj. ozimná pšenica.[ ...]

Zdrojom infekcie sú kontaminované semená a pôda, v ktorej sa patogény dobre vyvíjajú na rastlinných zvyškoch. Intenzívnemu šíreniu koreňovej hniloby na strukovinách napomáha kombinácia nízkej vlhkosti (pod 50 %) a teploty pôdy 18-25 °C. Nárast choroby sa pozoruje s rastúcou hĺbkou umiestnenia semien, ako aj na ťažkých zhutnených pôdach. O optimálne načasovanie Po výseve sa choroba prejavuje v menšej miere ako pri neskorších výsevoch. Pri ťažkom rozvoji choroby dochádza k preriedeniu úrody, v dôsledku čoho môže úroda úrody dosiahnuť 30 % a viac.[...]

Všimnite si, že prah vývoja aj súčet efektívnych teplôt sú pre každý druh odlišné. V prvom rade závisia od historickej adaptability druhu na životné podmienky. Takže semená ďateliny ( mierne podnebie) klíčia pri teplote pôdy od 0 do +1 °C a pre semená datľovej palmy je potrebné predhriať pôdu na +30 °C.[...]

Systém tepelných jednotiek má množstvo obmedzení. Takže teplota pôdy je presnejším návodom na začiatok rastu ako teplota vzduchu. Výsledky môžu byť ovplyvnené prechodom z denných teplôt na nočné, dĺžkou dňa, ako aj rozdielnym vplyvom teploty na rôzne fázy rastu rastlín. Okrem toho teploty nad minimom nemusia mať výrazný vplyv na rast, ale v určitých medziach môžu pôsobiť exponenciálne a takmer zdvojnásobiť mnohé fyziologické procesy na každých 10° C nárastu teploty.[...]

Podľa výpočtov ekonomickej efektívnosti dezinfekcie pôdy karbáciou bol čistý príjem z akcie pri pestovaní sadeníc na tejto štátnej farme 319,25 rubľov. od 100 skleníkových rámov. V roku 1963 štátna farma Timiryazev dezinfikovala pôdu karbonatom v 32 dvadsaťrámových skleníkoch s technickým vykurovaním (v ktorých karfiol v roku 1963 bola zasiahnutá palinatou na 40-100%, s indexom ochorenia 29-64%). Droga bola aplikovaná 3.-6.októbra, teplota pôdy 8°, teplota vzduchu 11-13°. TMTD bola zavedená v štyroch skleníkoch (tabuľka 4).[...]

Pri predpovedi najprv nastavte dátum prechodu teploty pôdy v hĺbke 10 cm cez +1 °C, potom spočítajte dennú priemernú teplotu vzduchu a nastavte dátumy dosiahnutia súčtu teplôt 500, 800 a 1000 °C, zaznamenajte dátumy výdatných (najmenej 10 mm) teplých (s teplotou minimálne +12 °C) dažďov. Dátum takýchto zrážok, ktoré spadli po prijatí súčtu teplôt 500 ° C, bude dátum začiatku vývoja mycélia skorých 1 rebier, 800 - rok, 1000 (niekedy 1250) - neskoro. K dátumu začiatku vývoja mycélia sa pripočítava vývojové obdobie konkrétneho druhu. V dôsledku toho sa určuje dátum začiatku hromadného plodenia.[...]

Rozdelenie na podtypy facie sa vykonáva s prihliadnutím na súčet aktívnych teplôt pôdy v hĺbke 20 cm a trvania periódy negatívnych teplôt pôdy v rovnakej hĺbke (v mesiacoch). Na označenie podtypov facií sa používajú výrazy súvisiace s ich teplotným režimom: teplý, mierny, studený, mrazivý atď.[...]

Charakteristické vlastnosti teplotný režim sivých lesných pôd a vylúhovaných černozemí Irkutská oblasťČo ich odlišuje od podobných pôd v provinciách lesostepnej zóny na západe sú: dlhé trvanie obdobie s negatívnymi teplotami v pôde (6-8 mesiacov), veľmi výrazná hĺbka zamrznutia (1,5-2,5 m), nízka hrúbka aktívnej pôdnej vrstvy s teplotami 10° a viac (0,8-1,2 m), najnižšie hodnoty ​priemernej ročnej teploty pôdy sú v hĺbke 0,2 m (od 1,3 do 3,7°), významná amplitúda teploty pôdy (24-30°) v hĺbke 0,2 m (Kolesnichenko, 1965, 1969) ...]

Pre úspešné prezimovanie ozimnej pšenice je rozhodujúca teplota pôdy v hĺbke odnožového uzla (3 cm). Ako ukazujú výsledky poľných skúšok ozimnej pšenice Zalarinka v rokoch 1992-1998, v zimách s priemernými snehovými zrážkami a teplotnými podmienkami neklesá teplota pôdy v hĺbke odnožového uzla na kritickú úroveň pre ozimnú pšenicu (-18,- 20°) a poškodenie zimujúcich rastlín niekedy nepatrné.[...]

Ortuťové kľukové teplomery (Savinov) sú určené na meranie teploty pôdy v hĺbkach 5,10,15,20 cm v rozsahu od -10°C do +50°C. Teplomery sa vyrábajú v sade po štyroch kusoch, ktoré sa líšia dĺžkou: 290, 350, 450 a 500 mm z dôvodu rôznych dĺžok dielu podstupnice. Cena delenia je 0,5°C. V blízkosti zásobníka je teplomer ohnutý pod uhlom 135°. Nádrž je od stupnice tónovaná tepelne izolačným plášťom, ktorý umožňuje presnejšie merať teplotu v hĺbke osadenia nádrže.[...]

Pre charakteristiku teplotného režimu je dôležité najmä trvanie periódy aktívnych teplôt (>10 °C) v pôde v hĺbke 20 cm. Nachádza sa tu maximálny počet koreňov poľnohospodárskych a mnohých prírodných rastlín. Súčet aktívnych teplôt pôdy v tejto hĺbke je hlavným ukazovateľom zásobovania pôdou teplom (tabuľka 41).[...]

Hlavnými ukazovateľmi charakterizujúcimi vplyv klímy na tvorbu pôdy sú priemerné ročné teploty vzduchu a pôdy, súčet aktívnych teplôt viac ako 0; 5; 10 °C, ročná amplitúda kolísania teploty pôdy a vzduchu, trvanie bezmrazového obdobia, hodnota radiačnej bilancie, množstvo zrážok (priemerné mesačné, priemerné ročné, pre teplé a studené obdobia), stupeň kontinentality, výpar, koeficient vlhkosti, index radiačnej suchosti a pod.. Okrem uvedených ukazovateľov existuje množstvo parametrov charakterizujúcich zrážky a rýchlosť vetra, ktoré určujú prejav vodnej a veternej erózie.[...]

Medzi faktory vonkajšie prostredie pre rastliny, ktoré sú v stave zimného pokoja, zásadný význam majú teplotu vzduchu a hĺbku snehu, pretože ich pomer určuje teplotu pôdy v hĺbke kultivačného uzla (3 cm) - priamy ukazovateľ podmienok prezimovania rastlín. Zistilo sa, že odolnosť ozimnej pšenice voči nízke teploty v zime závisí od stavu (vývoja) rastlín, stupňa ich otužovania v jesenné obdobie, charakteristika odrody a podmienky minerálnej výživy (Tumanov, 1970; Kuperman, 1969; Shulgin, 1967). Podľa výskumu I. M. Petunina (Shulgin, 1967), pri dobrom otužovaní, neprerastené rastliny vo fáze odnožovania na samom začiatku zimy znesú až -15° v hĺbke odnožového uzla a v strede zimy do -20° (niekedy aj nižšie). V druhej polovici zimy sa odolnosť ozimných plodín voči mrazu znižuje, postupne sa približuje k počiatočnej (jesennej) odolnosti. Ako ukázal výskum A.I. Shulgina (1955) na území Altaj (Barnaul) kritická teplota pôda v hĺbke odnožového uzla pre ozimnú pšenicu je -16,-18°. Keď teplota pôdy klesne na kritickú úroveň alebo pod ňu, odnožový uzol sa poškodí a rastliny odumierajú mrazom. Bežné prezimovanie ozimnej pšenice nastáva, keď teplota pôdy v hĺbke odnožového uzla klesne na -16°. Pri teplotách pod -16° sa vytvárajú nepriaznivé podmienky prezimovania dňa a pri ďalšom znižovaní teploty pôdy dochádza k poškodeniu odnožového uzla a úhynu ozimnej pšenice v dôsledku vymrznutia.[...]

Elektrický teplomer AM-29 (zariadenie sériovej výroby) pracuje na mostíkovom princípe. Pozostáva z jednotky na meranie teploty pôdy v povrchovej vrstve a v hĺbke...[...]

Potreba tepla objektu podľa túto metódu sa vyjadruje vzťahom medzi dĺžkou trvania vývinu a priemerná teplota Počas tejto doby. Trvaním vývoja sa tu rozumie nielen čas prechodu ktorejkoľvek fázy, ale aj obdobie medzi očakávaným okamihom vývoja a akýmkoľvek fenologickým javom predchádzajúcim očakávanému. Toto obdobie sa nazýva medzifázové obdobie alebo obdobie. Začiatok obdobia by mal byť svojou povahou ľahko určený, a preto je preň vybraný jav, ktorý je ľahké si všimnúť alebo určiť. Napríklad pri zakladaní preletu prezimovanej generácie húsenice jesennej je vhodné považovať za jej začiatok dátum prechodu teploty pôdy v hĺbke zimovania húseníc cez 10 °C. Na určenie začiatku letu 2. generácie motýľa obyčajného vezmite obdobie, ktoré začína od okamihu letu 1. generácie. Podľa tejto metódy je koniec obdobia vždy predpovedaný moment vývoja a začiatok je ľubovoľne zvolený jav, ktorý ani priamo nesúvisí s týmto objektom. Môžeme teda nadviazať súvislosť medzi kvitnutím púpavy a letom jarnej kapustnice a považovať kvitnutie púpavy za začiatok obdobia.[...]

V prvom experimente poskytla karbácia významný liečebný účinok; v druhom bol účinok menší (tabuľka 2). Horúčka pôda v deň aplikácie lieku (druhý experiment) nepochybne prispela k intenzívnejšiemu rozvoju palínca, ako je zrejmé z kontroly. V dôsledku toho a prípadne aj väčšej straty plynnej aktívnej frakcie liečiva sa účinnosť karbácie v druhom experimente znížila. Nižšia účinnosť dezinfekcie pôdy v neskoršej jari bola zaznamenaná pri množstve ďalších experimentov.[...]

Pre zimnú sezónu sa berie do úvahy čas začiatku sezóny [aktuálny dátum, odchýlka od priemerných dátumov (+) v dňoch]; minimálna teplota pôdy v hĺbke odnožového uzla ozimných plodín o desaťročia; dátum vzniku a zániku stabilnej snehovej pokrývky; priemerná hĺbka snehovej pokrývky za desaťročie; rozloženie snehovej pokrývky na území (rovnomerné, nerovnomerné); hĺbka zamrznutia pôdy (priemer za desaťročie); prítomnosť ľadovej kôry, jej hrúbka a trvanie výskytu (v dňoch); počet dní so zvláštnymi javmi za desaťročie - silné sneženie, dážď so snehom, topenie, poľadovica, silný vietor.[ ...]

Hmotnosť 1000 zŕn je 0,12...0,2 g.Na jednej rastline sa vytvorí až 16 tisíc semien. Životaschopnosť v pôde trvá až 5 rokov. Semená môžu po dozretí klíčiť. Optimálne podmienky pre klíčenie na povrchu pôdy sa vytvárajú jej periodickým zvlhčovaním. Keď sa semená vysadia hlbšie ako 5 cm, sadenice sa neobjavia. Na jar metla klíči pri teplote pôdy nad 5°C. Nedodržiavanie striedania plodín, opakovaná sejba ozimných plodín, poruchy pri obrábaní pôdy a dočasná stagnácia vody vedú k masívnej kontaminácii plodín.[...]

Procesy výmeny pôdneho vzduchu s atmosférickým sa nazývajú prevzdušňovanie alebo výmena plynov. Výmena plynov prebieha prostredníctvom systému pôdnych pórov nesúcich vzduch, ktoré komunikujú medzi sebou as atmosférou. Výmenu plynov spôsobuje viacero faktorov: difúzia, zmeny teploty pôdy a barometrického tlaku, zmeny množstva vlhkosti v pôde pod tlakom zrážok, závlaha, výpar, vplyv vetra, zmeny hladiny podzemnej vody alebo vysoká voda [...]

Avšak v tuhá zima 1995/96, kedy boli polia v prvej polovici zimného obdobia slabo zasnežené (výška snehu 7-15 cm) a usadené. veľmi chladné teplota pôdy v hĺbke uzla kultivácie klesla pod kritickú, čo viedlo k poškodeniu a úhynu pokusných plodín mrazom. [...]

Radikálnym spôsobom regulácie tepelného režimu v chladnom období je rekultivácia snehu. Zadržiavanie snehu je tiež dôležitým prostriedkom na akumuláciu vlhkosti v pôde. Je široko používaný v suchých a kontinentálnych oblastiach krajiny – na juhu a juhovýchode európskej časti ZSSR, v r. Západná Sibír, Severný Kazachstan a ďalšie regióny, kde je snehová pokrývka zvyčajne malá a silné mrazy s malou snehovou pokrývkou môžu vážne poškodiť zimné plodiny, viacročné trávy, ovocie a bobuľoviny. Pri malej snehovej pokrývke môže teplota pôdy v hĺbke odnožového uzla ozimných plodín (asi 3 cm) dosiahnuť kritické hodnoty a spôsobiť poškodenie alebo smrť rastlín. [...]

Na severnej pologuli sú južné svahy viac slnečné. Napríklad pozorovania, ktoré uskutočnil V.R. Volobuev (1963) v botanickej záhrade Batumi, ukázali, že rozdiel v teplote pôdy na svahoch južnej a severnej expozície bol v októbri 8 °C. [...]

Kvôli nedostatku tepla na severe často nie sú najúrodnejšími pôdami pre poľnohospodárske rastliny a druhy drevín ťažké pôdy najbohatšie na prvky popola, ale najteplejšie piesočnaté hliny alebo ľahké hliny. Tu na ťažkých pôdach stromy často znižujú svoju rastovú energiu aj preto, že ich koreňový systém v dôsledku nízkej teploty pôdy nedokáže kmeňu dodať potrebné množstvo vody na transpiráciu. [...]

Počet sadeníc smreka odobratých s koreňmi na určenie hmotnosti suchej na vzduchu na silne zatienenej časti bol odobratý 4 a na slabo zatienenej časti - 17. Ale Tursky a Nikolsky sa nesnažili poskytnúť kvantitatívne vyjadrenie stupňa fotofílie borovice a smreka. Účel ich experimentu ležal v inej rovine: jednoducho testovali realizovateľnosť dlhodobého praktická technika tienenie hrebeňov škôlky štítmi a prax súčasne ukázala, že borovica je svetlomilnejšia ako smrek, a preto pri silnom zatienení zhoršuje rast ako smrek.[...]

Technicky vykurované skleníky, v ktorých sa pestovali sadenice neskorej odrody Moskovskaja, neboli včas odpojené od vykurovacieho systému (kvôli uhorkám zasiatym v samostatných skleníkoch). Výsledkom bolo, že koncom apríla - začiatkom mája teplota pôdy stúpla na 20 ° a viac. Takéto porušenie poľnohospodárskej technológie nepochybne ovplyvnilo zintenzívnenie choroby: zo 17 skleníkov bolo v 8 až 15% sadeníc postihnutých čiernou nohou, v 6 - až 30% a v 3 - až 36 %. Bohužiaľ, v tomto experimente neboli žiadne kontrolné skleníky.[...]

Hrozí však nebezpečenstvo poškodenia a úhynu ozimnej pšenice v predjarí, pri vzchádzaní z prezimovania, kedy oslabené a do značnej miery stratené otužujúce rastliny pri návrate chladného počasia neznesú prudké dlhodobé poklesy teploty pôdy (až do -7 , -10°) v oblasti odnožového uzla [...]

Zložitá štruktúra spoločenstiev závisí od striedania určitých podmienok prostredia, vplyvu človeka a rastových vlastností samotných rastlín. Ale aj v cenózach monodruhov sa prejavuje heterogenita vegetačného krytu, vzhľadom na heterogenitu reliéfu a litogénnej bázy. Keďže pôdy sú zrkadlom odzrkadľujúcim stav krajiny, v prvom rade sme uskutočnili komparatívnu štúdiu teploty pôdy v zóne najaktívnejších metabolických procesov (30-centimetrová vrstva pôdy) a teploty prízemnej vrstvy vzduchu. pomocou psychrometra vo výške 1,0 m, súčasne v oblastiach s rôznymi indikátormi KTP. Výsledkom výskumu (100 meraní na každej lokalite za sezónu) boli v sledovanom období (júl - september 2004) štatisticky významné rozdiely v teplote pôdy v oblastiach so zvýšeným a zníženým CTP. Získané výsledky nám umožňujú vyvodiť predbežný záver, že v oblastiach so zvýšeným konvekčným tepelným tokom je teplota pôdy v skúmanej hĺbke vyššia. Rozdiely sú 1-1,5°C, čo by samozrejme malo ovplyvniť mnohé aspekty fungovania lesných biogeocenóz.

Zmena teploty povrchu pôdy počas dňa sa nazýva denný cyklus. Denné kolísanie povrchu pôdy v priemere počas mnohých dní predstavuje periodické kolísanie s jedným maximom a jedným minimom.

Minimum je pozorované pred východom Slnka, kedy je radiačná bilancia negatívna a neradiatívna výmena tepla medzi povrchom a priľahlými vrstvami pôdy a vzduchu je nevýznamná.

S východom slnka povrchová teplota pôdy stúpa a maximum dosahuje okolo 13:00. Potom začne klesať, hoci radiačná bilancia stále zostáva pozitívna. Vysvetľuje to skutočnosť, že po 13 hodinách sa zvyšuje prenos tepla z povrchu pôdy do vzduchu prostredníctvom turbulencií a vyparovania.

Rozdiel medzi maximálnou a minimálnou teplotou pôdy za deň sa nazýva amplitúda denný cyklus. Ovplyvňuje ho množstvo faktorov:

1. Čas roka. V lete je amplitúda najväčšia av zime najmenšia;

2. Zemepisná šírka miesta. Keďže amplitúda súvisí s výškou slnka, s rastúcou zemepisnou šírkou klesá;

3. Oblačnosť. V zamračenom počasí je amplitúda menšia;

4. Tepelná kapacita a tepelná vodivosť pôdy. Amplitúda je nepriamo úmerná tepelnej kapacite pôdy. Napríklad žulová hornina má dobrú tepelnú vodivosť a teplo sa do nej dobre prenáša. V dôsledku toho je amplitúda denných výkyvov povrchu žuly malá. Piesočnatá pôda má nižšiu tepelnú vodivosť ako žula, preto je amplitúda teplotných zmien piesočnatého povrchu približne 1,5-krát väčšia ako u žuly;

5. Farba pôdy. Amplitúda tmavých pôd je oveľa väčšia ako amplitúda svetlých pôd, pretože absorpčná a emisná kapacita tmavých pôd je väčšia;

6. Vegetácia a snehová pokrývka. Vegetačný kryt znižuje amplitúdu, pretože bráni slnečným lúčom ohrievať pôdu. Amplitúda nie je príliš veľká ani pri snehovej pokrývke, pretože kvôli veľkému albedu sa snehová plocha málo zahrieva;

7. Expozícia svahu. Južné svahy kopcov sa zahrievajú viac ako severné a západné viac ako východné, preto je amplitúda južného a západného povrchu kopcov väčšia.

Ročné kolísanie teploty povrchu pôdy

Ročný cyklus, podobne ako denný, je spojený s prílevom a spotrebou tepla a je determinovaný najmä radiačnými faktormi. Najpohodlnejšie je sledovať túto progresiu pomocou priemerných mesačných hodnôt teploty pôdy.

Na severnej pologuli sú maximálne priemerné mesačné teploty povrchu pôdy pozorované v júli až auguste a minimálne v januári až februári.

Rozdiel medzi najväčším a najmenším priemerné mesačné teploty za rok sa nazýva amplitúda ročných zmien teploty pôdy. V najväčšej miere závisí od zemepisnej šírky miesta: v polárnych zemepisných šírkach je amplitúda najväčšia.

Denné a ročné výkyvy povrchovej teploty pôdy sa postupne šíria do hlbších vrstiev. Vrstva pôdy alebo vody, ktorej teplota zažíva denné a ročné výkyvy, sa nazýva aktívny.

Šírenie teplotných výkyvov hlboko do pôdy je opísané tromi Fourierovými zákonmi:

Prvý z nich uvádza, že perióda kmitov sa nemení s hĺbkou;

Druhá hovorí, že amplitúda kolísania teploty pôdy klesá exponenciálne s hĺbkou;

Tretí Fourierov zákon hovorí, že maximálne a minimálne teploty v hĺbkach sa vyskytujú neskôr ako na povrchu pôdy a oneskorenie je priamo úmerné hĺbke.

Vrstva pôdy, v ktorej zostáva teplota počas dňa nezmenená, sa nazýva vrstva stálej dennej teploty(pod 70 - 100 cm). Vrstva pôdy, v ktorej zostáva teplota pôdy konštantná počas celého roka, sa nazýva stála vrstva ročná teplota. Táto vrstva začína v hĺbke 15-30 m.

Vo vysokých a miernych zemepisných šírkach sú rozsiahle oblasti, kde vrstvy pôdy zostávajú zamrznuté po mnoho rokov bez rozmrazovania v lete. Tieto vrstvy sú tzv večný permafrost.

Permafrost sa môže vyskytovať buď ako súvislá vrstva, alebo vo forme samostatných vrstiev, poprekladaných rozmrazenou pôdou. Hrúbka vrstvy permafrostu sa pohybuje od 1-2 m do niekoľkých stoviek m. Napríklad v Jakutsku je hrúbka permafrostu 145 m, v Transbaikalii - asi 70 m.

Vykurovanie a chladenie nádrží

Povrchová vrstva vody, podobne ako pôda, dobre absorbuje infračervené žiarenie: podmienky jeho absorpcie a odrazu vodou a pôdou sa líšia len málo. Ďalšia vec je krátkovlnné žiarenie.

Voda, na rozdiel od pôdy, je pre ňu priehľadným telom. Preto v jej hrúbke dochádza k radiačnému ohrevu vody.

Významné rozdiely v tepelnom režime vody a pôdy sú spôsobené nasledujúcimi dôvodmi:

Tepelná kapacita vody je 3-4 krát väčšia ako tepelná vodivosť pôdy. Pri rovnakom prichádzajúcom alebo odchádzajúcom teple sa teplota vody mení menej;

Častice vody majú väčšiu mobilitu, preto v nádržiach k prenosu tepla dovnútra nedochádza prostredníctvom molekulárnej tepelnej vodivosti, ale v dôsledku turbulencie. Chladenie vody v noci a v chladnom období prebieha rýchlejšie ako jej ohrev počas dňa a leta a amplitúdy denných výkyvov teploty vody, ako aj ročných, sú malé.

Hĺbka prieniku ročných výkyvov do nádrží je 200 - 400 m.

Počas dňa povrch pôdy nepretržite rôzne cesty stráca alebo absorbuje teplo. Cez zemský povrch sa teplo prenáša nahor (do atmosféry) a nadol (do pôdy). Povrch pôdy prijíma celkové žiarenie a protižiarenie z atmosféry a teplo prichádza aj turbulentným vedením tepla. Rovnakým spôsobom vyžaruje teplo do atmosféry aj zemský povrch. Prichádzajúce teplo je distribuované v tenkom Horná vrstva, ktorá sa veľmi zahrieva. Na povrchu pôdy pri uvoľnení tepla teplota rýchlo klesá: teplo nahromadené v tenkej hornej vrstve ju rýchlo opúšťa bez toho, aby sa zospodu dopĺňalo.

Obr. č. 1 Graf denných zmien povrchovej teploty pôdy

Algebraický súčet všetkých prítokov a odvodov tepla za zemského povrchu by mala byť nulová, to však neznamená, že sa teplota povrchu pôdy nemení. Ak je prenos tepla nasmerovaný nadol, teplo z atmosféry zostáva v aktívnej vrstve pôdy, čo vedie k zvýšeniu jej teploty. Pri prenose do atmosféry teplo opúšťa aktívnu vrstvu, čím sa znižuje jej teplota.

Povrchová teplota počas dňa má svoje maximum, ktoré sa objaví o 13-14 hodinách, a minimum, pozorované pol hodiny po východe slnka. V našom prípade (obr. č. 1) sa stane presne toto: najnižšia teplota povrchová teplota 19°C nastáva o 6. hodine ráno - čas približne po východe slnka v letnom období. V tomto čase je prenos tepla z vrchnej vrstvy pôdy efektívnym žiarením vyvážený zvýšeným prílevom celkového žiarenia, v dôsledku čoho sa radiačná bilancia povrchu pôdy rovná nule; a neradiačná bilancia je zanedbateľná. Potom teplota postupne stúpa na svoju hodnotu najvyššia hodnota na miestne poludnie. Radiačná bilancia zostáva pozitívna až do večera, no môžete si všimnúť, že teplota povrchu pôdy klesá. Je to spôsobené zvýšenou tepelnou vodivosťou a odparovaním vody.

Maximálne teploty na povrchu pôdy sú zvyčajne vyššie ako vo vzduchu, pretože slnečné žiarenie počas dňa ohrieva pôdu a tá následne ohrieva vzduch. To je možné vidieť na skúmanom prípade: maximálna teplota povrchu pôdy (49°C) je vyššia ako maximálna teplota vzduchu (32,8°C) v ten istý deň. Nočné minimá sú naopak na povrchu pôdy nižšie ako vo vzduchu, keďže pôda sa najprv ochladzuje účinným žiarením a z nej sa ochladzuje vzduch. 19. augusta bola minimálna teplota povrchu pôdy 19°C a minimálna teplota vzduchu 21,2°C.

Štúdie boli realizované v auguste, takže rozdiel medzi denným maximom a denným minimom – dennou teplotnou amplitúdou – je v skúmanom prípade pomerne vysoký (30°C). Slnečné žiarenie v blízkosti zemského povrchu je vysoká počas dňa a efektívne žiarenie sa pozoruje v noci. Preto, súdiac podľa veľkej amplitúdy, bol deň bez mráčika.

Denné a ročné zmeny teploty povrchu pôdy

Zmena teploty povrchu pôdy počas dňa sa nazýva denný cyklus. Denné kolísanie povrchu pôdy v priemere počas mnohých dní predstavuje periodické kolísanie s jedným maximom a jedným minimom.

Minimum je pozorované pred východom Slnka, kedy je radiačná bilancia negatívna a neradiatívna výmena tepla medzi povrchom a priľahlými vrstvami pôdy a vzduchu je nevýznamná.

S východom slnka povrchová teplota pôdy stúpa a maximum dosahuje okolo 13:00. Potom začne klesať, hoci radiačná bilancia stále zostáva pozitívna. Vysvetľuje to skutočnosť, že po 13 hodinách sa zvyšuje prenos tepla z povrchu pôdy do vzduchu prostredníctvom turbulencií a vyparovania.

Rozdiel medzi maximálnou a minimálnou teplotou pôdy za deň sa nazýva amplitúda denný cyklus. Ovplyvňuje to množstvo faktorov˸

1. Čas roka. V lete je amplitúda najväčšia av zime najmenšia;

2. Zemepisná šírka miesta. Keďže amplitúda súvisí s výškou slnka, s rastúcou zemepisnou šírkou klesá;

3. Oblačnosť. V zamračenom počasí je amplitúda menšia;

4. Tepelná kapacita a tepelná vodivosť pôdy. Amplitúda je nepriamo úmerná tepelnej kapacite pôdy. Napríklad žulová hornina má dobrú tepelnú vodivosť a teplo sa do nej dobre prenáša. V dôsledku toho je amplitúda denných výkyvov povrchu žuly malá. Piesočnatá pôda má nižšiu tepelnú vodivosť ako žula, preto je amplitúda teplotných zmien piesočnatého povrchu približne 1,5-krát väčšia ako u žuly;

5. Farba pôdy. Amplitúda tmavých pôd je oveľa väčšia ako amplitúda svetlých pôd, pretože absorpčná a emisná kapacita tmavých pôd je väčšia;

6. Vegetácia a snehová pokrývka. Vegetačný kryt znižuje amplitúdu, pretože zabraňuje zahrievaniu pôdy slnečné lúče. Amplitúda nie je príliš veľká ani pri snehovej pokrývke, pretože kvôli veľkému albedu sa snehová plocha málo zahrieva;

7. Expozícia svahu. Južné svahy kopcov sa zahrievajú viac ako severné a západné viac ako východné, preto je amplitúda južného a západného povrchu kopcov väčšia.

Ročné kolísanie teploty povrchu pôdy

Ročný cyklus, podobne ako denný, je spojený s prílevom a spotrebou tepla a je determinovaný najmä radiačnými faktormi. Najpohodlnejšie je sledovať túto progresiu pomocou priemerných mesačných hodnôt teploty pôdy.

Na severnej pologuli sú maximálne priemerné mesačné teploty povrchu pôdy pozorované v júli až auguste a minimálne v januári až februári.

Rozdiel medzi najvyššou a najnižšou priemernou mesačnou teplotou za rok sa nazýva amplitúda ročného kolísania teploty pôdy. V najväčšej miere závisí od zemepisnej šírky miesta, v polárnych zemepisných šírkach je amplitúda najväčšia.

Denné a ročné výkyvy povrchovej teploty pôdy sa postupne šíria do hlbších vrstiev. Vrstva pôdy alebo vody, ktorej teplota zažíva denné a ročné výkyvy, sa nazýva aktívny.

Šírenie teplotných výkyvov hlboko do pôdy je opísané tromi Fourierovými zákonmi˸

Denné a ročné kolísanie teploty povrchu pôdy - pojem a typy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie "Denné a ročné zmeny teploty povrchu pôdy" 2015, 2017-2018.