Тепловые свойства почвы

Роль температуры в почвенных процессах:

1. Начало и конец вегетационного периода

2. Скорость поступления воды в корни растений, транспирацию, продуктивность растений

3. Регулирование численности микрооганизмов, скорость разложения органических остатков и минерализации гумуса

4. Процессы растворения солей газов в почвенном растворе

Источники тепла в почве:

1. Лучистая энергия Солнца (Среднее количество теплоты, поступающей к верхней границы атмосферы равно 8,296 Дж/см2 )

2. Атмосферная радиация – имеет место при вторжении теплых масс воздуха

3. Внутренняя теплота Земного шара – имеет место в местах активной вулканической деятельности

4. Энергия биогеохимических процессов разложения органических остатков (Вклад незначителен)

5. Радиационный распад (Вклад незначителен)

Тепловые характеристики почв:

1. Теплопоглотительная (отражательная) способность-способность почвы поглощать (отражать определенную долю падающей на ее поверхность солнечной радиации (характеризуется альбедо)

Qобщ и Qотр – доля солнечной радиации, поступающей и отражающей от поверхности

Альбедо от 8 до 40% (Чернозем сухой – 14, чернозем влажный – 8-9, песок серый – 9-18, песок белый – 30-40, глина сухая 20-23, глина влажная – 10-16)

2. Теплоемкость-свойство почв поглощать тепловую энергию

Q – количество теплоты в почве,

Т – температура почвы 0С

а) Удельная теплоемкость (С) – количество теплоты, необходи-мое для нагревания или выделяемое при охлаждении 1г абсолютно сухой почвы на 10С

б) Объемная теплоемкость (Сv) - количество теплоты, необхо-димое для нагревания или выделяемое при охлаждении 1см2 абсолютно сухой почвы на 10С

Сv = C*dv

в) Эффективная теплоемкость – суммарное коколичество теплоты, идущей на изменение температуры единицы массы почвы и фазовые превращения

Теплоемкость отдельных компонентов почвы (Дж/г*0С)

Песок кварцевый - 0,82, глина – 0,96, воздух – 1,02, торф – 2,00, лед – 2,09, вода – 4,12, сухой чернозем – 0,96

Глинистые почвы холоднее песчаных, почвы богатые органикой холоднее минеральных, хорошо оструктуренные с высоким содержанием воздуха холоднее слитых, влажные холоднее сухих.

3. Теплообмен – процесс переноса тепла в почвенном профиле

Q – тепловой поток, S – площадь сечения, t – время, Т – температура, z – глубина слоев почвы, λ – коэффициент теплопроводности

4. Теплопроводность – свойство почв передавать энергию путем теплового взаимодействия соприкасающихся между собой твердых жидких и газообразных частиц. Наименьшаа теплопроводность имеет воздух, наибольшую – минеральные частицы

5. Температуропровидность–интенсивность изменения температуры оценивается коэффициентом температуропроводности

К зависит от структуры и сложения и определяет глубину суточных и годовых колебаний температуры в них