Proprietà termiche del terreno: stato in funzione della temperatura e dei tipi di regime

Le caratteristiche del terreno gli conferiscono determinate proprietà che influiscono sul processo di crescita delle piante coltivate. Considera le varietà di proprietà termiche del suolo: capacità di assorbimento del calore, capacità termica, conduttività termica. Quali potrebbero essere per lei le fonti di calore, così come il regime termico e le sue tipologie: gelo e non.

Possibili fonti di calore nel suolo

La principale fonte di calore nel suolo è la radiazione solare, che è diretta e diffusa. L'intensità della radiazione dipende dalla latitudine e dall' altezza dell'area, dal contenuto di anidride carbonica nell'atmosfera e dalla sua trasparenza.

L'energia assorbita viene quindi trasferita nell'atmosfera o negli strati inferiori. Dove andrà il calore dipende dalla temperatura del suolo e dell'aria. Se il terreno è più caldo e l'aria è più fredda, il calore si disperderà nell'atmosfera. Con un grande assorbimento di calore, il terreno si riscalda e l'energia termica inizia a defluire. Il tasso di apporto di calore è maggiore, maggiore è la differenza di temperatura negli strati superiore e inferiore.

La quantità di energia solare che entra nel suolo dipende dalla zona climatica, dal tempo, dalla topografia, dal colore, dalle sue proprietà termiche e fisiche, dalla densità della vegetazione.

Ci sono ancora fonti di calore - l'energia rilasciata durante la decomposizione dei residui vegetali situati in superficie o nello strato superiore, e l'energia che viene ceduta dall'aria.

Pochissimo calore entra nel suolo dall'interno della Terra e dal decadimento radioattivo degli elementi, ma è praticamente irrilevante.

Come identificare

Quanto calore c'è nel terreno dipende da molti fattori. L'acqua è un componente del terreno che consuma calore, quindi il terreno umido si riscalda più a lungo del terreno asciutto. Ma ci vuole anche più tempo per raffreddarsi. I terreni argillosi umidi si riscaldano più a lungo in primavera, i terreni sabbiosi si riscaldano più velocemente, ma in autunno accade il contrario: i terreni argillosi sono più caldi a causa del lento raffreddamento.

La conducibilità termica dipende dal contenuto di aria nei pori. Più il terreno è sciolto, più velocemente si riscalda e viceversa, il terreno denso si riscalda più lentamente. La quantità di humus influisce anche sulle proprietà termiche, i terreni fertili trattengono il calore più a lungo, i poveri lo perdono più velocemente. La vegetazione in estate, la neve in inverno trattiene il calore e aiuta a mantenerlo nel terreno.

Per la maggior parte delle piante coltivate, la temperatura favorevole per la crescita è di 20-25 °C. Se è superiore a 30 ° C, lo sviluppo è inibito. Un aumento delle temperature accettabili porta ad un forte aumento dell'intensità della respirazione e allo spreco di materia organica, che porta ad una riduzione della quantità di massa verde.Temperature del suolo superiori a 50-52 °С portano alla morte delle piante.

Per la normale crescita delle piante è necessaria una certa quantità di calore; in agricoltura si utilizza un valore chiamato somma delle temperature attive. Questi sono tutti i giorni della stagione di crescita in cui la temperatura durante il giorno era superiore a 10 °C.

Il calore del suolo è necessario non solo per le piante, ma anche per i microrganismi. Sono influenzati negativamente dal freddo e dal caldo eccessivo; entrambi portano alla sospensione dell'attività vitale dei batteri e del biota. La temperatura ottimale è 15-20 °C, sono accettabili piccole deviazioni.

Proprietà termiche

Questa categoria di caratteristiche include: capacità di assorbimento del calore del suolo, capacità termica e conducibilità termica.

Capacità di assorbimento del calore

Questa è la capacità del suolo di assorbire l'energia solare.La radiazione non viene completamente assorbita, una parte viene riflessa. La capacità di assorbimento del calore è determinata dal valore di albedo (A). È espresso come la quantità di radiazione solare che è stata riflessa dalla superficie del suolo ed è presentata come percentuale della quantità di radiazione solare che ha colpito il suolo.

Più basso è l'albedo, più il terreno può assorbire calore. La capacità di assorbimento del calore dipende dal colore del suolo, dal suo contenuto di umidità, dalla struttura, dalla topografia superficiale e dalla densità della vegetazione. I terreni scuri si riscaldano più velocemente dei terreni leggeri.

Capacità termica

Questa caratteristica è definita come peso e volume. Capacità termica del peso - la quantità di calore, misurata in calorie, che deve essere spesa per riscaldare 1 g di terreno asciutto di 1 ° C. Capacità termica volumetrica - il calore che può riscaldare 1 metro cubo. vedere 1°C.

Il valore della capacità termica varia a seconda del contenuto di umidità e aria nel terreno. Quando è bagnato, la sua capacità termica sarà maggiore rispetto a quando è asciutto. La terra argillosa avrà una capacità termica maggiore della terra sabbiosa, poiché contiene meno aria.

Conducibilità termica

Questa è la capacità del suolo di condurre il calore dagli strati superiori, dove la temperatura è più alta, a quelli inferiori, più freddi. Il trasferimento di calore avviene attraverso le fasi del suolo solido e liquido, misurate in termini di calore espresso in calorie. La conducibilità termica del suolo è misurata in termini di quantità di calore che passa attraverso un cubo. vedere il terreno per 1 s.

L'aria ha la conduttività termica più bassa di tutti i mezzi del suolo, la più alta - nella parte minerale. Pertanto, i terreni privi di struttura e densi hanno un'elevata conduttività termica, mentre i terreni sciolti ne hanno una inferiore. Il valore dipende anche da altri fattori: la quantità di sostanza organica e minerale (nei terreni poveri l'indicatore è inferiore a quelli fertili). Dipende anche dal grado di umidità (se i pori sono pieni d'acqua, la conducibilità termica aumenta, se è piena d'aria, diminuisce).

Regime termico del suolo e sue tipologie

Diversi regimi termici si sviluppano in diverse zone climatiche. Secondo due indicatori - la temperatura media annuale e la natura del gelo - tutti i suoli sono suddivisi in 4 tipi.

Criogenico

Questo regime termico nei suoli situati nella zona del permafrost. Il terreno si scongela durante il caldo periodo annuale, si congela completamente in inverno. Temperature a una profondità di 20 cm e temperature medie annuali sotto lo zero.

Congelamento stagionale

In estate il terreno si scongela, in inverno gela profondamente, fino ad una profondità di almeno 1 m La durata del gelo è di almeno 5 mesi all'anno. La temperatura media annuale del suolo è superiore allo zero, ma a gennaio a una profondità di 20 cm è sotto lo zero.

Congelamento stagionale

Si gela poco in inverno, si scongela nel periodo caldo. La durata del congelamento varia notevolmente, da diversi giorni a 5 mesi. Il freddo può penetrare fino a una profondità non superiore a 2 m La temperatura media annuale del suolo è più, ma a gennaio a una profondità di 20 cm è meno.

Antigelo

I terreni non gelano nemmeno in inverno. La temperatura è sempre positiva, sia alla profondità di 20 cm che alla media annuale.

Il regime termico del suolo determina l'intensità e la direzione dei processi di formazione del suolo. Dalla caratteristiche del regime.

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