«Қолданбалы биология және топырақтану негіздері»
Топырақтың жылулық қасиеттері
жүктеу/скачать 3,34 Mb. Pdf көрінісі
|
toleubaev-koldanbaly-biologia
| 2.3 Топырақтың жылулық қасиеттері
Топырақ атмосферамен тығыз байланысты болып, климаттық жағдайлар ықпалында болады. Климат ықпалының негізі - топырақ бетіне келетін кҥн сәулесінің қуаты. Кҥн қуаты топырақты жылытып, оның бетінен шағылысып, қайта атмосфераға тарайды. Жылудың топыраққа енуі мен атмосфераға қайтуы қҧбылмалы болғандықтан, ол температурамен сипатталады да, топырақтың жылулық кҥйін анықтайды. Топыраққа еніп жылжитын, онда жиналатын және одан қайтып шығатын жылулық қҧбылыстар жинағы жылу режимі деп аталады. Әлемде температураның тӛрт ӛлшем бірлігі қолданылады, олар Цельсий( 0 С), Ремьюр(R 0 ), Кельвин(К), Фарангейт(F) шкалалары Cудың қайнау температурасы—100 o С=80 o R=373К=212Ғ Судың қату температурасы –0 0 С=0.8R=273K=32 Ғ Бір температурадан екінші температураға ӛту теңдеуі: 1Ғ= 9 5 0 С ; Ғ=32+1,8 o С ; 1 о С=0,8 o R немесе 5 t 0 C = 4 0 R t = 5 273 T = 9 32 F Абсол.ноль—273К=0 0 С =459 F Жылу мен су режимдері топырақ қҧралу процесінің бағыты мен жылдамдығын, топырақтағы физико-химиялық, химиялық, биохимиялық, биологиялық процестер жағдайын анықтайды. Себебі топырақтың қҧрамындағы қосындылардың тҥзілуі мен тҧнуы, микроорганизмдер мен фауна тіршілігі тікелей температурамен байланысты жҥреді. 1. Топырақтағы жылудың негізгі кӛзі - кҥн сәулесінің қуаты, сонымен қатар жылу аздаған мӛлшерде тереңнен, химиялық, биологиялық және радиобелсенді процестер арқылы келеді. Топырақтың беткі қабатының температурасы – ауа қабатының температурасынан тӛмен болған жағдайда топырақ ӛзінің бойына жинаған жылуды қайтып береді. Топыраққа сіңген Кҥн сәулесінің қуаты мен қайтарылған жылудың мӛлшеріне байланысты, оның беткі және тӛменгі қабаттарының температуралық айырмашылығы артқан сайын, одан жылу шығу да ӛседі. Топырақ бетіне келетін Кҥн сәулесі қуатының мӛлшері географиялық аймаққа, жер бедеріне, жыл маусымы мен ауа-райына тәуелді. 2. Топырақтың жылулық қасиетіне - жылу ену, жылу сиымдылық, жылу ӛткізгіштік жатады. Топырақтың жылу ену қабылетіне - кҥн сәулесінің қуатын қабылдап алу жатады. Ол альбедомен сипатталады. Альбедо деп жер бетіне жеткен жалпы кҥн радиациясының %-тік мӛлшерімен шағылысқан қысқа толқынды бӛлігін айтады. Альбедо кӛрсеткіші азайса, топырақ кҥн энергиясын кӛп жҧтқаны. Ол топырақ тҥсіне, ылғалдылығына, тҥйіртпектік қҧрамына, топырақ бетінің тегістігіне және ӛсімдік жамылғысына қарай ӛзгереді. Р.Чудновскийдің деректерінше қҧрғақ қара топырақтың альбедосы - 14, ал ылғал қара топырақтікі - 8%, ал қҧрғақ боз топырақта - 25-30%, ылғалданғанда -10-12%. Яғни қара тҥс пен ылғалдылық альбедоны тӛмендетеді. Әсіресе гумусқа бай қара тҥсті топырақ басқа тҥсті топыраққа қарағанда Кҥн сәулесін ӛзіне кӛп тартады. 3. Жылу сиымдылық деп топырақтың жылуды қабылдау қасиетін айтады. Ол 1г топырақ массасын немесе 1см 3 кӛлемін 1 о С –жылытатын калориямен ӛлшенеді. Жылу сиымдылық - оның минералдық және механикалық қҧрамына, органикалық зат мӛлшеріне, ылғалдылығына, қуаттылығына, ондағы ауа мӛлшеріне байланысты болады. 4. Жылу ӛткізу деп топырақтың ӛз массасынан жылу ӛткізгіштік қабылетін айтады. Бҧл топырақтың басты және маңызды қасиеті, себебі оның бір қабатынан екінші қабатына жылу беруінің жылдамдығы жылу ӛткізгіштігіне байланысты. Топырақтың жылу ӛткізгіштігі ауаға қарағанда - 100, суға қарағанда - 28 есе артық. Сол себепті топырақтың ылғалдылығы артқан сайын, жылу ӛткізгіштігі де жоғарылайды, ал ылғалдылық тӛмендеген сайын нашарлайды. Топырақтың жылу режимі климат пен жер бедері, ӛсімдік жамылғысы және қар қалыңдығына орай қалыптасады. Қар қабаты топырақты жылу жоғалтудан және тӛменгі температура әсерінен сақтайды. Ӛсімдік жамылғысы - топырақ бетіне келетін кҥн радиациясының мӛлшерін азайтып, жазда оның температурасын тӛмендетеді, ал қыста қар тоқталуына немесе топырақта жылу сақталуына себептеседі. Топырақтың механикалық қҧрылымы температураға тікелей әсерін тигізеді - жеңіл топырақ тез жылынып, тез суиды. Ауыр топырақ бәсең жылынып, бәсең суиды. Топырақ ӛңі температураға да әсерін тигізеді. Ақшыл топырақ - қараға қарағанда тез жылиды, оның температурасы жоғары болады. Температура ауытқуы кӛбінесе беткі қабаттарда басым болады. Тәулік температурасының ауытқуы - топырақтың қасиетіне, ауа-райына, ӛсімдік жамылғысына және қар қалыңдығына тәуелді болады. Тәуліктік температура 35-100см терендікте аса ауытқиды. Топырақ температурасының жылдық қҧбылысы екі кезеңдік айқындылығымен сипатталады: -жазғы кезеңде – жылу топырақтың жоғарғы қабаттарынан-тӛменгісіне қарай жылжыса, -қыста жылу тӛменгі қабаттардан суыған жоғары қабаттарға кӛтеріледі. Қоңыр-салқын белдеуде орта тәуліктік ең жоғары топырақ температурасы шілде-тамыз айларына, ал ең тӛмен температура қаңтар-ақпан айларында қалыптасады. Ӛсімдік жамылғысы топырақтың беткі қабатының температурасын сақтайды. Еріген заттарға байланысты топырақ ерітіндісі 0 0 С- нан тӛмен температурада қатады. Топырақ ылғалдылығына ондағы ылғал тҥрлері ҥлкен әсерін тигізеді. Мысалы: еркін су минус 0,1-1,5 о С-та қататын болса, байланысқан су минус 1,5-4 о С-та қатады. Қардың қалыңдығы мен тығыздығы ӛскен сайын, топырақ жақсы жылып, терең тоңдалудан сақталады. Сондықтан қар тоқтату арқылы ӛсімдіктерді ҥсіктен сақтауға болады. Топырақтың тоңдануы 2-бағытта болады. 1. Жібу тереннен басталып, қар кеткенше аяқталады - бҧл кезде топырақтың беткі қабатының тоңы тез жібіп, еріген қар суы топыраққа жеңіл сіңеді. 2. Тӛменгі және беткі қабаттар тоңы бірден жіби бастайды. Бҧл кезде кейбір тереңдікте тоңдалған қабат сақталады да судың тӛмен қарай сіңуі қиындайды. Температуралық қҧбылым топырақтың беткі 0-20см қабатындағы белсенді плюс 10 0 С-тан артық температуралық (>10 о С) кезең ҧзақтылығымен сипатталады: 1) Бҧл қабатта ӛсімдік тамырлары тарағандықтан, ондағы белсенді қосынды температура қосындысы топырақтың жылуымен қамтамасыздалған аймағында орташа тӛмен сатыдан (1200-1600 о С), орташа жоғары (2100-2700 о С) денгейіне дейін ауытқиды. 2) Орманды–далалық аймақта белсенді температура қосындысы орташа– тӛмен сатыдан - жақсыға (2700-3000 0 С). 3) Дала аймағында – орташа деңгейден (шығыста 1600-2000 0 С), батыста ӛте жақсыға (3400-4400 о С) дейін ӛзгереді. 4) Қҧрғақ далада - жақсыдан ӛте жақсыға (2700-3400 0 С) дейін ауытқиды. Ең жақсы жылумен қамтамасыз етілген жылы ылғалды субтропикалық – қызыл және сары топырақтар саналады. Топырақтың жылулық жағдайы қыс қатаңдылығымен сипатталады (бағаланады). Оның негізіне 0,2м тереңдіктегі теріс температура қосындысымен топырақ бетіндегі абсалюттік теріс температураның орташа кӛрсеткіші алынған. Аталған кӛрсеткішке сҥйеніп жылы-салқынды, жылы-салқын, салқын-суықтау, суық-тоңды және ҧзақ тоңды топырақтар деп бӛлінеді. Топырақтың бҧлай бӛлінуі ауыл шаруашылық дақылдарының ӛніп-ӛсуін бағалауға және ӛнімін болжауға мҥмкіндік береді. Топырақ бетіне келген кҥн сәулесі қуатының біраз мӛлшері оған енетін болса, біразы атмосфераға шағылады. Топырақ бетіне енген және шағылысқан кҥн радиациясы мӛлшерін радиациялық баланс деп атайды. Радиация балансының кіріс бӛлігіне тік және шашыраңқы қысқа толқынды кҥн радиациясы мен ҧзын толқынды атмосфералық шағылысу кіреді. Баланстың шығыс бӛлігін топырақ бетіне шағылысқан қысқа толқынды радиация мен тӛсеніш беттін ҧзын толқынды температуралық сәулесі қҧрайды. Радиациялық баланс оң және теріс болады да, топырақ бетінің жылынуы және суынуымен анықталып, тәуліктік және жылдық кезеңдік қҧбылыммен сипатталады. Топырақ беті қабылдаған кҥн радиациясы жылуға айналады. Жылу балансын келесі кӛрсеткіштер тҥзеді: - радиациялық баланс кӛрсеткіші (Жб) - транспирация мен булануға жҧмсалған жылу (Тж) - топырақтың беткі және тӛменгі қабатары арасында алынатын жылу (Тқ) - ауаны жылытуға кеткен жылу мӛлшері (Та) - топырақ бетіне тҥскен жылу мӛлшері әруақытта жылу шығысына тең, сондықтан жылу балансы мына тәуелділікпен белгіленеді. Жб= Тж+Тқ+Та=0 Жылу балансы – географиялық аймақтарға, жер бедеріне, топырақ қасиеттеріне, ӛсімдіктерге, ауа-райының маусымды және тәулікті ауытқуына байланысты ӛзгереді. жүктеу/скачать 3,34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|