Теплозапас деятельного слоя суши и водоемов формируется в результате поступления на их поверхность солнечной радиации, теплового взаимодействия их поверхности с приземным слоем атмосферы и процессов распространения тепла вглубь.[ ...]
Для решения многих теоретических и прикладных задач важно иметь возможность определять потоки тепла в деятельном слое, оценивать перемещение влаги в грунтах.[ ...]
Детальное изложение теории распространения тепла и влаги в почве можно найти в учебниках, например, по сельскохозяйственной метеорологии, специальных статьях и монографиях. Не вдаваясь в особые подробности, мы ограничимся здесь лишь принципиальными моментами.[ ...]
Почва представляет собой некоторый сравнительно тонкий поверхностный слой земной коры. Он сформировался в процессе эволюции жизни на Земле как результат трансформации горных пород под влиянием совместного действия климата и организмов. Структурно почва состоит из скелета, или матрицы, т.е. обломков горных пород, зерен песка, частиц глины, а также из органических веществ. Скелет почвы имеет поры, которые заполнены воздухом или водой.[ ...]
В условиях умеренного увлажнения часть пор скелета почв заполнена водой, часть — воздухом. Эти особенности строения почв определяют большой диапазон коэффициентов теплопроводности как для разных типов почв, так и для почв одного типа при различном их увлажнении.[ ...]
Тепло в почвах распространяется главным образом путем молекулярной теплопроводности.[ ...]
Теплообмен, происходящий при фильтрации сквозь почвенный слой воды, поступающей на земную поверхность в виде атмосферных осадков либо талых вод, относится к особым частным случаям и может быть оценен при постановке специальных задач. Здесь мы также ограничимся лишь упоминанием о биологических и биохимических процессах в почве, хотя при них выделяется тепло, возникают температурные градиенты и как следствие — потоки тепла.[ ...]
При этих условиях для однородной среды плотность теплового потока должна быть пропорциональна вертикальному градиенту температуры.[ ...]
Здесь к — коэффициент теплопроводности, Вт/(мК).[ ...]
Строго говоря, уравнение (3.85) нельзя применить к почвам, так как они представляют собой гетерогенные системы. Однако для решения многих практических задач можно ввести некоторое среднее значение коэффициента теплопроводности к при условии, что значение Эг не бесконечно малая величина, а некоторое расстояние Дг, существенно превышающее неоднородности почвы, т.е. отдельные элементы матрицы, поры и их содержимого (вода, воздух и т.д.).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Поток тепла в почву. |
 |