Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Солнечная радиации, приходящая на Землю, нагревает главным образом ее поверхность. Термическое состояние земной поверхности является поэтому основным источником нагревания и охлаждения нижних слоев атмосферы.

Условия нагревания земной поверхности зависят от ее физических свойств. Прежде всего существуют резкие различия в нагревании поверхности суши и воды. На суше тепло распространяется в глубину преимущественно путем мало эффективной молекулярной теплопроводности. Суточные колебания температуры на поверхности суши распространяются, в связи с этим, только на глубину до 1 м, а годовые — до 10—20 м. В водной поверхности температура распространяется в глубину главным образом путем перемешивания водных масс; молекулярная теплопроводность имеет ничтожное значение. Кроме того, здесь играет роль более глубокое проникновение радиации в воду, а также более высокая теплоемкость воды по сравнению с сушей. Поэтому суточные и годовые колебания температуры распространяются в воде на большую глубину, чем на суше: суточные — на десятки метров, годовые — на сотни метров. Так как от земной поверхности нагревается воздух, то при одинаковом значении солнечной радиации летом и днем температура воздуха над сушей будет выше, чем над морем, а зимой и ночью наоборот.

Неоднородность поверхности суши также сказывается на условиях ее нагревания. Растительный покров днем препятствует сильному нагреванию почвы, а ночью уменьшает ее охлаждение. Снежный покров предохраняет зимой почву от чрезмерной потери тепла. Суточные амплитуды температуры под растительным покровом будут, таким образом, уменьшены. Совместное действие растительного покрова летом и снежного зимой уменьшает годовую амплитуду температуры по сравнению с обнаженной поверхностью.

Крайние пределы колебания температуры поверхности суши следующие. В пустынях субтропиков температура может подняться до +80°, на снежной поверхности Антарктиды может опуститься до -90°.

Теплообмен в почве. Процесс обмена теплом между поверхностью почвы и её глубинными слоями тесно связан с теплопроводностью, обусловленной разностью температур различных почвенных слоев, и теплоёмкостью почвы. Поток тепла направлен от более нагретых слоев к менее нагретым: летом — в глубь почвы, зимой — к её поверхности. На теплообмен в почве существенно влияют снежный покров, растительность, рельеф (например, глубокий снежный покров из-за своей малой теплопроводности значительно уменьшает потери тепла почвой). Скорость теплообмена существенно зависит от влажности почвы. В сухой почве поры заполнены воздухом (обладает низкой теплопроводностью) и тепло передаётся через точки соприкосновения почвенных частиц между собой: процессы теплообмена протекают медленно. С увеличением влажности теплопроводность почвы увеличивается и скорость теплообмена повышается. Изменения теплообмена наблюдаются и в течение суток: днём поток тепла направлен в глубь почвы, ночью — к поверхности.

Теплообмен в слое травянистых растений

При полном покрытии почвы растениями часть солнечных лучей задерживается стеблями, листьями и подстилкой. Поэтому до поверхности почвы доходит лишь примерно 20% инсоляции. Поглощение инсоляции происходит не в тонком слое у поверхности почвы, а в слое воздуха, занятом растениями. Кроме того, здесь идут затраты тепла на испарение, что также сильно снижает температуру.

По мере роста растений, прогревается слой растений, увеличиваются и максимальные значения температур, т. е. листья все больше прикрывают почву, допуская к ней все меньше лучей. На поле ржи, где листья расположены почти вертикально и пропускают к почве больше лучей, до конца мая сохраняется типичный ход температур типа инсоляции. И только при достижении растениями достаточной высоты прогревается слой растений.

При ночных температурах в ясную ночь излучение происходит и с поверхности почвы, и с поверхности травостоя, и из его глубины. При малой высоте растений (весной) почва остается более холодной, а малая плотность растений не препятствует опусканию холодного воздуха. По мере подрастания растений ржи минимум перемещается вверх, в слой растений, и, как следствие, колебания температур в слое почвы под растениями значительно меньше, чем под почвой, лишенной растительности. После скашивания растений температурные градиенты почти исчезают.

Еще сложнее температурные условия в том случае, если поверхность сообщества неравномерна, когда образуются просветы, окна, через которые инсоляция может проникнуть до почвы. В лесу, например, в таких окнах наблюдаются наибольшие колебания температур, особенно если их диаметр не превышает удвоенной высоты окружающих деревьев; здесь почти нет движения воздуха, а инсоляция используется полностью. Довольно высокие напочвенные температуры, часто превышающие температуры воздуха, могут наблюдаться внутри плотных насаждений или внутри подушковидных растений, распространенных в холодных высокогорных пустынях.

Таким образом, травяные фитоценозы имеют свой специфический тепловой режим, связанный с типом распределения температур. Невысокий травяной покров может понизить дневную температуру воздуха у поверхности почвы и повысить ночную. При одинаковой высоте культурных растений более низкая температура наблюдается под клевером, а более высокая над картофелем.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх