close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ЛЕК4

код для вставкиСкачать
ЛЕКЦИЯ 4. ТЕМПЕРАТУРНИЙ РЕЖИМ ВОЗДУХА
ПРОЦЕССЫ НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА.
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.
ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА С ВЫСОТОЙ.
СУТОЧНЫЙ И ГОДОВОЙ ХОД ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.
ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА И ПОТРЕБНОСТИ
РАСТЕНИЙ В ТЕПЛЕ.
6. ЗНАЧЕНИЕ УЧЕТА ТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
1.
2.
3.
4.
5.
1. ПРОЦЕССЬІ НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА
Распределение температуры в атмосфере определяется главньм образом ее
теплообменом с земной поверхностью и поглощением солнечной радиации. Нижние
слои атмосферы поглощают солнечную радиацию значительно слабее, чем верхние.
Основным источником нагревания тропосфери, особенно ее нижних слоев, является
тепло деятельной поверхности Земли. В дневные часы, когда радиационный баланс
деятельной поверхности положителен, поверхность суши становится теплее
воздуха, и тепло от нее передается воздуху. Ночью она вследствие эффективного
излучения становится холоднее воздуха и охлаждает прилегающий к ней слой
атмосферы.
Перенос тепла между деятельной поверхностью и атмосферой и перенос его в
атмосфере осуществляют следующие процессы.
Тепловая конвекция — перенос объемов воздуха по вертикали, возникающий
при неравномерном нагревании различных участков поверхности. Над более
прогретыми участками воздух становится теплее, а потому он легче окружающего и
поднимается. Пространство, в котором ранее находился поднимающийся объем
теплого воздуха, занимает окружающий более холодный воздух. Он в свою очередь
тоже прогревается и поднимается. Так образуется поток воздуха, переносящий
тепло от деятельного слоя Земли в верхние слои тропосферы.
Над сушей тепловая конвекция возникает днем, а над морем — ночью и в
холодное время года, когда водная поверхность теплее прилегающих слоев
атмосферы.
Турбулентность — вихревое хаотическое движение небольших объемов
воздуха в общем потоке ветра. Оно происходит вследствие непрерывного движения
воздуха, отдельные объемы которого имеют различную скорость. С увеличением
скорости движения воздуха турбулентность усиливается, образуются вихри
различных размеров, вызывающие порывистость ветра. Следствием турбулентного
характера движения является вертикальное и горизонтальное перемешивание
воздуха в потоке ветра и интенсивный перенос тепла. Турбулентный теплообмен
между земной поверхностью и атмосферой в тысячи раз интенсивнее
молекулярного.
Молекулярный теплообмен — обмен теплом между деятельной поверхностью
и прилегающим слоем атмосферы за счет молекулярной теплопроводности
неподвижного воздуха. Поскольку коэффициент молекулярной теплопроводности
воздуха очень мал (0,02 Вт/(м·К)), то очень мало и значение этого теплообмена по
1
сравнению с двумя предыдущими процессами.
Радиационная теплопроводность — перенос тепла потоками длинноволновой
радиации деятельной поверхности и атмосферы. Действие этих потоков в нижних
слоях атмосферы проявляется преимущественно ночью, когда солнечная радиация
не поступает, турбулентность ослаблена, а тепловая конвекция отсутствует.
Конденсация (сублимация) водяного пара, поступающего с земной
поверхности в атмосферу. При конденсации выделяется тепло, нагревающее воздух,
особенно более высокие слои атмосферы, в которых образуются облака.
Из перечисленных процессов теплообмена основное значение имеют
турбулентный теплообмен и тепловая конвекция. Но температура воздуха в данном
месте может изменяться еще и в результате адвекции, т. е. передвижения воздушных
масс в горизонтальном направлении. Если происходит вторжение воздушной массы,
имеющей более высокую температуру, чем воздух, ранее находившийся в данном
месте, то происходит адвекция тепла, если же вторгаются более холодные массы —
адвекция холода. Адвекция холода весной и осенью опасна для
сельскохозяйственных культур, так как может обусловить губительное для растений
понижение температуры.
Нагревание и охлаждение воздуха в значительной мере зависит от свойств
деятельного слоя Земли. Над поверхностью суши воздух днем теплее, а ночью
холоднее, чем над морем. На суше заметные различия в температуре воздуха
создаются над разными участками деятельного слоя (поле, луг, болото, лес и др.).
Влияние деятельного слоя на температуру воздуха убывает с высотой.
2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА
Температуру
воздуха
измеряют
различными
термометрами.
На
метеорологических станциях применяют термометры: 1) психрометрический — для
определения температуры воздуха в срок наблюдений, 2) максимальный, 3)
минимальный.
Все термометры помещают в психрометрической будке, защищающей их от
прямой и отраженной солнечной радиации, а также от осадков, сильных порывов
ветра и др.
Термометры устанавливают в будке на металлическом штативе.
Психрометрические термометры укрепляют вертикально (резервуары термометров
должны устанавливаться на высоте 2 м над земной поверхностью). Максимальный
термометр укладывают почти горизонтально с небольшим наклоном в сторону
резервуара, минимальный термометр — строго горизонтально. Их располагают
резервуарами к востоку.
Зимой при температурах ниже —20 °С рядом с сухим психрометрическим
термометром укрепляют дополнительно спиртовой термометр. Так как ртуть
замерзает при температуре —38,9 °С, то при температуре ниже —36 °С отсчеты
производят по спиртовому термометру.
При отсчете показаний по термометрам глаз наблюдателя должен находиться
на уровне мениска ртути. Сначала отсчитывают десятые доли, затем целые градусы.
По термометрам, установленным в будке, определяют температуру воздуха в сроки
наблюдений, а также максимальную и минимальную его температуру в интервалах
между сроками.
2
Для непрерывной записи температуры воздуха служит термограф, который
помещают в жалюзийной будке для самописцев.
В полевых условиях температура воздуха измеряется аспирационным
психрометром, для дистанционных измерений температуры воздуха широко
используются электрические термометры сопротивления.
В посевах и насаждениях температура воздуха должна измеряться без
нарушения травостоя. Поэтому необходимы дистанционные приборы с
малогабаритной приемной частью. Однако в посевах крупностебельчатых растений
(подсолнечник, кукуруза, конопля и др.) можно использовать и обычные
термометры, устанавливаемые на разной высоте в специальных защитах,
экранирующих резервуары от солнечных лучей (защита Кудряшова, защита
Виткевича). Температуру среди растений можно измерить также аспирационными
психрометрами.
Для одновременного измерения температуры листа и воздуха созданы
электротермометры
(Агрофизический
научно-исследовательский
институт
ВАСХНИЛ), приемной частью которых являются микрошарики или иглы, одна из
которых соприкасается с листом, а другая находится в воздухе. Шкала
регистрирующего устройства оцифрована в градусах. Переключателем поочередно
измеряют температуру листа и воздуха.
3
Автор
ДонАгрА-З
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
38 Кб
Теги
лек4
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа