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      土壤中的熱量交換

      發布時間:[2019/9/25 13:47:49]

              土壤接受太陽的輻射能以后,使土壤表層和深層產生溫度差,而在溫度梯度的作用下,熱能由高溫處傳給低溫處。同時也可能產生方向完全相反的熱流。這種土壤內部產生的由上而下、由下而上的熱量的輸送,就叫熱流,熱量的流動決定著輻射的晝夜與全年的熱量循環。

              熱流的大小用熱通量來表示,熱通量即單位面積、單位時間內垂直通過的熱量。土壤中的熱量,一方面用來增加土壤溫度,一方面向下傳遞。熱通量的大小受溫度梯度和土壤導熱率的影響。上下層的溫度差越大,則進入土壤或者從土壤中放出來的熱量也就越多。也就是說,熱通量的大小,首先是和上下溫度梯度及傳導時間成正比關系。在單位時間內,通過單位面積,在上下溫差為攝氏1度時,所通過的熱量稱為導熱系數。導熱系數的大小決定于土壤的一些特性,這些特性不但影響所謂分子導熱率,而且也影響許多其他現象的物理特性。在熱量從土壤表面傳到深處或相反運行的過灌中,液態的或氣態的水的運動起著決定性作用。進入土壤深處或相反地沿著毛管上升的水本身帶著熱量,在某一層水分蒸發時,所需要的熱量可以從另一層水汽凝結時釋放出的熱量中吸收。

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              土壤的固體顆粒導熱率要比土壤空氣分子的導熱率大一百倍。土壤的物理特性,如它的密度,特別是水和空氣相對含量之間的變化,自然而然地影響到導熱率的變化。土壤的孔隙度、結耕、顆粒的相互組合,其中所含水分的狀態,對于導熱率都有很大的影響。土壤的導熱率隨著土壤孔隙度的增加而降低。實踐告訴我們,未耕過的地,傳導熱量的速度快,而耕翻過的土地導熱率就小。
              土壤變濕,其導熱率也比原來要高。熱量在土壤中,一般是白天增熱,熱交換為正,熱量由上而下輸送是一個積熱過程,溫度是增高的;夜間則相反,土壤熱量從下而上輸送。春天、夏天的土壤熱狀況與白天情況一致,秋天、冬天則與夜間情況一樣。耕翻過的土地,熱通量的作用范圍(熱交換的深度)很少超過一米土層,一般溫度的日變化范圍更淺,不超過五十厘米,有時甚至只有二十厘米。

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      本文來源于:http://www.craigengler.com/news/news_147.html

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