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土壤中的热量交换

发布时间:[2019/9/25 13:47:49]

        土壤接受太阳的辐射能以后,使土壤表层和深层产生温度差,而在温度梯度的作用下,热能由高温处传给低温处。同时也可能产生方向完全相反的热流。这种土壤内部产生的由上而下、由下而上的热量的输送,就叫热流,热量的流动决定着辐射的昼夜与全年的热量循环。

        热流的大小用热通量来表示,热通量即单位面积、单位时间内垂直通过的热量。土壤中的热量,一方面用来增加土壤温度,一方面向下传递。热通量的大小受温度梯度和土壤导热率的影响。上下层的温度差越大,则进入土壤或者从土壤中放出来的热量也就越多。也就是说,热通量的大小,首先是和上下温度梯度及传导时间成正比关系。在单位时间内,通过单位面积,在上下温差为摄氏1度时,所通过的热量称为导热系数。导热系数的大小决定于土壤的一些特性,这些特性不但影响所谓分子导热率,而且也影响许多其他现象的物理特性。在热量从土壤表面传到深处或相反运行的过灌中,液态的或气态的水的运动起着决定性作用。进入土壤深处或相反地沿着毛管上升的水本身带着热量,在某一层水分蒸发时,所需要的热量可以从另一层水汽凝结时释放出的热量中吸收。

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        土壤的固体颗粒导热率要比土壤空气分子的导热率大一百倍。土壤的物理特性,如它的密度,特别是水和空气相对含量之间的变化,自然而然地影响到导热率的变化。土壤的孔隙度、结耕、颗粒的相互组合,其中所含水分的状态,对于导热率都有很大的影响。土壤的导热率随着土壤孔隙度的增加而降低。实践告诉我们,未耕过的地,传导热量的速度快,而耕翻过的土地导热率就小。
        土壤变湿,其导热率也比原来要高。热量在土壤中,一般是白天增热,热交换为正,热量由上而下输送是一个积热过程,温度是增高的;夜间则相反,土壤热量从下而上输送。春天、夏天的土壤热状况与白天情况一致,秋天、冬天则与夜间情况一样。耕翻过的土地,热通量的作用范围(热交换的深度)很少超过一米土层,一般温度的日变化范围更浅,不超过五十厘米,有时甚至只有二十厘米。

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本文来源于:http://www.1717lvyou.com/news/news_147.html

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