Билет №8. Тепловой режим почвы и воды. Влияние растительности на тепловой режим.

Тепловой режим почвы – изменение теплового состояния почвы во времени. Главный источник тепла, поступающего в почву солнечная радиация. Тепловая энергия почвы принимает участие в фазовых переходах почвенной влаги, выделяясь при льдообразовании и конденсации почвенной влаги и расходуясь при таянии льда и испарении. Поступление солнечной радиации на поверхность почвы ослабляется растительностью, а охлаждение почвы зимой — снежным покровом. Т. р. п. обладает вековой, многолетней, годовой и суточной цикличностью, сопряжённой со сменой режимов инсоляции и излучения. Тепловой режим почвы зависит от количества тепловых лучей, получаемых землей от солнца, и тепловых свойств почв, а именно: способности почв поглощать лучистую энергию, теплоемкости и теплопроводности почвы, излучения почвой тепловой энергии в атмосферу. Тепловой режим почвы оказывает огромное влияние на биологические процессы, а тем самым на почвообразование.

Температурный режим воды. Отличается меньшим притоком тепла и большей стабильностью, чем на суше. Часть тепловой энергии, поступающей на поверхность воды, отражается, часть расходуется на испарение. Летом наиболее теплые слои воды располагаются у поверхности, а холодные — у дна. Данный вид послойного распределения температур в водоеме носит название прямой стратификации. Зимой, с понижением температуры, происходит обратная стратификация. С глубиной температура повышается. Это явление называют температурной дихотомией. Глубокие слои воды отличаются постоянством температуры. В экваториальных водах среднегодовая температура поверхностных слоев составляет 26—27°С, в полярных — около 0°С и ниже. Исключением являются термальные источники, где температура поверхностного слоя достигает 85—93°С.

На тепловой режим почвы большое влияние оказывает растительный покров. Если листовая поверхность сомкнутая, то она принимает на себя всю солнечную радиацию и называется деятельной поверхностью. Если на почве растений нет, то деятельной поверхностью является поверхность почвы. Часть энергии, падающей на деятельную поверхность, идет на нагревание растений, другая часть тратится на физиологические процессы, а также на испарение с поверхности растений. Рассеянная радиация, идущая по различным направлениям, глубже проникает в среду растений и в большей степени достигает земной поверхности. В результате приход солнечной радиации к поверхности почвы, затененной растениями, составляет 20—30% прихода на деятельную поверхность. Растительный покров является экраном, в результате действия которого тепловой режим почвы, покрытой растительностью, существенно отличается от теплового режима непокрытой почвы.

Билет №9. Перенос тепла в атмосфере.

Теплообмен в атмосфере – обмен теплотой, происходящий в атмосфере в горизонтальном и в вертикальном направлениях. В общем, в тропосфере температура убывает от экватора к полюсам, а на каждой данной широте понижается с возрастанием высоты. Вследствие междуширотного теплообмена атмосфера в тропических и субтропических широтах (в Северном полушарии до 40°) теряет тепло, а в более высоких широтах — получает его. Кроме того, теплообмен происходит также и в направлении широт вследствие неоднородности тепловых свойств подстилающей поверхности (например, суши и моря). При вертикальном т. в а. поток тепла направлен главным образом вверх от земной поверхности. Перенос тепла в атмосфере осуществляется: конвекцией (включая адвекцию), то есть горизонтальным и вертикальным переносом воздуха. Горизонтальный конвективный (адвективный) теплообмен между южным и северным широтами осуществляется меридиональным переносом воздушных масс. Теплообмен, вызванный процессами испарения и конденсации, приводит к переносу тепла с земной поверхности в атмосферу. Наибольшее количество тепла этим путём переносится в низких широтах. В связи с существованием годовых и суточных изменений температуры и суточных колебаний скорости ветра наблюдается годовой и суточный ход интенсивности теплообмена.