Гистерезис (гидросорбционный, капиллярный, смачивания)
(греч. запаздывание, отставание) [hysteresis] — неоднозначность соотношения двух переменных в зависимости от направления или начальной точки процесса. Вследствие неоднозначности образуется так называемая "петля Г.". Примеры Г. в физике почв:
1) несовпадение основных гидрофизических характеристик, полученных в цикле увлажнения и иссушения почвы, причем при иссушении влажность почвы будет выше, чем увлажнении при одном и том же матричном давлении почвенной влаги.
Различают капиллярный Г., обусловленный сложной формой почвенных капилляров типа "жаменовских цепочек", и Г. смачивания, образующийся за счет того, что угол наступающего водного мениска (при смачивании) больше, чем отступающего (при иссушении). Соответственно, чем меньше угол смачивания, тем выше водоудерживающая способность почв;
2) гистерезис между концентрацией вещества в растворе и в адсорбированном состоянии, формирующий петлю гистерезиса кривой сорбции/десорбции; 3) гистерис кривых набухания и усадки, — несовпадение кривых изменения объема почвы при изменении влажности в зависимости от увлажнения или иссушения.
О
9.
Деятельная поверхность — это поверхность (почвы, растительного покрова), на которой происходит превращение солнечной радиации в другие виды энергии.
2. Перенос тепла в почве. Основные механизмы.
Закон Фурье — количество тепла, переносимого через единицу площади в единицу времени qT [кал/(см2·сут)], прямо пропорционально теплопроводности почвы T [кал/(см °С·сут)] и градиенту температуры dT/dz.
Поток тепла в почве описывается законом Фурье, который связывает поток с градиентом температуры через коэффициент пропорциональности — теплопроводность,
г
де
qT —
поток тепла в почве [кал/(см2·сут)],
T
— коэффициент теплопроводности
[кал/(см·°С·сут)], dT/dz – градиент
температуры [°С/см]. Здесь следует
отметить, что, как и в случае с уравнением
Дарси, описывающим поток влаги в почве,
речь идет об установившемся, стационарном
потоке тепла в почве. Только для этих
условий справедливо уравнение Фурье.
Основным теплофизическим свойством,как
видно из этого уравнения, является
параметр теплопроводности — коэффициент
теплопроводности.
Явление теплопроводности имеет несколько внутренних механизмов.
Кондукция — перенос тепла при непосредственном контакте частиц друг с другом. Так как почвенные частицы практически всегда контактируют друг с другом, этот механизм преобладает во всех минеральных почвах.
Перенос «скрытой теплоты» (теплопароперенос) — перенос тепла совместно с парами воды, образующимися (с потерей тепла) в одной точке почвы и конденсирующимися (с выделением тепла) в другой. Выражение «скрытая теплота» связано с термином «скрытая теплота парообразования», которая составляет 585 кал/г. Если в почве имеется градиент температуры, то пары воды движутся от точки с большей температурой в точку с меньшей
Конвекция — прогревание за счет струйчатого перемешивания жидкой и газообразной фаз. В почвах проявление этого механизма заметно лишь при высокой влажности, быстром перемешивании сво бодной воды.
Перенос тепла за счет прямого инфракрасного излучения. В почвах он представлен в малой степени.