22.22.22.22.22.22.22.22.22.22.22.22.22.22.22.22.22. Добовий і річний хід температури поверхні ґрунту, верхніх шарів води, нижнього шару атмосфери.

Зміна температури ґрунту протягом доби називається добовим ходом. Добовий хід температури звичайно має один максимум і один мінімум. На поверхні ґрунту мінімум температури в ясні дні спостерігається перед сходом Сонця. Максимум температури в такі дні спостерігається близько 13 год., потім починається її зниження, що продовжується до ранкового мінімуму. Різниця між максимумом і мінімумом називається амплітудою добового ходу температури.

міна температури ґрунту протягом року називається річним ходом. Максимальні середні місячні температури поверхні ґрунти спостерігаються в липні, коли надходження тепла до ґрунту найбільше, а мінімальні — у січні — лютому. На амплітуду річного ходу температури поверхні ґрунту впливають ті ж фактори, що і на амплітуду добового ходу, за винятком пори року. Амплітуда річного ходу зростає зі збільшенням широти.

Шар ґрунту, температура якого має добовий і річний хід, називається активним шаром.

Шар ґрунту, температура якого протягом доби не змінюється, називається шаром постійної добової температури.

Дані про зміни температури ґрунту на глибинах протягом року мають велике практичне значення. Вони використовуються в сільському і комунальному господарстві, промисловому і дорожнім будівництві.

23.23.23.23.23.23.23.23.23.23.23.23.23.23.23.23.23. Вплив природних факторів на температуру повітря і ґрунту.

На термічний режим ґрунту, крім сонячної радіації, найбільше впливають рельєф, тип і склад ґрунту, рослинний і сніговий покриви.

Рельєф. Більше тепла дістають південні схили, потім — східні та західні і найменше — північні, оскільки інтенсивність сонячної радіації змінюється у тому ж напрямі.

Існує правило, встановлене О. І. Воєйковим, згідно з яким нагрівання вдень та охолодження вночі найбільші для увігнутих форм рельєфу (долин) і найменші для випуклих форм (підвищень), що зв'язано з інтенсивністю перемішування повітря.

Гребенева поверхня ґрунту вдень значно тепліша, ніж рівна, а вночі холодніша внаслідок більшої площі випромінювання.

Тип і склад ґрунту. Навесні глинясті ґрунти холодніші, ніж піщані, а восени — навпаки. Торфові ґрунти навесні холодніші, ніж мінеральні, що зумовлено не тільки поганою теплопровідністю, а й більшими витратами тепла на випаровування. Найхолодніші з ґрунтів болотні, оскільки моховий покрив мало пропускає тепла.

Рослинний покрив (у т.ч. лісова рослинність) затінює поверхню ґрунту від сонячної радіації вдень, затримує тепло вночі, висушує грунт внаслідок транспірації, витрат тепла на створення рослинних тканин та утруднює турбулентне перемішування повітря, тим самим зменшує амплітудні коливання температури поверхні ґрунту.

Сніговий покрив захищає грунт і зимуючі під ним рослини від сильного охолодження, оскільки сніг – поганий провідник тепла.

24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24. Види і типи термометрів (рідинні, термоелектричні, деформаційні, електротермометри опору, максимальні, мінімальні, психрометричні, колінчаті, грунтово-витяжні), принципи їх дії.

Рідинні термометри засновані на принципі зміни об’єму рідини зі зміною температури. У якості рідини в них найчастіше використовують ртуть або спирт.

Максимальні і мінімальні термометри мають наступні особливості. У дно резервуара максимальних термометрів упаюється скляний штифт, що входить верхнім кінцем у капілярну трубку (мал.1). Штифт перешкоджає спаданню ртутного стовпчика при зниженні температури і зберігає максимальне показання термометра внаслідок того, що в місці звуження між штифтом і капіляром сили тертя об стінки перевищують сили молекулярного зчеплення ртуті і ртутний стовпчик виявляється відірваним від маси ртуті, що знаходиться в резервуарі. При струшуванні термометра ртутному стовпчику повідомляється прискорення, при якому ртуть проштовхується в резервуар

У капілярній трубці мінімальних термометрів (мал.2) знаходиться скляний штифт, що вільно переміщається усередині спирту вниз під дією прискорення вільного падіння. У горизонтальному положенні термометра штифт залишається нерухомим при збільшенні температури й утримується силами тертя об стінки. При зниженні температури штифт переміщається убік резервуара, що захоплюється поверхневою плівкою спирту, і по його положення на шкалі фіксуює мінімальну температуру.

Термоелектричні термометри засновані на зміні електрорушійної сили термоелементів, що виникає внаслідок різниці температур спаїв. Термоелементи часто виготовляють з міді і константану.

Електротермометри опори засновані на принципі зміни електричного опору матеріалів. Ці термометри широко застосовуються для дистанційних вимірів.

Деформаційні термометри засновані на принципі зміни лінійних розмірів твердих тіл зі зміною температури. Приймачем таких термометрів є біметалічна пластинка або пружина з інвару і стали.

25.25.25.25.25.25.25.25.25.25.25.25.25.25.25.25.25. 25. Основні характеристики вологості повітря (абсолютна, відносна вологість повітря, парціальний тиск, пружність насичення, дефіцит вологості повітря, температура точки роси), їх добовий та річний режим.

Вологість повітря – це вміст водяної пари в повітрі.

Кількісно виражається наступними характеристиками:

Парціальний тиск водяної пари е — тиск, що мала би водяна пара, що знаходиться в повітрі, якби вона займала об'єм, рівний об'єму повітря при тій же температурі. Виражається в гектопаскалях.

Граничним значенням парціального тиску водяної пари, що знаходиться в повітрі, є тиск насиченої пари, так званий тиск насичення або пружність насичення водяної пари, Емб, Емм — межа вмісту водяної пари в повітрі при певній температурі. Залежить від тиску насичення і, отже, від температури повітря.

Абсолютна вологість а — маса водяної пари, що міститься в одиниці об'єму повітря (г/м3).

Питома вологість S — відношення маси водяної пари до маси вологого повітря в тім же об'ємі (г/кг).

Відносна вологість f — відношення парціального тиску пари е до тиску насиченої пари Е при певних температурі і тиску, виражене у відсотках:

Дефіцит насичення водяної пари d — різниця між тиском насиченої водяної пари при даній температурі Е і фактичним парціальним тиском водяної пари е:

d = Е — е.

Точка роси td — температура, при якій водяна пара, що міститься в повітрі, стає насиченою.

26.26.26.26.26.26.26.26.26..26..26..26..26..26..26..26..26..26. Методи вимірювання вологості повітря

Психрометричний метод заснований на залежності інтенсивності випару з водяної поверхні від вологості навколишнього повітря. Вологість повітря визначається по різниці показань двох однакових психрометричних термометрів – сухого і змоченого.

Гігрометричний (або сорбційний) метод заснований на використанні властивості гігроскопічних тіл реагувати на зміну вологості повітря.

27.27.27.27.27.27.27.27.27.27.27.27.27.27.27.27.27.27. Принципи дії психрометричних та гігрометричних приладів для вимірювання вологості повітря.

психрометр складається з двох однакових термометрів, що встановлюються в психрометричніой будці. Лівий прийнято називати «сухим», він показує температуру повітря. Термометр, встановлений праворуч, називається «змоченим», тому що його резервуар безупинно змочується дистильованою водою. Вода знаходиться в спеціальному стакані і подається до резервуара за допомогою смужки батисту, один кінець якої обертає резервуар змоченого термометра, а інший опущений у стакан і тягне воду як ґніт.

Аспіраційний психрометр дуже зручний для виміру вологості повітря в похідних умовах і серед рослин. За принципом дії він аналогічний станційному. Аспіраційний психрометр є одним з найбільш точних метеорологічних приладів. Резервуари його термометрів надійно захищені від променів Сонця, випар зі змоченого термометра відбувається при постійній швидкості вітру.

Волосяний гігрометр служить для виміру відносної вологості повітря. Дія приладу заснована на властивості знежиреного людського волоса змінювати довжину в залежності від відносної вологості. Приймальною частиною гігрометра служить знежирений людський волос, натягнутий на металеву раму.

28.28.28.28.28.28.28.28.28.28.28.28.28.28.28.28. Процеси конденсації і сублімації водяної пари в атмосфері.

Конденсація — вода з пароподібного стану переходить у рідкий. При цьому виділяється теплота, що була витрачена на випар. При температурі нижче 0° С вода може, минаючи рідкий стан, перейти у твердий. Цей процес називається сублімацією.

29.29.29.29.29.29.29.29.29.29.29.29.29.29.29.29.29. Наземні та приземні продукти конденсації та сублімації (роса, іній, рідкий та твердий (кристалічний) наліт, паморозь, ожеледь, ожеледиця), особливості їхнього утворення.

Роса — дрібні краплі води, що утворяться на поверхні ґрунту, на каменях, на листах рослин при температурі вище 0°С. Роса утворюється внаслідок радіаційного охолодження діяльного шару в ясні тихі ночі, коли цей шар і прилегле до нього повітря прохолоджуються нижче точки роси і вода, що скондесувалася, починає осідати у виді крапельок. Роса зникає незабаром після сходу Сонця унаслідок випару.

Іній — дрібні кристали льоду, що покривають поверхню землі і наземних предметів. Він утворюється так само, як і роса, але в тих випадках, коли температура точки роси нижче 0 °С и земна поверхня охолоджена нижче 0 °С.

Рідкий і твердий наліт — тонка водяна чи крижана плівка, що утвориться на вертикальних поверхнях (стіни, стовпи і т.п.) при зміні холодної погоди на теплу в результаті зіткнення вологого і теплого повітря з охолодженою поверхнею.

Паморозь — пухкий шар сніговидної маси, що наростає на гілках, проводах і т.п. (зерниста паморозь), чи пухкий шар кристаликів льоду, що наростає шляхом сублімації (кристалічна паморозь). Зерниста паморозь утвориться звичайно при потепленні після сильних морозів

Ожеледь — шар гладкого прозорого чи мутного льоду, що утвориться на деревах і інших наземних предметах унаслідок намерзання переохолоджених крапель дощу або туману при їхньому зіткненні з поверхнею предметів, охолодженими нижче 0 °С.

Ожеледиця — шар гладкого прозорого чи мутного льоду, що утворюється земній поверхні за тих же самих температурних умов, що і ожеледь.