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    本 章 内 容

    第 二 章 温 度

    2018/10/28

    热量交换方式 土壤温度 水体温度 空气温度 温度与农业生产

    1

    \f第一节

    一、辐射热交换

    热量交换方式

    任何温度在绝对零度以上的物体,通过放射和吸收辐射 而进行的热量交换方式。是地面和大气热量交换的主要方式。 二、分子热传导 物质通过分子热运动,传导热量的方式。土壤中热量

    交换的主要方式。

    ?土壤表面与下层土壤间以分子热传导形式进行交换的

    热量以土壤热通量B来表示。

    2018/10/28 2

    \f三 对流热交换:低层大气与高层大气热交换的主要方式 ?空气在垂直方向上有规律的升降运动称为对流。根 据其形成原因,分为两种:热力对流和动力对流。

    ? 作用:使上下层空气混合,产生热量交换。

    四 平流热交换:水平方向上热量交换的主要方式

    ? 大规??掌谒椒较蛏系脑硕莆搅?。 ? 作用:缓和地区之间、纬度之间温度的差异有很大作用。

    2018/10/28

    3

    \f五、乱流(湍流):低层大气热交换的主要方式

    ?流体在各方向上的不规则运动。

    热力乱流 ? 分为 动力乱流

    ?乱流交换的热量以乱流热通量P来表示,表示以乱流

    方式进入空气的热量。

    2018/10/28

    4

    \f?近地气层乱流强度的时空变化:

    ? 陆地比海面强 ? 白天比夜间强 六、潜热交换 水汽在相态变化时所进行的热量交换称潜热交换, 它影响下垫面和大气层的温度变化,是天气演变的 主角。 ? 山地比平原强 ? 夏季比冬季强

    ?潜热交换的热量以潜热通量LE表示,其中L为蒸发或

    凝结潜热,E为蒸发或凝结的量。

    2018/10/28

    5

    \f第二节

    土壤温度

    一、土壤表层热量收支状况

    R P ΔQs B′

    L E

    L E

    R ΔQs

    P

    B′ (夜间或冬季)

    箭头指向地面的是 收入项,表示地面得到 热量,为正值;箭头离 开地面是支出项,表示 地面损失热量,为负值。

    (白天或夏季)

    图2.1 地表层热量收支示意图 白天:ΔQs=R-P-B-LE

    2018/10/28

    夜间: -ΔQs = -R+P+B′+LE

    6

    \f二、地面热量平衡方程 R-P-B′-LE=ΔQs -R+P+B′+LE= -ΔQs 由此二式推出:R=(B′+ΔQs)+P+LE 即:R=B+P+LE 地面热量平衡方程。

    ?意义:在农林业生产中可以通过改变耕作措施来改善

    农林小气候环境。

    2018/10/28

    7

    \f二、土壤的热特性

    (一)容积热容量(Cv) 1.概念: 单位体积的土壤温度变化1℃所需吸收或放出的热量。 单位:J/m3℃ 2.大小 由土壤组成成分其各成分的比例决定。

    ?Q Cv ? V (T2 ? T1 )

    2018/10/28 8

    \f表2-1.土壤容积热容量分析 土壤成分 土壤矿物质 土壤有机质 水 空气 容积热容量(J/(㎝3· ℃ )) 1.925 2.708 4.186 0.0013

    在土壤的组成物质中,空气的热容量最小,水的热容

    量最大,固体成分介于两者之间。

    20\r

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