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土壤的热容量和导热率是怎样彩响土壤温度的?

发布时间:2020-03-08

土壤的增温和降温,主要决定于土壤表面是获得热量还是失去热跫。但是不同的土壤当其表面得到或失去同样多的热量后,温度升降的幅度是不相同的,这是由于土壤热特性的不同而引起的。土壤热特性主要是热容跫和导热率两方面。 什么叫热容量?不同土壤吸收或放出相同的热量时,其增温和降温的程度是不同的,这是由于不同土壤的热容量有差异而引起的。热容量有两种:重量热容觉和容积热容量。通常采用容积热容量,其定义为:1立方厘米的物质,温度升髙 (降低〕1℃时所霈吸收(放出)的热量,其单位为[卡/厘米3.度]。很显然,热容量大的土壤,得热后升温较慢,失热后降温也较慢;而热容量小的土壤则相反。自然界中,水的热容量最 大,为1卡/厘米3.度。空气的热容量较小,为0.0003卡/厘米3.度。干土的热容景为0.4〜0.6卡/厘米3.度,约相当于水的一半。所以对自然土壤而言,随着土壤水分的增加,土壤热容量就增大。反之,当土壤变干,则热容量就变小。因此, 干燥土壤比潮湿土壤容易升温或降温。而保持水量较多的粘土,热容量就大,白天比干燥的砂土增温要少,夜间降温也少。 春季是增温季节,砂土上层的温度就比粘土为高,因此砂土地的春耕春种工作可以提早一些进行。

什么叫导热率?白天土壤表面得到热量以后,有一部分热量向深层传送。而夜间当土壤表面冷却以后,热量又从深层向表层传送。也就是说,土壤表层和深层之间经常发生着热量交换,这种交换主要是依靠分子的传导作用。导热率就是表示土壤传导热景能力大小的一个物理量。它的定义为: 厚度为1厘米,两端温差为1℃时,在1平方厘米的截面积上,每秒钟所通过的热量卡数,其单位为[卡厘米/秒.度]。导热率愈大,传导热量的能力愈强。土壤固体的导热率为 0.0044卡/厘米.秒.度。水的导热率为0.0013卡/厘米.秒. 度。空气的导热率很小,为0.00005卡厘米/秒.度。由此可见,土壤固体部分的导热率最大,水次之,空气最小。所以,如 果土壤中空气含量少,而水分多时,则导热率大;反之,导热率 就小。在实践中可以看到,在紧实的土壤上,霜冻危害是比较轻的,这和导热率大有密切关系。因为在夜间,当土壤表面降温时,由于导热率大,土壤深层的热贷容易上传给土壤表面, 使土表获得热量补充,以致降温不很剧烈:、

从上可知,由于土壤性质不同,热容量和导热率都不同, 潮湿土壤的热容量和导热率都比干燥土壤大,所以在白天或 增温季节,潮湿土壤增温缓慢,而在夜晚或降温季节,冷却也慢,因此,温度的日较差和年较差都比干燥土壤小。