Энергетика ландшафта
Читайте также:
|
| Зоны | Радиационный баланс, ккал/см 2 • год | Затраты тепла на | |
| испарение | турбулентный обмен | ||
| ккал/см 2 • год | % | ккал/см 2 •год | % |
| Тундра | 14,9 | 11,9 | 3,0 |
| Тайга северная | 26,3 | 21,5 | 4,8 |
| Тайга средняя и южная | 32,3 | 26,9 | 5,4 |
| Смешанные леса (подтайга) | 34,7 | 29,3 | 5,4 |
| Широколиственные леса | 37,0 | 31,1 | 5,9 |
| Лесостепь | 38,2 | 30,6 | 7,6 |
| Степь | 43,0 | 27,0 | 16,0 |
| Полупустыня | 45,4 | 14,7 | 30,7 |
| Пустыня (туранская) | 51,4 | 9,1 | 42,3 |
| Субтропические влажные леса | 59,7 | 47,8 | 11,9 |
| Тропическая пустыня | 64,5 | 59,7 | >95 |
| Саванна опустыненная | 71,7 | 14,3 | 57,4 |
| Саванна типичная | 75,3 | 39,4 | 35,9 |
| Саванновые леса (саванна южная) | 78,9 | 57,4 | 21,5 |
| Влажный экваториальный лес | 83,6 | 75,3 | 8,3 |
В высоких и умеренных широтах некоторая часть радиационного тепла (порядка 2–5%) расходуется на таяние снега, льда, сезонной мерзлоты в почве и деятельного слоя многолетней мерзлоты. При замерзании воды затраченное тепло выделяется. На физическое разрушение горных пород и химическое разложение минералов в почве уходят сотые или тысячные доли процента от всех затрат солнечной энергии.
В трансформации солнечной энергии важнейшая роль принадлежит биоте, хотя на фотосинтез растения суши используют лишь 0,5% от общего потока суммарной радиации (или 1,3% радиационного баланса). В живой биомассе суши аккумулируется 5% годовой суммарной радиации (или 14% радиационного баланса). Этот показатель также подчинён зональности. Так, в ландшафтах таёжных тёмнохвойных лесов и листопадных широколиственных лесов запас связанной энергии составляет 40% годового радиационного баланса, постоянно влажных вечнозелёных тропических лесов — 24%, а в ландшафтах североамериканских лесов из секвойи и дугласии — более 70%.
Некоторая часть аккумулированной солнечной энергии содержится в мёртвом органическом веществе (подстилке, почвенном гумусе, торфе). В гумусе мощных чернозёмов она превышает 24 ккал/см 2 , в торфе составляет более 50 ккал/см 2 .
Важную роль в формировании ландшафта играют также механические энергетические потоки, которые образуются за счёт энергии тектонических процессов и энергии солнечных лучей. В надводной части материков накоплено потенциальной механической энергии в 3 раза больше суммарной солнечной радиации, поступающей на сушу. Сюда же входят механическая энергия ветра и всех текучих вод.
Дата добавления: 2015-04-04 ; просмотров: 73 ; Нарушение авторских прав
Источник статьи: http://lektsii.com/1-130029.html
Энергетика ландшафта и интенсивность функционирования
Функционирование ландшафтов сопровождается поглощением, преобразованием, накоплением и высвобождением энергии.
Первичные потоки энергии поступают в ландшафт извне — из космоса и земных недр, но важнейший из них — поток лучистой энергии Солнца, по плотности многократно превышающий все другие источники. Для функционирования ландшафта наиболее эффективна солнечная энергия, способная преобразовываться в тепловую, химическую и механическую энергии.
За счет солнечной энергии осуществляются внутренние обменные процессы в ландшафте, включая влагооборот, циркуляция воздушных масс, биохимический метаболизм и др. Все вертикальные связи в ландшафте и многие горизонтальные прямо или косвенно связаны с солнечной энергии.
Обеспеченность солнечной энергии определяет интенсивность функционирования ландшафтов (при равной влагообеспеченности), а сезонные колебания инсоляции обуславливают годичный — цикл функционирования.
Преобразование преходящей солнечной радиации начинается с отражения части ее от земной поверхности. Потери радиации на отражение широко колеблются в зависимости от характера поверхности ландшафта.
Подавляющая часть полезного тепла, поглощаемого земной поверхностью, т.е. радиационного баланса, затрачивается на испарение (включая транспирацию) и на турбулентную отдачу тепла в атмосферу. На другие тепловые потоки в ландшафте расходуется лишь небольшая часть радиационного баланса.
Преобразование энергии может служить одним из показателей интенсивности функционирования ландшафта. Интенсивность функционирования ландшафта тем выше, чем интенсивнее в нем поток энергии и внутренний оборот веществ и связанная с ними созидающая функция, которая выражается прежде всего в биологической продуктивности. В свою очередь, все перечисленные процессы определяются соотношением теплообеспеченности и увлажнения.
Функционирование ландшафтов имеет циклический характер и подчинено цикличности поступления солнечной энергии.
Каждому компоненту присуща определенная инертность, т.е. большее или меньшее отставание ответных реакций на внешние (астрономические) причины внутригодовых изменений, в силу чего эти изменения не синхронны в отдельных процессах и явлениях. С инертностью компонентов связан эффект последействия, т.е. зависимость состояния ландшафта от характера предшествующих сезонных фаз.
Цикличность процессов функционирования ландшафта сопровождается определенными изменениями его вертикальной структуры. В умеренном поясе особенно четко различаются летний и зимний варианты этой структуры. Летний, ассимилирующий зеленый покров с более или менее сложной системой горизонтов (древесный полог, подлесок, травяной ярус и т.п.) зимой полностью или частично деградирован, но в это время года появляются снежный покров и мерзлотный почвенный слой.
Источник статьи: http://mydocx.ru/6-40319.html
Энергетика ландшафта
Как уже отмечалось, энергетика ландшафта является основой его образования, функционирования и развития. В ходе энергообмена происходит поглощение, преобразование, накопление и высвобождение энергии.
Первичные энергии поступают в ландшафт извне — из космоса (космическая изначальная энергия), от Солнца (лучистая, или электромагнитная, и корпускулярная), энергия от взаимодействия небесных тел с Землей (энергия приливов и отливов), энергия Земли (гравитационная, радиоактивности некоторых химических элементов Земли).
Лучистая энергия Солнца, поток которой многократно превышает все остальные источники, является важнейшей для ландшафтообразования. Солнечная энергия способна превращаться в иные виды энергии — тепловую, химическую, механическую, электрическую. За ее счет осуществляются внутренние обменные процессы в ландшафте — влагооборот, биологический метаболизм (оборот веществ), циркуляция воздушных масс и др. Все вертикальные и горизонтальные ландшафтные связи осуществляются прямо или косвенно за счет трансформации солнечной энергии.
Годовой поток суммарной солнечной радиации к поверхности суши составляет в среднем около 134 ккал/см 2 , а радиационный баланс — около 50 ккал/см 2 . Энергия современных тектонических движений ничтожна в сравнении с солнечной — 0,0007 ккал/см 2 . Большее значение имеет тепловой поток из недр Земли, связанный с переносом к поверхности продуктов вулканических извержений и термальных вод, — 0,05 ккал/см 2 в год, что эквивалентно 0,04% суммарной солнечной радиации, однако в вулканических районах эта энергия имеет ландшафтообразующее значение.
Преобразование приходящей солнечной радиации начинается с отражения ее части от земной поверхности. Потери радиации на отражение существенно меняются в зависимости от характера подстилающей поверхности ландшафта. Так, наибольшее количество тепла теряют приполярные ландшафты из-за высокого показателя альбедо (арктические пустыни — 87%), затем — тундровые (80%), а также пустынные и таежные (65%, что близко к среднему показателю для всей суши). Наименьшие потери присущи экваториальным лесным ландшафтам (47%), промежуточное значение имеет альбедо в степных, лесостепных и широколиственных суббореальных ландшафтах (59. 62%).
Подавляющая часть полезного тепла, позлащаемого земной поверхностью, т.е. радиационного баланса, затрачивается на испарение и турбулентную отдачу тепла в атмосферу — на влагооборот и нагревание воздуха. Соотношение этих двух расходных показателей радиационного баланса существенно различаются по ландшафтам и подчинено зональности.
В высоких и умеренных широтах некоторая часть радиационного тепла (порядка 2. 5%) расходуется на таяние снега, льда, сезонной мерзлоты в почве и деятельностью слоя многолетней мерзлоты. При замерзании воды затраченное тепло выделяется. На физическое разрушение горных пород и химическое разложение минералов в почве уходят сотые или тысячные доли процента от всех затрат солнечной энергии. В трансформации солнечной энергии важнейшая роль принадлежит биоте, хотя на фотосинтез растения суши используют
лишь 0,5% общего потока суммарной радиации (или 1,3% радиационного баланса). В живой биомассе суши аккумулируется 5% годовой суммарной радиации (или 14% радиационного баланса). Этот показатель также подчинен зональности. Так, в ландшафтах таежных темно хвойных лесов и листопадных широколиственных лесов запас связанной энергии составляет 40% годового радиационного баланса, постоянно влажных вечнозеленых тропических лесов — 24%, а в ландшафтах североамериканских лесов из секвойи и дугласии — более 70%. Некоторая часть аккумулированной солнечной энергии содержится в мертвом органическом веществе (подстилке, почвенном гумусе, торфе). В гумусе мощных черноземов она превышает 24 ккал/см 2 , в торфе составляет более 50 ккал/см 2 .
Важную роль в формировании ландшафта играют также механические энергетические потоки, которые образуются за счет энергии тектонических процессов и энергии солнечных лучей. В надводной части материков накоплено потенциальной механической энергии в три раза больше суммарной солнечной радиации, поступающей на сушу. Сюда же входят механическая энергия ветра и всех текучих вод.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник статьи: http://studopedia.su/13_143044_energetika-landshafta.html
Энергетика ландшафта
Как уже отмечалось, энергетика ландшафта является основой его образования, функционирования и развития. В ходе энергообмена происходит поглощение, преобразование, накопление и высвобождение энергии.
Первичные энергии поступают в ландшафт извне — из космоса (космическая изначальная энергия), от Солнца (лучистая, или электромагнитная, и корпускулярная), энергия от взаимодействия небесных тел с Землёй (энергия приливов и отливов), энергия Земли (гравитационная, радиоактивности ряда химических элементов Земли).
Лучистая энергия Солнца, поток которой многократно превышает все остальные источники, является важнейшей ландшафтообразующей энергией. Солнечная энергия способна превращаться в иные виды энергии — тепловую, химическую, механическую, электрическую. За счёт солнечной энергии осуществляются внутренние обменные процессы в ландшафте — влагооборот, биологический метаболизм (оборот веществ), циркуляция воздушных масс и др. Все вертикальные и горизонтальные ландшафтные связи осуществляются прямо или косвенно за счёт трансформации солнечной энергии.
Поток суммарной солнечной радиации к поверхности суши составляет в среднем около 134 ккал/см 2 в год, а радиационный баланс — около 50 ккал/см 2 в год. Энергия современных тектонических движений ничтожна в сравнении с солнечной — 0,0007 ккал/см 2 в год. Большее значение имеет тепловой поток из недр Земли, связанный с переносом к поверхности продуктов вулканических извержений и термальных вод, — 0,05 ккал/см 2 в год, что эквивалентно 0,04% суммарной солнечной радиации, однако в вулканических районах эта энергия имеет ландшафтообразующее значение.
Преобразование приходящей солнечной радиации начинается с отражения её части от земной поверхности. Потери радиации на отражение широко колеблются в зависимости от характера подстилающей поверхности ландшафта. Так, наибольшее количество тепла теряют приполярные ландшафты из-за высокого показателя альбедо (арктические пустыни — 87%), затем — тундровые (80%), а также пустынные и таёжные (65%, что близко к среднему показателю для всей суши). Наименьшие потери присущи экваториальным лесным ландшафтам (47%), промежуточное значение имеет альбедо в степных, лесостепных и широколиственных суббореальных ландшафтах (59–62%).
Подавляющая часть полезного тепла, поглощаемого земной поверхностью, то есть радиационного баланса, затрачивается на испарение и на турбулентную отдачу тепла в атмосферу — на влагооборот и нагревание воздуха. Соотношение этих двух расходных показателей радиационного баланса существенно различается по ландшафтам и подчинено зональности (см. таблицу 12).
Затраты тепла на испарение и турбулентный обмен по ландшафтным зонам
| Зоны | Радиационный баланс, ккал/см 2 • год | Затраты тепла на | |
| испарение | турбулентный обмен | ||
| ккал/см 2 • год | % | ккал/см 2 •год | % |
| Тундра | 14,9 | 11,9 | 3,0 |
| Тайга северная | 26,3 | 21,5 | 4,8 |
| Тайга средняя и южная | 32,3 | 26,9 | 5,4 |
| Смешанные леса (подтайга) | 34,7 | 29,3 | 5,4 |
| Широколиственные леса | 37,0 | 31,1 | 5,9 |
| Лесостепь | 38,2 | 30,6 | 7,6 |
| Степь | 43,0 | 27,0 | 16,0 |
| Полупустыня | 45,4 | 14,7 | 30,7 |
| Пустыня (туранская) | 51,4 | 9,1 | 42,3 |
| Субтропические влажные леса | 59,7 | 47,8 | 11,9 |
| Тропическая пустыня | 64,5 | 59,7 | >95 |
| Саванна опустыненная | 71,7 | 14,3 | 57,4 |
| Саванна типичная | 75,3 | 39,4 | 35,9 |
| Саванновые леса (саванна южная) | 78,9 | 57,4 | 21,5 |
| Влажный экваториальный лес | 83,6 | 75,3 | 8,3 |
В высоких и умеренных широтах некоторая часть радиационного тепла (порядка 2–5%) расходуется на таяние снега, льда, сезонной мерзлоты в почве и деятельного слоя многолетней мерзлоты. При замерзании воды затраченное тепло выделяется. На физическое разрушение горных пород и химическое разложение минералов в почве уходят сотые или тысячные доли процента от всех затрат солнечной энергии.
В трансформации солнечной энергии важнейшая роль принадлежит биоте, хотя на фотосинтез растения суши используют лишь 0,5% от общего потока суммарной радиации (или 1,3% радиационного баланса). В живой биомассе суши аккумулируется 5% годовой суммарной радиации (или 14% радиационного баланса). Этот показатель также подчинён зональности. Так, в ландшафтах таёжных тёмнохвойных лесов и листопадных широколиственных лесов запас связанной энергии составляет 40% годового радиационного баланса, постоянно влажных вечнозелёных тропических лесов — 24%, а в ландшафтах североамериканских лесов из секвойи и дугласии — более 70%.
Некоторая часть аккумулированной солнечной энергии содержится в мёртвом органическом веществе (подстилке, почвенном гумусе, торфе). В гумусе мощных чернозёмов она превышает 24 ккал/см 2 , в торфе составляет более 50 ккал/см 2 .
Важную роль в формировании ландшафта играют также механические энергетические потоки, которые образуются за счёт энергии тектонических процессов и энергии солнечных лучей. В надводной части материков накоплено потенциальной механической энергии в 3 раза больше суммарной солнечной радиации, поступающей на сушу. Сюда же входят механическая энергия ветра и всех текучих вод.
Источник статьи: http://studopedia.ru/6_145712_energetika-landshafta.html
