土壤顏色為什麼影響蒸發
A. 土壤蒸散發影響因素有哪些
土壤蒸散發包括土壤蒸發和植物蒸發(散發),是半乾旱半濕潤的黑龍港地區水文循環主要的支出項。近幾十年來由於人類對大自然改造能力的大幅度提高,土壤蒸散發量在水文循環中的比例大幅度提高,局部地區、部分年份的蒸散發量甚至大於降水量—深層地下水開采量、外流域引水量的一部分也消耗於蒸散發。區域蒸散發量的主要影響因素有土壤、氣象兩個方面。
1.土壤因素
影響土壤蒸散發的土壤因素可分為土壤含水量、地下水埋深、土壤質地及結構、土壤色澤與地表特徵。
(1)土壤含水量
土壤含水量是影響土壤水分蒸發的主要因素。土壤含水量高時,土壤蒸發實質上接近自由水面蒸發,蒸發率比較穩定。隨著土壤含水量減少,非飽和滲透系數降低,補給蒸發的水分響應減少。當土壤含水量減少至非飽和滲透系數接近零時,土壤蒸發全部以水汽擴散方式進行。
(2)地下水埋深
地下水埋深越淺,土壤蒸發量越大。如果地下水面接近地面,其蒸發量甚至大於光滑水面的蒸發量。因為蒸發表面面積增大了、反射率減少了。
(3)土壤質地及結構
土壤質地及結構關系孔隙的數量、體積及其連通性,也影響到非飽和滲透系數。根據水分在非飽和土壤移動情況,各種土壤的非飽和滲透系數的大小為:粘土>輕粘土>細砂壤土>沙土。設粘土土壤(直徑小於0.07mm)的蒸發量為100%,則直徑0.25~0.5mm的土壤蒸發量為81%,而直徑1.0~2.0mm的土壤為22.2%.
(4)土壤色澤及地表特徵
土壤色澤影響土壤吸收太陽輻射,因而影響於土壤溫度和蒸發。土壤顏色愈深,蒸發量越大。黃色土壤的蒸發量比白色的大7%,棕色土壤的蒸發量比白色的大19%,黑色土壤的蒸發量比白色的大32%(對太陽光的反射率不同)。
由於風的紊動作用,高地的土壤蒸發量較谷地和盆地的大,粗糙地面的蒸發量較平滑地面的大。地表坡向不同,吸熱也有差異。15°的南向斜坡的土壤蒸發量作為100%,則東向斜坡的蒸發量為86%,北向斜坡為71%.[1]
2.氣象因素
主要包括輻射與氣溫、濕度、風和降水方式四個方面內容
(1)輻射與溫度
連續蒸發必需有連續供給汽化潛熱的能量,太陽輻射是汽化潛熱能量的來源,黑龍港流域天文輻射量較小,但是晴天的機會多,獲得太陽的能量多,所以土壤蒸發量大於天文輻射大,但是經常陰天的南方地區。氣溫和地溫對於蒸發的影響很直接,氣溫決定空氣中飽和水汽含量和水汽擴散的快慢,地溫決定土壤中水分子的活躍程度,因此氣溫和地溫越高,土壤蒸發越強烈。
(2)空氣濕度
大氣的相對濕度是影響蒸發的重要因素。當溫度為17℃~18℃,平均相對濕度從91%降到75%,日蒸發量從2.5mm增至6.3mm.在大氣中水汽接近飽和的季節,土壤蒸發速度較小。此外地面以上的濕度梯度越大,土壤蒸發越強烈。
(3)風速
風使接近土壤表面的空氣連續不斷地被擾動,將接近飽和的空氣帶走,以較乾燥空氣代替。風速越大,蒸發作用越強。當風速為5.4m/s時,從100m3方形土柱中蒸發的水量為7.8g/小時,而當風速為0時,蒸發量僅為0.3g/小時。
(4)降水方式
土壤中可供蒸發的水分與降水的數量、降水方式有關。降水量多,蒸發量大。同量的降水如果分成幾次小雨降下來,蒸發也多。
B. 土壤為什麼會有不同的顏色
土壤的顏色受諸多因素變化,甚至同一處土壤的表層10厘米與其下20厘米處的土壤顏色就不一樣,但主要的影響因素則是有機質和金屬礦物質。
前面提到土壤是一個疏鬆體,只有45%是礦物固體,25%是空氣,25%是水,剩下的5%則是有機質。可不要小看只佔了5%的地位的有機質,土壤能種植植物,養育生物,靠的就是這5%的有機質。
有機質包括碳水化合物、木素、含氮化合物、樹脂、蠟質、脂肪、單寧、灰分物質,富含蛋白質、各種元素,真乃「居家必備」。土壤就像一個自產自銷的百貨市場,土壤內有大量微生物,其上還生長許多植物、動物,它們向土壤索取營養;而當這些生物死亡時,它們的營養又回歸土壤。而土壤中有機質的含量越高,土壤顏色越深。
那為什麼向東北這種寒冷地區,土壤中的有機質含量高呢?據推測,這是因為東北那地方太冷了,氣候變化又不明顯,人類未大量開墾之前,動物不活躍,所以只見生物以身養土,未見土壤有機質被利用,所以有機質就越來越多啦。不過近些年來,東北黑土的肥力有所下降。
相比之下,熱帶和亞熱帶地區(也就是我國南部)那裡的氣候高溫多雨,地表風化和成土作用十分活躍,土壤遭雨水的分解和淋溶,使土壤中的二氧化硅等物質被淋失,而流動性很小的氧化鐵和氧化硅在土層中富集起來。氧化鐵呈現紅色,因此,土壤也成為紅色。而在一些緯度較高的地區,氣候溫和乾燥,蒸發量大於降水量,風化作用較弱,土壤處於弱淋溶狀態。一些易溶性物質如氯、硫、鈉、鉀等大多數被淋掉,而硅、鐵、鋁等不被淋掉。鈣與植物分解產生的碳酸結合成碳酸鈣,在土壤中形成碳酸鈣聚積層。分別呈現栗色或棕色,故稱為栗鈣土和棕鈣土。
土壤顏色不僅僅是土壤物質極其性質的反應,也是判讀和研究成土環境、土壤類型及其肥力的重要依據。最近,科學家還發現可利用土壤顏色評價氣候變化。
C. 為什麼會有不同顏色的土壤土壤的顏色是什麼決定的
土壤顏色他其實是土壤物質組成及其性質的反映,土壤物質組成及其性質是由不同的自然條件決定的,I.E.土壤形成因子,而且在不同的地區裡面,單一顏色的岩石或相同顏色的礦物風化後形成白土和綠色土壤,在高溫多雨地區,由於活性物質循環,強烈的風化和浸出作用使土壤中的二氧化硅等物質流失脫硅,然而,少量流動性的氧化鐵和氧化鋁富含土壤層,富含鐵和鍍鋁,而氧化鐵是紅色的。
土壤顏色的決定因素主要是結晶氧化鐵和其中所含的錳化合物,土壤的顏色也可以改變,例如,灰色,灰白色,深棕色,紅褐色等土壤大多是原始的白色土壤,紅色土壤和黃色土壤。在人們栽培和施用有機肥的作用下,土壤中的腐殖質有所增加,土壤逐漸向黑色過渡。
關於為什麼會有不同顏色的土壤土壤的顏色是什麼決定的的問題,今天就解釋到這里。
D. 分析水面蒸發和土壤蒸發的影響因子
水面蒸發:主要取決於飽和差。其他的還有對流,亂流,氣壓,風速,蒸發面上的空氣干濕程度。
土壤蒸發:主要取決於土壤含水量和土壤結構。其他的還有地形,坡向,顏色
,土質,植被覆蓋等
E. 土壤蒸發
土壤蒸發(裸地蒸發)從所蒸發水的來源看,都是來自地表以下岩土孔隙中的水,實質上屬於地下水的蒸發。按土壤含水狀態可分為兩種類型:非飽和墊面蒸發和飽和墊面蒸發。
1.非飽和墊面蒸發
是表層土壤處於非飽和狀態的蒸發。多發生在包氣帶比較厚、土壤層與飽水帶無水力聯系的區域。蒸發量靠包氣帶孔隙中持有的孔角毛細水、懸掛毛細水和下部潛水轉化為氣態水的散失來維持。
表層土壤受外界環境變化影響較大,蒸發受氣溫、風速、相對濕度、地溫分布狀態、岩性、包氣帶結構等因素控制。含水量較高的表層土壤中的水分很容易蒸發,初期蒸發量較大,土壤失水快,含水量降低迅速,很快在土壤表面形成乾燥的表層。在乾燥表層以下的土壤層,受外界環境變化的影響隨深度增加而減弱,並且孔隙中的氣體與外界的交換遲滯,處於半封閉狀態。在這種情況下,諸多影響蒸發的因素中,氣溫及地溫場的分布對土壤孔隙中液態水和氣態水的平衡影響作用顯著,從而影響土壤孔隙水的蒸發。
在濕潤沙表面覆蓋上1cm厚的干砂後,濕潤砂蒸發強度隨氣象因素變化而變化,但變化幅度很小,沙面的蒸發強度很低,與同期的水面蒸發強度比值為0.11∶1(李愛德等,1996)。野外現場試驗表明:在表層有20cm厚的干砂層、下部為濕潤砂的半固定沙丘上,地溫的日變化隨深度增加而逐漸減弱,孔隙中的相對濕度隨深度增加而增大,下部接近100%;濕潤砂層含水量日變化明顯,白天地表溫度高,地溫低,出現水凝結,含水量增加;夜晚地表溫度低,地溫高,出現蒸發,含水量降低。在表層土壤乾燥-下部土壤濕潤的結構中,只有在地表溫度低而地溫高的條件下,才會出現土壤水的蒸發(詳見第四章)。
2.飽和墊面蒸發
多出現在潛水埋深較淺、包氣帶較薄的區域,土壤層通過毛細帶與潛水發生水力聯系,潛水源源不斷地通過毛細管向表層土壤供水,補充蒸發消耗,這種蒸發屬於潛水的直接蒸發。影響潛水蒸發的因素主要是氣候、潛水的埋藏深度、包氣帶岩性和結構等。
(1)氣候對潛水蒸發的影響
氣候乾燥的西北地區和華北地區,相對濕度常小於50%,蒸發作用強烈,由水帶來的鹽分逐漸在土壤表層聚積,會形成土壤鹽漬化。因此在地下水位埋深較淺的地區常出現大面積的鹽漬化現象。例如,可從衛星圖片上清晰地辨認出河西走廊西部疏勒河下游分布的大片的鹽漬化土地。我國南方和西南地區氣候溫暖、潮濕,相對濕度高,蒸發量強度小,無表層鹽漬現象。
(2)岩性和潛水埋深對蒸發的影響
由粘土、粉砂土等細顆粒組成的包氣帶表面,分布著許多細小孔隙,當其充滿水時,便構成一個個小的蒸發面,具有很大的蒸發面周長。在一定程度上,地表蒸發受小孔擴散定律支配。粘土的孔隙直徑最小,蒸發面的周長最大,故蒸發量最大。地表蒸發大部分靠毛細上升水來維持,粘土孔隙直徑小,蒸發強烈時,毛細導管內會產生較大的負壓,在負壓作用下,空氣會進入毛細導管中,形成氣泡栓,堵塞毛細導管,降低輸水能力,使地表蒸發量降低。這種情況多出現在毛細輸水途徑較長的條件下。雖然粉砂土、亞砂土孔隙直徑較粘土大,但毛細導管輸水的通暢性好,能維持表面蒸發的需要,故在輸水途徑較長時,其蒸發量要比粘土大。
馮功堂等(1995)對潛水蒸發埋深與土質關系的試驗表明,潛水位十分接近地表時,蒸發量的大小排序為:粘土>輕壤土(粉沙土)>重壤土(亞粘土)>中壤土(亞砂土)>砂礫石;潛水面在0.5m以下,排序則是輕壤土(粉沙土)>重壤土(亞粘土)>中壤土(亞砂土)>粘土>砂礫石。潛水蒸發量隨埋藏深度增加而減小,水位埋深大於2m後,蒸發量減小趨勢明顯。見圖3-5。
圖3-5 不同岩性和潛水埋深的蒸發量
另據石家莊、山東、內蒙古等地的試驗資料,當潛水埋深大於2m時,潛水蒸發量明顯減弱;當水位埋深大於4m後,蒸發十分微弱(張朝新,1995)。
F. 土壤為什麼有不同顏色
世界各處各地,不但人的膚色不同,就連土泥的顏色也是各不相同的。
「面朝黃土背朝天"這句話形容的是農民耕作的辛苦,可是為什麼要用「黃」這個顏色呢?還有歌中唱的「我家住在黃土高坡」,我國的所有土地都是黃色的嗎?
在一些緯度比較高的地方,氣候一般都比較溫和、乾燥,降水量往往小於蒸發量,風化作用不強,土壤的狀態為弱淋溶。在這里,雨水只會沖走一些易溶物質,而沖不走鐵、鋁等物質。這里的土壤中含有由鈣和植物生產的碳酸鈣,這些碳酸鈣在土壤中不斷堆積後,就會形成棕色。
G. 土壤蒸發的影響因素
土壤的機械組成對土壤蒸發有較大的影響。土質越粘,土粒越小,毛細管亦越小,蒸發量越大。常採用翻耕,切斷毛細管的措施,以保持土壤水份(即保墒)。地形和坡向對蒸發有一定的影響,山地或高地的蒸發量比低地或谷地要大,南坡的蒸發量一般大於北坡。
除影響水面蒸發的相同因素外,尚有土壤含水量、地下水埋深、土壤結構、土壤色澤、土壤表面特徵及地形等。
(1) 當土壤含水量接近飽和時,由於不規則的土壤顆粒構成了較大的總的蒸發面,蒸發機會比水平面積相同的自由水面的蒸發機會多。土壤表層3~5厘米范圍內含水量對蒸發起決定性作用,往下影響較小。
(2) 如果地下水埋深小,潛水位經常保持在毛細管作用范圍內,則土壤含水量能持久地得到補充,蒸發均勻;反之,如果地下水埋深大,則蒸發率減小的變化幅度大。
(3) 團粒結構的土壤,蒸發量小;非團粒結構的土壤,蒸發量大。
(4) 土壤色澤改變土壤表面反射率,從而影響蒸發,土壤顏色愈深,蒸發量愈大。棕色土壤的蒸發量比白色的大19%,黑色土壤的蒸發量比白色的大32%。
(5) 土壤表面特徵影響風的紊動作用,粗糙地面的蒸發量比平滑地面的大;地形高處風速大,高地蒸發量比盆地的大;地表坡向不同,影響吸收輻射,蒸發量也有所不同。
(6) 土壤溫度梯度對水分的影響較為復雜。首先,溫度梯度影響到土壤水分運行方向,溫度高的地方水汽壓大,表面張力小;反之,溫度低,水汽壓小,表面張力大。氣態水總是從水汽壓大的地方向水汽壓小的地方運行,液態水總是從表面張力小的地方向表面張力大的地方運行。因此,土壤水分由溫度高的地方向溫度低的地方運行,且參與運行的水分數量則取決於土壤的初始含水率。土壤含水率過大或過小時,參與運行的水分都比較少,只有在毛管斷裂含水率附近的中等含水率才會使參與運行的水分比較多。此外,由於溫度梯度的存在,使得水汽在蒸發層下面發生濃集過程,當土中存在凍土層時,土壤水分是向凍土層運行,從而在凍土層底部區域的含水率較稿,而在凍土層以下的區域土壤含水率則較低。
H. 請問地理上影響蒸發量的因素有哪些
地理上影響蒸發量的因素有:
1、溫度:針對全球變暖部分地區蒸發量不增反降的現象,Michael從全球溫度日較差變小的事實出發,在理論上解釋了蒸發皿蒸發量的下降主要是由於太陽輻射量的減少造成。
2、風速:針對鍵因子風速和日照時數下降的現象,申雙和提出,造成蒸發皿蒸發量下降的主要原因為風速和日照時數的下降。小興安嶺之所以蒸發皿蒸發量增大,主要就是由於這個地區氣溫顯著升高,同時日照、風速沒有明顯減弱。
3、濕度:一般溫度越高、濕度越小、風速越大、氣壓越低、則蒸發量就越大;反之(溫度越低、濕度越大、風速越小、氣壓越高)蒸發量就越小。
4、蒸發過程聯系著地面的河流、聯系著地球的植被、景觀和我們的農業、森林和草場。在進行大規模的引水灌溉、南水北調、植樹造林和環境保護的時候,應當對每個步驟引起的蒸發量的變化進行了科學的分析。
5、在地球上,各地的地形不同,氣候不同,蒸發量的大小也就不一樣。中國蒸發量最大的地區是青海省的察爾汗鹽湖,年平均蒸發量(蒸發能力)3518毫米。各個大洲的蒸發量從大到小依次為亞洲、非洲、南美洲、北美洲、大洋洲、歐洲。
I. 土壤蒸發的三個階段的主要影響因素和保墒措施是什麼
土壤蒸發的三個階段主要影響因素及保墒措施:
第一階段:當土壤潮濕時,蒸發在土表進行。下層水分沿毛細管上升到土表蒸發。速率與水面近似相等,強度決定於土溫、飽和差、風等氣象因子。保墒措施:可通過淺鋤地來減少土壤蒸發。
第二階段:土表變干(含水量<70%),形成乾涸層。水分在土壤中蒸發後,沿孔隙、毛細管擴散到土表。速率比水面減小,主要決定於土壤中的含水量。保墒措施:可通過土壤鎮壓以減少土壤孔隙度和透氣性的方法保墒。
第三階段:土壤表層變得非常乾燥時,土壤內毛細管的供水作用停止,蒸發僅在深層進行,水汽沿孔隙擴散到土表。速率比水面蒸發小得多。保墒措施:此時地表干土層很厚,必須採用灌溉的方法滿足植物對水分的需要。農林氣象學 第三章大氣水分
J. 為什麼土壤會有很多顏色
土壤顏色是土壤物質組成及其性質的反映,而土壤物質組成及其性質又由各地不同的自然條件(即成土因素)決定。白土和青土是由單一顏色或相同色彩礦物的岩石風化後形成的。在高溫多雨地區,由於物質循環較活躍,強烈的風化和淋溶作用使土壤中二氧化硅等物質被淋失(脫硅),而流動性很小的氧化鐵和氧化鋁在土層發生富集(富鐵鋁化),氧化鐵為紅色,因此土壤呈現出紅色;緯度較高的地區氣候溫和乾燥,蒸發量大於降水量,風化作用較弱,土壤處於弱淋溶狀態,鈣與植物分解產生的碳酸結合成碳酸鈣,在土壤中形成碳酸鈣聚積層,分別呈現栗色或棕色,故稱栗鈣土和棕鈣土;寒冷的氣候條件下,草原植物長時間給土壤提供的大量的有機物質被腐蝕積累,於是形成了肥沃的黑土。土壤的顏色對於識別土壤、判斷土壤肥力都有很大的幫助。