Wymiana powietrza między glebą i atmosferą odbywa się na zasadzie:
•dyfuzji stężeniowej (odgrywa rolę struktura i zagęszczenie gleby-90%),
•przepływu lepkiego (tylko do głęb. 5 cm, decydują o nim zmiany temperatury, ciśnienia, wiatru, wsiąkania wody opadowej- 0,03-4%),
•różnic w stopniu nagrzania gleby w dzień i w nocy (w taki sposób 0,2 - 0,4 % powietrza glebowego ulega wymianie), •ciśnienia atmosferycznego (odgrywają znaczenie na gl, przewiewnych, przepuszczalnych i dotyczą maksymalnie do 4% wymiany).
Zmianę warunków powietrznych gleby można osiągnąć przez:
•- odpowiednie zabiegi agrotechniczne (likwidacja zaskorupienia, zwiększenie porowatości i pojemności powietrznej)
•- meliorację (zmiana stosunków wodnych gleby, zwiększenie ilości porów dużych)
•- drenowanie
•- stosowanie agro i fhomclioracji dążących do poprawy struktury gleby (rośliny głęboko korzeniące się, orka pogłębiona lub głęboszowanie - likwidacja stopy płużnej, warstw nieprzepuszczalnych)
Każdy ze składników gleby posiada właściwą dla siebie zdolność ogrzewania się i przewodzenia ciepła, charakteryzowaną przez ciepło właściwe i przewodnictwo cieplne.
Ciepło właściwe jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania jednostki masy tej substancji o 1°K.
• Ciepło właściwe stałej fazy gleby zależy od składu mineralogicznego i ustalone zostało drogą pomiarów kolorymetrycznych.
•Ciepło właściwe wody zależy od stanu energetycznego, w tym od ilości rozpuszczonych w niej soli.
Ciepło właściwe cz. mineralnych - 0,733 X 103J x K materii organicznej - 1,926 X 103J x K wody -4,187 X 103J xK
_powietrza - 1.005 X i 03J xK_
Współczynnik przewodnictwa cieplnego jest to zdolność ciała do przewodnictwa cieplnego.
Na wartość tego współczynnika wpływa:
•- skład mineralogiczny
•- powierzchnia styku pomiędzy cząstkami stałymi •- temperatura gleby •- zawartość pary wodnej.
Przewodnictwo cieplne powietrza jest bardzo małe i traktować je jako warstwę izolującą. Gleba sucha nie przewodzi więc ciepła.
Przewodnictwo cieplne wody jest 20 razy wyższe niż powietrza, co powoduje wzrost przewodnictwa w miarę nasycania gleby wodą, aż do maksymalnego przewodnictwa przy pełnym nasyceniu wodą.
Przenoszenie i akumulacja ciepła w glebie odbywa się poprzez:
•- przewodzenie •- promieniowanie *- ruch wody i powietrza
•- zmiany stanu skupienia wody w glebie (parowanie, kondensacja, zamarzanie, topnienie)
Przepływ ciepła odbywa się zawsze od poziomu o wyższej temperaturze do warstw o temp. niższej,
Przepływ ciepła w glebie cechuje naturalna okresowość (transformacja) zmian dobowych energii promienistej w głąb: wartość dodatnia (w dzień) wartość ujemna (w nocy)
Największe wahania mają miejsce przy powierzchni
ziemi:
• im głębiej tym zmiany strumienia ciepła mniejsze,
•gleby wilgotne mają mniejsze zmiany wahań strumienia przepływającego ciepła (przeciwdziała przymrozkom),
•gleby suche i luźne wykazują duże wahania temperatur.