Wł fiz Uggla,2 183

„dostawcą” ciepła glebowego jest promieniowanie słoneczne. Świetlna energia słoneczna na powierzchni Ziemi przetwarzana jest w energią cieplną. Poza energią słoneczną na temperaturę gleb wpływają także: ciepłe wiatry, ciepło pochodzące z opadów atmosferycznych, ciepło wytwarzane w czasie procesów mikrobiologicznych, ciepło pochodzące' z wnętrza kuli ziemskiej, ciepło zwilżania, procesy chemiczne egzotermiczne i wreszcie radioaktywność. Jeśli chodzi o wpływ wiatrów i opadów atmosferycznych, tb mogą one jednak działać odwrotnie, tzn. mogą powodować oziębianie się temperatury gleby (chłodne wiatry, opady śnieżne itp.).

Omawiając stosunki cieplne gleby zwrócimy szczególną uwagę na: zdolność gleby do pochłaniania ciepła, pojemność cieplną, przewodnictwo cieplne, oddawanie ciepła glebowego, przebieg i regulowanie temperatury gleby oraz zamarzanie i odmarzanie gleby.

ZDOLNOŚĆ GLEBY DO POCHŁANIANIA I ODDAWANIA CIEPŁA

Ilość energii słonecznej padającej na powierzchnię Ziemi zależy głównie od szerokości geograficznej i klimatu, pory roku i dnia. Na równiku siła promieniowania jest znacznie większa (gdyż promienie padają,prostopadle) niż w naszych szerokościach geograficznych, gdzie promienie słoneczne padają ukośnie. Również ukształtowanie powierzchni Ziemi poważnie wpływa na dopływ ciepła do gleby. Zależy to głównie od wystawy i nachylenia stoków. Jeśli powierzchnia pozioma otrzymuje ilość energii wynoszącą 100, to stoki południowe o nachyleniu 20° otrzymują jej 106, zaś północne tylko 81 (Buckman i Brady). Takie stosunki dopływu energii słonecznej wpływają na okres topnienia śniegu i rozmarzania gleby. Wczesne zanikanie pokrywy śnieżnej lokalnie na stokach południowych stwarzać może niebezpieczeństwo wymarzania roślin. Pokrywa roślinna wywiera pewien wpływ na pochłanianie energii' słonecznej, powodując wolniejsze nagrzewanie się gleby niż w miejscach odkrytych. Zdolność pochłaniania w dużym stopniu zależy też od stosunku odbitej od powierzchni Ziemi ilości energii słonecznej do całkowitej jej ilości, zwanego albedo. Albedo kształtuje się rozmaicie w zależności od charakteru powierzchni, a szczególnie w zależności od jej barwy, wilgotności i iń. I tak na przykład powierzchnia wody odbija promienie słoneczne w mniejszym stopniu niż powierzchnia ziemi, gleby ciemne mniej niż jasne, chropowate mniej niż gleby o powierzchni gładkiej. Według Geigera i Wileńskiego albedo wynosi dla powierzchni:

—    75—95%

—    40—70%

świeżego śniegu starego śniegu białego piasku

ugoru suchego —    20%

zaoranego pola —    14°/o

ciemnej gleby ornej — 7—10°/o powierzchni wody — 3—10%.

Jak z tego zestawienia wynika, dość duże znaczenie w pobieraniu ciepła przez glebę ma jej barwa. Gleby ciemno zabarwione (np. czar-noziemy) nagrzewają się szybciej i pobierają więcej ciepła niż gleby jasne. Według Scheffera i Schachtschabela ciemne gleby wykazują w okresach ciepłych o 0,5—3,0°C wyższe temperatury w poziomie or-no-próchnicznym niż podobne pod względem innych właściwości, ale jasne gleby.

POJEMNOŚĆ CIEPLNA GLEBY

Pojemność cieplna gleby zależy głównie od jej ciepła właściwego. Ciepło właściwe gleby jest to ilość ciepła potrzebna, by temperaturę 1 g? (luib 1 cm⁸) gleby podnieść o 1°C. Kształtuje się ona jako wypadkowa pojemności cieplnej fazy stałej, wodnej i gazowej w glebie.

Według Lange, Puchnera i Lieberotha, pojemność cieplna różnych substancji kształtuje się następująco (tab. 14):

Tabela 14

Pojemność cieplna różnych substancji

Substancja	Pojemność cieplna wagowa cal/g	Pojemność cieplna objętościowa cal/cm^3
Woda	1,00	1,00
Torf	0,48	0,65
n	0,23	0,60
Wapno	0,19	0,56
Piasek	0,20	0,52
Lód	-0,51	0,45
Powietrze	0,24	0,0003

Jak widać z tabeli, pojemność cieplna substancji stałych jest do siebie' zbliżona, a tylko większe różnice zachodzą w pojemności cieplnej wody. Pojemność cieplna gleby suchej jest więc zbliżona do pojemności cieplnej jej fazy stałej. Wraz ze wzrostem zawartości wody pojemność cieplna gleby wzrasta, jak to widać z tab. 15.

Z tabeli tej wynika także, że gleba gliniasta nasycona wodą. do stanu jej polowej pojemności wymaga podwójnej ilości energii dla jej podgrzania, w stosunku dó tej samej gleby suchej.

Jak wynika z tab. 14 i 15, gleby ciężkie, próchnicze i mokre mają

183