Теплоемкость и теплопроводность почвы — Характер и энергия многих химических и физических процессов, происходящих в почве, находится часто в большей или меньшей зависимости от температурного ее состояния. Главнейшим источником теплоты почвы служат тепловые лучи солнца, к непосредственным воздействиям которых присоединяются и термические явления, сопряженные с химическими реакциями и физическими движениями частиц. Степень нагревания почвы зависит от различного состояния ее поверхности, цвета а также от ее теплоемкости и теплопроводности. Теплоемкость и теплопроводность почвы почвы есть среднее из Теплоемкость и теплопроводность почвы составляющих почву твердых частей и воды. Если принять Теплоемкость и теплопроводность почвы воды за единицу, главнейшие составные части почвы будут иметь следующую весовую Теплоемкость и теплопроводность почвы (удельную теплоту): для кварца — 0,196, известняка — 0,214, каолина — 0,233, перегноя — 0,477. Но так как удельные веса твердых частиц почвы больше удельного веса воды, то и средняя объемная Теплоемкость и теплопроводность почвы их выразится несколько иначе, а именно: для кварца — 0,517, известняка 0,582, каолина — 0,575, перегноя — 0,601. Разница в Теплоемкость и теплопроводность почвы твердых веществ почвы между собою незначительна, а потому и не должна оказывать заметного влияния на возвышение температуры при действии солнечных лучей; но, сравнивая Теплоемкость и теплопроводность почвы твердых частей почвы с таковою воды, мы видели, что последняя потребляет при одинаковом объеме в 2 раза больше тепловой энергии, чем первые. Отсюда понятно, какое важное значение в данном случае имеет содержание в почве воды. Почвы, насыщенные влагой, при других равных условиях, потребуют для своего нагревания значительно большего количества тепла, чем почвы сухие; испаряя содержащуюся в них в изобилии воду, данные почвы сильно охлаждаются (зяблые, холодные почвы). Что касается зимы, то благодаря той же высокой Теплоемкость и теплопроводность почвы сырые почвы будут теплее сухих. Над Теплоемкость и теплопроводность почвы русских почв почти не производилось никаких исследований, и только в последнее время в лаборатории агрономического кабинета СПб. университета были сделаны определения Теплоемкость и теплопроводность почвы некоторых почв в приборе, употребляемом для определения весовой Теплоемкость и теплопроводность почвы твердых тел, видоизмененном применительно к почве. Даем здесь цифры результатов этих определений для нескольких почв. Суглинистый чернозем (Харьковской губ.) — 0,30; солонец (Саратовской губ.) — 0,34; песчаная почва, окрашенная гумусом (Воронежской губ.), — 0,18; супесчаный чернозем (Воронежской губ.) — 0,26; песчаная светлая почва (Воронежской губ.) — 0,162. Если Теплоемкость и теплопроводность почвы является важным фактором в нагревании поверхностных слоев почвы, то не менее важна и теплопроводность как распределитель тепла во всей почвенной толще. Несомненно, что теплопроводность почвы находится в зависимости прежде всего от теплопроводности составляющих ее твердых частей, воды и воздуха. По теплопроводности первое место занимают твердые вещества, затем вода и воздух. Отсюда а priori следующий вывод: более компактная почва будет более быстро передавать тепло в глубокие горизонты, чем более рыхлая почва. Пористость — порошкообразное измельчение массы — сильно затрудняет проведение тепла в почве, так как прикосновение отдельных частичек ее в высшей степени несовершенно, а лежащий между ними воздух обладает очень слабою теплопроводимостью. Влияние воды на передачу тепла в глубь почвы может быть разъяснена двумя следующими случаями. Во-первых, если почва только влажна, т. е. все водяные частички удерживаются большой капиллярной силой, вследствие чего затрудняется их циркуляция, то вода не может играть заметной роли при распределении теплоты в такой почве. В этом случае влажная почва относительно распределения теплоты по почвенным слоям будет действовать почти как сухая, т. е. как дурной проводник теплоты. Теплопроводность воды, по крайней мере сравнительно с другими почвенными элементами, недостаточно известна; во всяком случае, она меньше, чем у минеральных составных частей почвы. Тем не менее, теплопроводность влажной почвы больше, чем сухой, так как вода до некоторой степени вытесняет частицы воздуха, обладающие наислабейшею способностью проводить теплоту; притом почва теряет и свою пористость. Во-вторых, если почва настолько мокрая, что вода до некоторой степени может циркулировать, то подобная почва при нагревании сверху не передает нагретых водяных частичек в более глубокие горизонты; они находятся уже в положении самом благоприятном — устойчивого равновесия. Но если почва будет охлаждаться сверху, вследствие ли холодного ветра или лучеиспускания в мировое пространство, то охлажденные верхние частички жидкости получат стремление опускаться вниз, на место более теплых и глубже лежащих; вследствие чего охлаждение почвы будет чувствоваться на большей глубине, чем нагревание ее, но именно потому, что при охлаждении почвы участвуют большие массы частичек воды, в ней не обнаруживаются при этом такие крайности, как при противоположном явлении. Впрочем, сказанное относится только к охлаждению до 4° Ц, так как с понижением температуры за этот предел вода снова начинает расширяться. Над определением теплопроводности в русских почвах работали Мамонтов и Петров ("Материалы по изучению русских почв"), но они имели дело с искусственно насыпанными в особые цилиндры почвами, ненормально, следовательно, уплотненными, с плохой циркуляцией воздуха, а потому и результаты их опытов имеют лишь сравнительное значение (больше, меньше). Из этих данных нельзя вывести ни относительного, ни тем более абсолютного коэффициента теплопроводности различных почв.

Н. А.