我国的积雪工作者曾经做过一组对比观测.他们在积雪地(雪深10~15厘米)和裸露地里,同时在离地面5厘米深处埋设了地温观测表。结果得到那儿的年最低地温(离地5厘米深处),积雪地是-10.3℃,裸露地是-17.8℃。
显然,积雪地的地温在冬季比裸露地的地温要高得多。积雪地这种地温特点,为越冬麦作物创造了比较良好的生活环境。
一般来说,冬小麦的分(nie,植物的芽)节,大致在离地面3~4厘米深的地方。冬小麦分蘖节能够承受冻害的临界温度在-14℃~17℃之间。所以在新疆北部地区,只要地面覆盖有10~15厘米的稳定积雪,就能基本上保护越冬作物实全过冬。如果没有这层积雪,很多越冬作物就会冻死。例如有些少雪年份,当地一些农场的越冬作物就因冻害而大面积减产。
积雪,好象一条奇妙的地毯,铺盖在大地上,使地面温度不致因冬季的严寒而降得太低。积雪的这种保温作用,是和它本身的特性分不开的。
我们都知道,冬天穿棉袄很暖和,穿棉袄为什么暖和呢? 这是因为棉花的孔隙度很高,棉花孔隙里充填着许多空气,空气的导热性能很差,这层空气阻止了人体的热量向外扩散.覆盖在地球胸膛上的积雪很象棉花,雪花之间的孔隙度很高,就是钻进积雪孔隙里的这层空气,保护了地面温度不会降得很低。当然,积雪的保温功能是随着它的密度而随时在变化着的。这很象穿着新棉袄特别暖和,旧棉袄就不太暖和的情况一样。新雪的密度低,贮藏在里面的空气就多,保温作用就显得特别强。老雪呢,象旧棉袄似的,密度高,贮藏在里面的空气少,保温作用就弱了。
为什么物体里贮藏的空气越多,保温效果越强呢?
这是因为空气是不良导体的缘故。我们知道,任何一个物体,它本身都能通过热量,这种能够通过热量的性能,称做物体的导热性,它一般用导热系数来度量。所谓导热系数,指的是在一秒钟时间里能够通过体积为一立方厘米、两侧温度相差值为摄氏一度温标的物质层的热量,常用小卡路里数来表示.
下面是几种常见物体的导热系数:
物体名称 导热系数
空气 0.00005
积雪 0.0003-0.0008
水 0.0014
沙 0.0026
冰 0.0051-0.0053
花岗岩 0.0097
可以看出来,空气的导热性最差。所以物体里容纳的空气越多,它的导热性就越差.由于积雪里所能容纳的空气量变化幅度铰大,因此,积雪的导热系数变化幅度也较大。一般刚下的新雪孔隙大,导热系数常常不到0.0003卡/厘米3度/秒。但是被暴风雪吹压密实的雪,导热系数就能超过0.0008卡/厘米3度/秒了。到春天融雪后期,积雪为水所浸遗,这时它的导热系数就更接近于水了,积雪的保温作用便趋于消失。不过,经过严冬考验后的农作物,就不再怕春寒的戚胁了。