Тепловые свойства важнейших составных частей почвы(Quiel, 1973).

 

Вещество	Удельная теплоемкость С, Дж*см-з*К-1	Теплопро­водность X, Дж*см-1*с-'*К-1	Температуро­проводность а, 10-Зсм2*с-1
Кварц	1,92
Минералы почвы (среднее значение)	1,92
Органическое вещество (среднее значение)	1,92	2,50	1,0
Вода	4,18	5,93	1,42
Воздух	0,0012	0,259	0,21
Лед (О'С)	1,88		11,5

 

 

В годовом процессе теплообмена сильнейшая теплоотдача («съем тепла») в почве наблюдается весной и ранним летом, а также поздней осенью. Поэтому поздняя осень и ранняя зима скорее подходят для проведения тепловых сканерных съемок, если речь идет о съемке районов с различными свойствами почв или о качественной съемке твердого компонента почвы, так как в это время влажность почв более или менее одинакова на значительных площадях многих районов. Напротив, для местности, где однотипные почвы обнажены на значительных площадях, для получения информации о водном балансе района и условиях дренажа необходимо тепловые сканерные съемки проводить в сжатые сроки после наиболее интенсивного выпадения осадков. Различное высыхание лучше и хуже дренируемых участков, которые нередко возникают при весеннем потеплении, приводит к разнице температур на их поверхности и соответственно к различию радиационных температур, которые регистрируются тепловым сканером и могут быть использованы для выделения таких участков (лучше или хуже дренируемых) на тепловых изображениях местности, так называемых радиационных, или тепловых, снимках.

Предыдущие выводы неизбежно обращают наше внимание, с одной стороны, на комплексное влияние минерального состава, размера частиц, объема пор, цементации и влажности на температурные и излучательные характеристики почв и, с другой стороны, указывают на суточные и годовые изменения температур на поверхности почв, которые зависят от изменяющихся внешних условий. Так как температура и, следовательно, излучательная способность почв могут так сильно изменяться в пространстве и во времени, то не следует ожидать, что качественное обсуждение характеристик почв отснятой территории всегда возможно при обработке данных тепловой сканерной съемки. Конечно, на радиационных тепловых снимках легко выделить участки изображения с различной радиационной температурой. Качественное и в некоторых случаях количественное заключение о содержании твердых компонентов почвы, о различии влажности почв и об условиях дренирования в лучшем случае можно ожидать при сопоставимой обработке данных многозонального сканирования, т. е. таких данных, которые получены съемкой в разное время суток и года, периодически или при определенных внешних условиях. Здесь особое значение имеет качественное сопоставление суточных и годовых колебаний температуры почвы. Суточные и годовые колебания представляют данные для определения теплопереноса почв, который, со своей стороны, сильно вещественно обусловлен. Тепловая инерция используется при этом как индикатор определенных свойств почвы: по ней судят о свойствах почвы.

 

Выводы:

1. Почва отражает падающий на нее световой поток, как пра­вило, значительно слабее, чем породы. Это определяется ее влаж­ностью, наличием органики, структурой.

2. Основные типы почв достаточно контрастно отличаются по спектральной яркости (рис. 3.7). В целом, с увеличением длинны волны, спектральная яркость всех типов почв возрас­тает. Максимальным коэффициентом спектральной яркости ха рактеризуются сероземная и та­кырная почвы, а минимальным -черноземная и каштановая. Со­отношение спектральной ярко­сти типов почв отличается в разных частях спектра ЭМИ (Например, красноземные почвы в голубой части спектра (0,4 мкм) имеют минимальную характеристику - на уровне черноземов, а с уве­личением длинны волны их спектральная яркость резко воз­растает и при 0,7 мкм стано­вится максимальной, выше чем у сероземов.

 

Рис. 3.7. Коэффициент спек­тральной яркости г(1) основных типов почв (Виноградов, 1984): П - подзолистой; Л -серой лесной; Ч - чернозем­ной; К - каштановой; С - се­роземной; ЖК - краснозем­ной; Т - такырной

 

3. Особенно сильно на характеристики почв влияет влажность. При одинаковой влажности изучаемых почв на результаты ДМИ будут влиять уже другие характеристики. Поэтому исследование (картирование) почв дистанционными методами удобно проводить ранней весной или поздней осенью, когда почвы характеризуются примерно одинаковой влажностью.