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田间持水量

指数 田间持水量

持水量是指当土壤中多余的水分下渗,水的下渗速率减小后,土壤中剩余含水量。这种状态一般出现在匀质土壤降水或灌溉后的2到3天。田间持水量(θfc)的物理定义是液压水头(或)在−33 J/kg (即−0.33 bar)下土壤中残留的体积含水量。该术语源自Israelson和West,Frank Veihmeyer和Arthur Hendrickson。 Veihmeyer和Hendrickson发现该物理量存在一定限制并指出,该物理量受太多因素的影响以至于它对于某一特定土壤来说根本不是一个常数,虽然它在测量土壤蓄水容量方面仍然是一个比较常用的指标。田间持水量是提出的持水当量这一概念的改进。Veihmeyer和Hendrickson 提出这一概念旨在尝试改善1949年间加州农民水资源的利用效率。 田间持水量的测量方式是:在润湿土壤剖面后,盖住该剖面防止蒸发,然后再检测剖面中土壤湿度的变化。当土壤水含量改变速率变小后,此时的含水量一般被用来表示水分下渗完全停止时的水含量,此时的含水量称作田间持水量,也被叫做排水上限(Drained upper limit,DUL)。 和Weaver发现-33 kPa(即-0.33 bar)的势能下土壤的含水量与田间持水量非常接近(对于砂土来说是-10 kPa)。.

8 关系: 加利福尼亚州含水量内能蒸发水势水分持留曲线永久凋萎点液压水头

加利福尼亚州

加利福尼亚州(State of California),簡稱加州,是美国西部太平洋沿岸的一个州。面積位列美國第三;人口為3,930萬,位列美國各州第一。州首府是沙加緬度。在地理、地貌、物產、人口構成方面都具有多样化的特點。加州有一别名叫做“金州”(The Golden State),邮政缩写是CA,此外尚有英文昵称为Cali。 大洛杉矶地区及舊金山灣區分別為美國第二及第五大都會區,人口分別為1,870萬及880萬人。洛杉矶為加利福尼亞州,且為美國第二大城市,僅次於纽约。洛杉矶县為;聖貝納迪諾縣為美國面積最大的縣。 加利福尼亞州地區生產總額達$2.67兆美元,居各州第一位。與國家相比,加利福尼亞州位居世界第五大經濟體,人口居世界第36位。大洛杉矶地区及舊金山灣區為美國第二及第三大都會區經濟體。舊金山灣區為美國人均生產總額最高的地區,世界市值前十大公司有4家總部位於此地區,世界前十大富豪有4位亦居住於此地區。.

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含水量

含水量(又称水分含量,含湿量)是指某材料中水的多少,该材料可能是指土壤、岩石、陶瓷亦或水果、木头等等。含水量在诸多科技领域中均有广泛应用,它一般用比值来表示,其大小可以从零(完全干燥)到与该材料的孔隙度相同(即含水量达到饱和状态)。含水量通常有体积含水量和重量含水量两种表示方式。.

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内能

在熱力學裡,內能(internal energy)是熱力學系統內兩個具狀態變數之基本狀態函數的其中一個函數。內能是指系統所含有的能量,但不包含因外部力場而產生的系統整體之動能與位能。內能會因系統能量的增損而隨之改變。 系統的內能可能因(1)對系統加熱、(2)對系統作,或(3)添加或移除物質而改變。當系統內有不可穿透的牆阻止物質傳遞時,該系統稱之為「封閉系統」。如此一來,熱力學第一定律描述,內能的增加會等於增加的熱量加上環境對該系統所作的功。若該系統周圍的牆不能傳遞物質與能量,則該系統稱之為「孤立系統」,且其內能會維持定值。 一系統內給定狀態下的內能不能被直接量測。給定狀態下的內能可由一已給定其內能參考值之參考狀態開始,經過一連串及熱力學過程,以達到該給定狀態來決定其值。這一連串的操作及過程,理論上可使用該系統的某些外延狀態變數來描述,亦即該系統的熵 S、容量 V 及莫耳數 。內能 是這些變數的函數。有時,該函數還能再附加上其他的外延狀態變數,如電偶極矩。就熱力學及工程學上的實際用途來看,一般很少需要考慮一個系統的所有內含能量,如質量所含有的等價能量。一般而言,只有與研究的系統及程序有關的部分才會被包含進來。熱力學一般只在意內能的「變化量」。 內能是一系統內的狀態函數,因為其值僅取決於該系統的目前狀態,而與達到此一狀態所採之途徑或過程無關。內能是個外延物理量。內能是個基本熱動力位能。使用勒壤得轉換,可從內能開始,在數學上建構出其他的熱動力位能。這些函數的狀態變數,部分外延變數會被其共軛內含變數所取代。因為僅是將外延變數由內含變數所取代並無法得出其他熱動力位能,所以勒壤得轉換是必要的。熱力學系統的另一個基本狀態函數為該系統的熵 ,是個除熵 S 這個狀態變數被內能 U 所取代外,具有相同狀態變數之狀態函數。 雖然內能是個宏觀物理量,內能也可在微觀層面上由兩個假設的量來解釋。一個是系統內粒子的微觀運動(平移、旋轉、振動)所產生的微觀動能。另一個是與粒子間的化學鍵及組成物質的靜止質量能量等微觀力有關之位能。在微觀的量與系統因作功、加熱或物質轉移而產生之能量增損的量之間,並不存在一個簡單的普遍關係。 能量的國際單位為焦耳(J)。有時使用單位質量(公斤)的內能(稱之為「比內能」)會比較方便。比內能的國際單位為 J/kg。若比內能以物質數量(莫耳)的單位來表示,則稱之為「莫耳內能」,且該單位為 J/mol。 從統計力學的觀點來看,內能等於系統總能量的。.

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蒸发

蒸发是液体表面汽化的过程,與另一汽化過程「沸腾」不同的是,蒸發只會發生於液體的表面,而且可在任何溫度發生。在工业生产中,一般需要加热,可以在低于沸点时蒸发,也可以在沸点时进行沸腾蒸发。不同液体的沸点也不同,有的液体在沸点或低于沸点时会氧化或分解,需要进行减压蒸发(真空蒸发)。 蒸發的發生是由於液體粒子流動時互相發生不同程度的碰撞,這些碰撞使接近液體表面的粒子擁有足夠能量從液體中逃逸出去,做成蒸發現象。蒸發是水循環的重要途径,太陽的能量使海洋、湖泊裡的水,泥土中的水汽蒸發,形成雲。在水文學中,蒸發和蒸騰(植物葉片氣孔中水分的蒸發)合稱蒸散。 在蒸发時,液体表面會有數個平均自由程的蒸氣薄膜,稱為克努森層。.

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水势

水势指相对于纯水而言某种状态下的单位体积的水的势能,一般用ψ表示。水势描述了水由于渗透、重力、机械压力或基体效应(如毛细作用)从一个地方流动到另一个地方的趋势。水势这一概念在理解和计算植物体、动物体以及土壤中水的流动等方面具有重要意义。 影响水势的因素各种各样,它们可能同时作用,影响趋势可能相同也可能不同。比如,添加溶质会降低水势,而压力的增大会提高水势。如果水流不受限制,水会从水势高的地方流向水势低的地方。一个常见的例子是盐水(如海水或活细胞中的液体),与纯水相比,这些溶液的水势为负。没有水流的限制,水会从势能较高的位点(纯水)流向势能较低的位点(溶液);直到势能相等或者由其他水的势能因素(如压力或高度)来平衡势能的差异,水流才会停止。.

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水分持留曲线

水分持留曲线描述土壤含水量θ和土壤水势ψ之间的关系。不同类型土壤的水分持留曲线都是特异的,因此该曲线也被叫做土壤水分特征曲线。 该曲线常被用来估计土壤蓄水量、对植物的供水能力(田间持水量)以及土壤团聚体稳定性。由于水进入和离开土壤孔隙具有迟滞效应,润湿和干燥曲线也可以区分开。 水分持留曲线的总体特征如图所示,该图横纵坐标分别为体积含水量θ和基质势\Psi_m。在势能接近0处,土壤接近饱和,水分主要由毛细作用力保持在土壤中。当θ逐渐变小,水的结合力增强,在更小的势能处(负值的绝对值变大,即接近),水被紧紧留存在最小孔隙中、谷粒的接触点间,以及被土壤吸附力保留在颗粒表面形成一层水膜。 砂土中的水主要是靠毛细作用来吸收的,因此在较高(较小绝对值)势能下,大部分水会流失。然而黏土由于粘附和渗透的存在,会在较低势能下才释放水分。在任意势能下,泥煤土的水含量通常比黏土要高,而后者的含水量一般比砂土高。任意土壤的持水性都和土壤孔隙度以及土壤结合力的特性有关。.

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永久凋萎点

永久凋萎点(PWP)或称凋萎点(WP)是指植物能够从中获取水分并不会枯萎的最小土壤湿度。如果土壤湿度低于永久凋萎点,那么在饱和空气中的植物在12小时内就会枯萎。凋萎点(通常用符号θpwp或θwp表示)的物理学定义为-1500 J/kg (-15 bar)吸水压力下的土壤含水量。.

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液压水头

#重定向 扬程.

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