Ветрозащитный экран - Windbreak - Wikipedia
А бурелом (полоса безопасности) посадка обычно состоит из одного или нескольких рядов деревья или же кусты посажены таким образом, чтобы обеспечить убежище от ветер и защитить почву от эрозия. Их обычно сажают в живые изгороди по краям полей на фермы. При правильной конструкции ветрозащитные ограждения вокруг дома могут снизить затраты на отопление и охлаждение и сэкономить энергия. Также высаживают ветрозащитные полосы, чтобы сохранить снег от заноса на проезжую часть или дворы.[1] Фермеры иногда используют ветрозащитные полосы, чтобы удерживать снежные заносы на сельскохозяйственных угодьях, которые будут обеспечивать водой, когда снег тает весной. Другие преимущества включают вклад в микроклимат вокруг посевы (немного меньше сушка и холода ночью), обеспечивая среда обитания для дикой природы[2], а в некоторых регионах предоставление дерево если деревья собраны.
Ветрозащитные полосы и совмещение можно комбинировать в сельскохозяйственной практике, называемой аллея. Поля засажены рядами разных культур в окружении рядов деревьев. Эти деревья дают плоды, дрова или защищают урожай от ветра. Аллейное выращивание было особенно успешным в Индии, Африке и Бразилии, где производители кофе совмещали сельское и лесное хозяйство.[3]
Еще одно применение защитной полосы - это ограждение фермы от главной дороги или автомагистрали. Это улучшает ландшафт фермы, уменьшая визуальное вторжение на автомагистраль, уменьшение шума от движения и создания безопасного барьера между сельскохозяйственными животными и дорогой.
Также используются заборы, называемые «ветрозащитными полосами». Обычно изготавливается из хлопок, нейлон, холст, и переработанные паруса, ветрозащитные полосы обычно имеют три или более панелей, удерживаемых на месте с помощью шестов, которые скользят в карманы, вшитые в панель. Затем столбы вбиваются в землю и образуется ветрозащитный экран. Ветрозащитные полосы или «ветрозащитные ограждения» используются для снижения скорости ветра над подверженными эрозии областями, такими как открытые поля, промышленные склады и пыльные промышленные предприятия. Поскольку эрозия пропорциональна кубической скорости ветра, уменьшение скорости ветра на 1/2 (например) уменьшит эрозию на 87,5%.
Защищенные от ветра участки, создаваемые защитными полосами, называются ветровыми тенями.[4]
Аэродинамика ветрозащиты
По сути, когда ветер встречает пористое препятствие, такое как ветрозащитный экран или защитный пояс, давление воздуха увеличивается (грубо говоря, воздух накапливается) с наветренной стороны и (наоборот) давление воздуха с подветренной стороны уменьшается. В результате воздушный поток, приближающийся к преграде, задерживается, и часть его перемещается вверх и через преграду, в результате чего струя более высокой скорости ветра на высоте. Оставшаяся часть встречного воздушного потока, задержавшаяся в своем приближении, теперь циркулирует через барьер к его нижнему краю, подталкиваемый уменьшением давления по ширине защитной полосы; возникающий с подветренной стороны, этот воздушный поток теперь еще больше задерживается из-за неблагоприятного градиента давления, потому что с подветренной стороны барьера с увеличением давления воздуха с подветренной стороны восстанавливает снова на эмбиентный уровень. В результате минимальная скорость ветра возникает не на или в пределах ветрозащиты, ни на ее подветренной кромке, а дальше по ветру - номинально на расстоянии, примерно в 3-5 раз превышающем высоту ветрозащиты. ЧАС. За пределами этой точки скорость ветра восстанавливается, чему способствует нисходящий перенос импульса от вышележащего более быстро движущегося потока. С точки зрения Усредненные по Рейнольдсу уравнения Навье – Стокса эти эффекты можно понимать как результат потери количества движения, вызванного сопротивлением листьев и ветвей, и они будут представлены силой тела жя (сток с распределенным импульсом).[5]
Мало того, что средняя (средняя) скорость ветра снижается с подветренной стороны укрытия, ветер также становится менее порывистым, так как турбулентные колебания ветра также затухают. В результате турбулентное вертикальное перемешивание слабее с подветренной стороны барьера, чем с наветренной стороны, и возникают интересные вторичные микроклиматические эффекты. Например, днем ощутимое тепло поднимается от земли из-за поглощения солнечного света (см. баланс поверхностной энергии) перемешивается вверх менее эффективно с подветренной стороны, в результате чего температура воздуха у земли с подветренной стороны несколько выше, чем с наветренной стороны. Конечно, этот эффект ослабевает с увеличением расстояния по ветру и, действительно, за пределами 8ЧАС ниже по течению может существовать зона, которая на самом деле кулер чем против ветра.[6]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ «Ветрозащитные полосы». Национальный центр агролесоводства. Получено 29 апреля 2015.
- ^ Пользователь, Супер. «Роль деревьев в сельском хозяйстве». Получено 2018-02-13.
- ^ Уитготт и Бреннан, 2008 г., стр. 249.
- ^ Мэтьюз, Джон А. (2014), "ВЕТРОВАЯ ТЕНЬ", Энциклопедия изменения окружающей среды, SAGE Publications, Ltd., стр. 1175–1175., получено 2020-03-30
- ^ Уилсон, 1985; Журнал ветроэнергетики и промышленной аэродинамики, Vol. 21 год
- ^ Argete & Wilson, 1989, Сельскохозяйственная и лесная метеорология, том 48
- Уилсон, 1985; Журнал ветроэнергетики и промышленной аэродинамики, Vol. 21 год
- Argete & Wilson, 1989, Сельскохозяйственная и лесная метеорология, том 48
Библиография
- Уитготт, Джей; Скотт Бреннан (2008). Окружающая среда: наука, лежащая в основе историй (3-е изд.). Сан-Франциско, Калифорния: Пирсон Бенджамин Каммингс. ISBN 0131357050.
