Ветрозащита

( Ветрозащитная полоса защитная полоса) — это насаждения, обычно состоящие из одного или нескольких рядов деревьев или кустарников, посаженных таким образом, чтобы обеспечить укрытие от ветра и защитить почву от эрозии . Их обычно сажают в живых изгородях по краям полей на фермах . При правильном проектировании ветрозащитные полосы вокруг дома могут снизить затраты на отопление и охлаждение, а также сэкономить энергию . Также устанавливаются ветрозащитные полосы, чтобы снег не попадал на дороги или дворы. ^{[ 1 ]} Фермеры иногда используют ветрозащитные полосы, чтобы удерживать снежные заносы на сельскохозяйственных угодьях, которые будут обеспечивать водой, когда весной тает снег. Другие преимущества включают создание микроклимата вокруг посевов (с немного меньшим высыханием и охлаждением в ночное время), обеспечение среды обитания для диких животных, ^{[ 2 ]} а в некоторых регионах – предоставление древесины после вырубки деревьев.

Ветрозащитные полосы и совмещение культур можно комбинировать в сельскохозяйственной практике, называемой аллейными посевами , или размещать их вдоль прибрежных буферных полос. ^{[ 3 ]} Поля засажены рядами различных культур, окруженными рядами деревьев. Эти деревья дают фрукты, древесину или защищают посевы от ветра. Алленое выращивание было особенно успешным в Индии, Африке и Бразилии, где производители кофе совмещали сельское хозяйство и лесное хозяйство. ^{[ 4 ]}

Еще одним применением защитной полосы является защита фермы от главной дороги или автомагистрали. ^{[ 5 ]} Это улучшает ландшафт фермы за счет уменьшения визуального вмешательства в автомагистраль, снижения шума от дорожного движения и создания безопасного барьера между сельскохозяйственными животными и дорогой.

Также используются заборы, называемые «ветрозащитными полосами». Обычно ветрозащитные полосы, изготовленные из хлопка , нейлона , холста и переработанных парусов, обычно состоят из трех или более панелей, удерживаемых на месте с помощью шестов, которые вставляются в карманы, вшитые в панель. Затем столбы вбивают в землю и формируют ветрозащитную полосу. Ветрозащитные полосы или «ветрозащитные ограждения» используются для уменьшения скорости ветра на подверженных эрозии территориях, таких как открытые поля, промышленные склады и пыльные промышленные предприятия. Поскольку эрозия пропорциональна кубу скорости ветра, уменьшение скорости ветра на 1/2 (например) уменьшит эрозию на 87,5%. ^{[ нужна ссылка ]}

Защищенные, безветренные территории, создаваемые ветрозащитными полосами, называются ветровыми тенями. ^{[ 6 ]}

Ветрозащитные полосы могут смягчить последствия переноса пестицидов . ^{[ 7 ]}

Вид с воздуха на полевые ветрозащитные полосы в Северной Дакоте
Одно из оригинальных зданий в Сваппавааре , спроектированное Ральфом Эрскином , образующее длинную ветрозащитную полосу.
Ветрозащитные полосы в Леше , Норвегия, также используются для сбора снега в засушливых районах.

Аэродинамика ветрозащитной полосы

Когда ветер сталкивается с пористым препятствием, таким как ветрозащитная полоса или защитная полоса, давление воздуха увеличивается с наветренной стороны и уменьшается с подветренной стороны. В результате воздушный поток, приближающийся к преграде, прерывается, и часть его перемещается через преграду, в результате чего образуется струя с более высокой скоростью ветра. Остальная часть воздушного потока затем движется через барьер к его краю вниз по течению, подталкиваемая уменьшением давления по ширине защитной полосы; когда он выходит снова, этот воздушный поток далее прерывается, поскольку его давление воздуха приспосабливается к окружающей среде. Это приводит к замедлению скорости ветра дальше по ветру, достигая минимума на расстоянии примерно в 3–5 раз превышающем высоту ветрозащитной полосы. За этой точкой скорость ветра восстанавливается, чему способствует вышележащий, более быстро движущийся поток. С точки зрения усредненных по Рейнольдсу уравнений Навье – Стокса эти эффекты можно понимать как результат потери импульса, вызванной сопротивлением листьев и ветвей, и они могут быть представлены объемной силой. f _i (распределенный сток импульса). ^{[ 8 ]}

Ветрозащитные полосы уменьшают среднюю скорость ветра и делают ее менее изменчивой, в результате чего перемешивание ветра менее эффективно, чем при движении против ветра. Кроме того, все эти изменения в поведении ветра приводят к изменениям в окружающей среде региона. Например, это может повлиять на баланс поверхностной энергии земли, поскольку замедленный ветер менее эффективно рассеивает солнечное тепло; эта тенденция может измениться при дальнейшем движении по ветру, и ветрозащитная полоса, примерно в 8 раз превышающая высоту ветрозащитной полосы вниз по течению, может привести к более низкой температуре поверхности. ^{[ 9 ]}

Ветрозащитные организации

Защитная полоса Великих равнин — американская инициатива по созданию защитных полос в прериях США во время пыльных 1930-х годов.
Управление по восстановлению прерийных ферм в провинции Индиан-Хед, Саскачеван, Канада, на протяжении почти 100 лет субсидировало выращивание саженцев фермерам прерий, чтобы уменьшить эрозию почвы и повысить качество жизни в прериях.

См. также

Ссылки

^ «Ветроломы» . Национальный агролесомелиорационный центр . Проверено 29 апреля 2015 г.
^ «Роль деревьев в сельском хозяйстве» . Проверено 13 февраля 2018 г.
^ Энглунд, Оскар; Бёрьессон, Пол; Мола-Юдего, Блас; Берндес, Йоран; Димитриу, Иоаннис; Седерберг, Кристель; Скарлат, Николае (2021). «Стратегическое развертывание прибрежных буферов и ветрозащитных полос в Европе может одновременно обеспечить биомассу и экологические выгоды» . Связь Земля и окружающая среда . 2 (1): 176. Бибкод : 2021ComEE...2..176E . дои : 10.1038/s43247-021-00247-y . S2CID 237310600 .
^ Уитготт, Джей; Скотт Бреннан (2008). Окружающая среда: наука, лежащая в основе историй (3-е изд.). Сан-Франциско: Пирсон Бенджамин Каммингс. п. 249. ИСБН 978-0131357051 .
^ Хетльцер, Роберт (1972). Исследование почвы округа Уолш, Северная Дакота . Служба охраны почв NRCS США. п. 75.
^ Мэтьюз, Джон А. (2014), «ТЕНЬ ВЕТРА» , Энциклопедия изменений окружающей среды , SAGE Publications, Ltd., стр. 1175, номер домена : 10.4135/9781446247501 , ISBN 9781446247112 , получено 30 марта 2020 г.
^ Учар, Тамер; Холл, Франклин Р. (2001). «Ветроломы как стратегия предотвращения заноса пестицидов: обзор». Наука борьбы с вредителями . 57 (8): 663–675. дои : 10.1002/ps.341 .
^ Уилсон, Джон Д. (1985). «Численные исследования течения через бурелом». Журнал ветротехники и промышленной аэродинамики . 21 (2): 119–154. дои : 10.1016/0167-6105(85)90001-7 .
^ Аргете, JC; Уилсон, доктор медицинских наук (1989). «Микроклимат в центре небольших квадратных защищенных участков». Сельскохозяйственная и лесная метеорология . 48 (1–2): 185–199. Бибкод : 1989AgFM...48..185A . дои : 10.1016/0168-1923(89)90016-6 .

Внешние ссылки

[1] «Ветроломы» . Национальный агролесомелиорационный центр . Проверено 29 апреля 2015 г.

[2] «Роль деревьев в сельском хозяйстве» . Проверено 13 февраля 2018 г.

[3] Энглунд, Оскар; Бёрьессон, Пол; Мола-Юдего, Блас; Берндес, Йоран; Димитриу, Иоаннис; Седерберг, Кристель; Скарлат, Николае (2021). «Стратегическое развертывание прибрежных буферов и ветрозащитных полос в Европе может одновременно обеспечить биомассу и экологические выгоды» . Связь Земля и окружающая среда . 2 (1): 176. Бибкод : 2021ComEE...2..176E . дои : 10.1038/s43247-021-00247-y . S2CID 237310600 .

[4] Уитготт, Джей; Скотт Бреннан (2008). Окружающая среда: наука, лежащая в основе историй (3-е изд.). Сан-Франциско: Пирсон Бенджамин Каммингс. п. 249. ИСБН 978-0131357051 .

[5] Хетльцер, Роберт (1972). Исследование почвы округа Уолш, Северная Дакота . Служба охраны почв NRCS США. п. 75.

[6] Мэтьюз, Джон А. (2014), «ТЕНЬ ВЕТРА» , Энциклопедия изменений окружающей среды , SAGE Publications, Ltd., стр. 1175, номер домена : 10.4135/9781446247501 , ISBN 9781446247112 , получено 30 марта 2020 г.

[7] Учар, Тамер; Холл, Франклин Р. (2001). «Ветроломы как стратегия предотвращения заноса пестицидов: обзор». Наука борьбы с вредителями . 57 (8): 663–675. дои : 10.1002/ps.341 .

[8] Уилсон, Джон Д. (1985). «Численные исследования течения через бурелом». Журнал ветротехники и промышленной аэродинамики . 21 (2): 119–154. дои : 10.1016/0167-6105(85)90001-7 .

[9] Аргете, JC; Уилсон, доктор медицинских наук (1989). «Микроклимат в центре небольших квадратных защищенных участков». Сельскохозяйственная и лесная метеорология . 48 (1–2): 185–199. Бибкод : 1989AgFM...48..185A . дои : 10.1016/0168-1923(89)90016-6 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]