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 в себя 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 по ветру, достигая минимума на расстоянии примерно в 3–5 раз превышающем высоту буреломы. 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 примерно в 8 раз превышающая высоту ветрозащитной полосы вниз по течению, ветрозащитная полоса 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). «Ветрозащитные полосы 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). «Ветрозащитные полосы 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]