Větrolam - Windbreak
Větrolam (shelterbelt) je výsadba obvykle skládají z jednoho nebo více řadami stromů nebo keřů vysazených takovým způsobem, aby poskytovaly úkryt před větrem a na ochranu půdy před erozí . Obvykle se vysazují do živých plotů kolem okrajů polí na farmách . Pokud jsou větrolamy kolem domu správně navrženy, mohou snížit náklady na vytápění a chlazení a ušetřit energii . Jsou také vysazeny větrolamy, které pomáhají udržet sníhod driftování na vozovky nebo dvory. Zemědělci někdy používají větrolamy k udržování závějí na zemědělské půdě, která poskytne vodu, když sníh na jaře taje. Mezi další výhody patří přispívání k mikroklimatu kolem plodin (s mírně menším sušením a chlazením v noci), zajištění stanovišť pro divokou zvěř a v některých regionech poskytování dřeva v případě těžby stromů.
Větrolamy a meziplodiny lze kombinovat v zemědělské praxi označované jako alleycropping nebo jsou rozmístěny podél proužků nárazníkových nárazníků. Pole jsou vysazena v řadách různých plodin obklopených řadami stromů. Tyto stromy poskytují ovoce, dřevo nebo chrání plodiny před větrem. Oříznutí aleje bylo obzvláště úspěšné v Indii, Africe a Brazílii, kde pěstitelé kávy spojili zemědělství a lesnictví.
Dalším využitím ochranného pásu je stínění farmy z hlavní silnice nebo dálnice. To zlepšuje zemědělskou krajinu tím, že snižuje vizuální vpád na dálnici, zmírňuje hluk z provozu a poskytuje bezpečnou bariéru mezi hospodářskými zvířaty a silnicí.
Používají se také ploty zvané „větrolamy“. Většinou vyráběné z bavlny , nylonu , plátna a recyklovaných plachet mívají tři nebo více panelů přichycených na místě pomocí tyčí, které se zasouvají do kapes všitých do panelu. Tyče jsou poté zatlučeny do země a vytvoří se větrolam. Větrolamy nebo „větrné ploty“ se používají ke snížení rychlosti větru na erodovatelných oblastech, jako jsou otevřená pole, průmyslové zásoby a prašné průmyslové provozy. Protože je eroze úměrná rychlosti větru v krychlích, snížení rychlosti větru o 1/2 (například) sníží erozi o 87,5%.
Chráněné bezvětří vytvořené větrolamy se nazývají větrné stíny.
Aerodynamika větru
V podstatě, když vítr narazí na porézní překážku, jako je větrolam nebo ochranný pás, tlak vzduchu se na návětrné straně zvýší (volně řečeno, vzduch se hromadí ) a (naopak) tlak vzduchu na závětrné straně klesá. V důsledku toho je proud vzduchu blížící se k bariéře zpomalen a jeho část je přemístěna nahoru a přes bariéru, což má za následek proud vyšší rychlosti větru ve vzduchu. Zbytek dopadajícího proudu vzduchu, který byl ve svém přístupu zpomalen, nyní obíhá bariérou ke svému dolnímu okraji, tlačen spolu s poklesem tlaku po celé šířce ochranného pásu; vznikající na straně po větru, tento proud vzduchu je nyní dále zpomalen gradientem nepříznivého tlaku, protože v závětří bariéry se tlak vzduchu s rostoucí vzdáleností po větru opět vrací na úroveň okolního prostředí. Výsledkem je, že minimální rychlost větru se nevyskytuje na nebo uvnitř větrolamu, ani na jeho okraji po větru, ale dále po větru - nominálně ve vzdálenosti asi 3 až 5násobku výšky H větru . Za tímto bodem se rychlost větru obnoví, přičemž jí pomáhá transport hybnosti směrem dolů z nadložního, rychleji se pohybujícího proudu. Z pohledu Reynoldsově zprůměrovaných Navierových-Stokesových rovnic lze tyto efekty chápat tak, že vyplývají ze ztráty hybnosti způsobené tahem listů a větví a byly by reprezentovány tělesnou silou f i (distribuovaná hybnost).
Nejen, že se v závětří úkrytu snižuje průměrná (průměrná) rychlost větru, vítr je také méně nárazový, protože turbulentní výkyvy větru jsou také tlumeny. Výsledkem je, že turbulentní vertikální míchání je v závětří bariéry slabší než proti větru a výsledkem jsou zajímavé sekundární mikroklimatické efekty. Například ve dne se citelné teplo stoupající ze země v důsledku absorpce slunečního světla (viz rozpočet povrchové energie ) mísí vzhůru méně účinně v závětří větrolam, což má za následek, že teplota vzduchu v blízkosti země je v závětří poněkud vyšší než na návětrné straně. Tento účinek je samozřejmě zeslabován s rostoucí vzdáleností po větru a skutečně, po asi 8 H po proudu může existovat zóna, která je ve skutečnosti chladnější než proti větru.
Viz také
Reference
- Wilson, 1985; Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamika, sv. 21
- Argete & Wilson, 1989, Zemědělská a lesní meteorologie, sv. 48
Bibliografie
- Zapomenutý, Jay; Scott Brennan (2008). Životní prostředí: Věda za příběhy (3. vyd.). San Francisco, Kalifornie: Pearson Benjamin Cummings. ISBN 978-0131357051.