温差风扇工作原理(涨知识——冬天吹风扇竟能制热还能抵御霜冻灾害)

Posted 2023-06-01

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温差风扇工作原理(涨知识——冬天吹风扇竟能制热还能抵御霜冻灾害)

连日以来，我国多地陆续出现过降温情况，继而引发霜冻灾害。昨日陕西省气象台还发布了蓝色霜冻预警。霜冻灾害对玉米、棉花等多种农作物造成品种和产量上的危害。而防霜冻技术有覆盖，灌水、熏烟等，现在，还有一种新方法，那就是风扇，高空风扇也可以用来吹散冷空气，帮助作物抵御霜冻。

霜冻

霜冻是一种较为常见的农业气象灾害，能使农作物受损害，主要是由于0℃以下的低温使作物细胞间隙的水形成了冰晶，并且冰晶不断地吸收细胞的自由水使冰晶逐渐增大，这就使细胞内水分减少而导致细胞质脱水，使细胞质胶体物质发生凝固和细胞枯萎。在冰晶形成和增大的过程中，对细胞也产生机械压力而导致机械损伤，使农作物受到损害，甚至死亡。

霜冻通常出现在秋、冬、春三季。它与“霜”不同，“霜”是近地面空气中的水汽达到饱和，并且地面温度低于0℃，在物体上直接凝华而成的白色冰晶，有霜冻时并不一定是霜。发生霜冻时不一定出现霜，出现霜时也不一定就有霜冻发生。

玉米、大豆、棉花等秋收作物在成熟前对霜冻非常敏感。以玉米为例，如果在灌浆期遭受早霜冻，不仅影响品质，还会造成减产。当气温降至0℃时，玉米发生轻度霜冻，叶片最先受害。玉米灌浆的养料主要是叶片通过光合作用产生的，受冻后的叶片变得枯黄，影响植株的光合作用，产生的营养物质减少。由于养料减少，玉米灌浆缓慢，粒重降低。如果气温降至零下3℃，就会发生严重霜冻，除了大量叶片受害外，穗颈也会受冻死亡。这样不仅严重影响玉米植株的光合作用，而且还切断了茎秆向籽粒传输养料的通道，灌浆被迫停止，常常造成大幅减产。

防霜冻风扇

防霜冻风扇是根据天气的逆温现象（由于地形、辐射、冷流等因素，导致的地面上空温度较高，而地表温度较低的现象），将上层的高温层空气经过风扇的作用流向下面的低温层，使作物生长环境气温升高，有效降低霜冻灾害发生。

防风风扇最适宜的安装高度大致是6-8米（依各地条件不同而变化）。霜冻发生时，该位置的大气温度最高，当风扇检测到霜冻温差时，就会自动开启转动，可以把热风吹向农作物，减小地面对流，有效的防止霜冻。

我国杭州的部分龙井茶园也安装了这种风扇，将防霜冻风扇安装在6米多高的铁杆顶上，利用早春时节一般高空（离地6米-10米）气温比地表气温（0.8米左右的茶丛顶部平均高度）高3℃-5℃的现象，当风扇探头检测到茶园内茶丛顶部的空气层温度低于结霜临界温度4℃以下时，就会自动启动风扇，将高空相对较暖的空气吹向茶丛，达到防止霜害的目的，成为茶园防冻的“保镖”。

传统防霜冻方法

根据不同地区、不同气象条件、不同作物等因素，抵御霜冻基本上还有4种方式：

1.灌水法

灌水可增加近地面层空气湿度，保护地面热量，提高空气温度（可使空气升温2℃左右）。由于水的热容量大，降温慢，田间温度不会很快下降。至于小面积的园林植物还可以采用喷水法，其方法是在霜冻来临前1小时，利用喷灌设备对植物不断喷水。因水温比气温高，水在植物遇冷时会释放热量，加上水温高于冰点，以此来防霜冻，效果较好。

2.遮盖法

就是利用稻草、麦秆、草木灰、杂草、尼龙等覆盖植物，既可防止外面冷空气的袭击，又能减少地面热量向外散失，一般能提高气温1－2℃。有些矮秆苗木植物，还可用土埋的办法，使其不致遭到冻害。这种方法只能预防小面积的霜冻，其优点是防冻时间长。

3.熏烟法

用能够产生大量烟雾的柴草、牛粪、锯木、废机油、赤磷或其它尘烟物质，在霜冻来临前半小时或1小时点燃。这些烟雾能够阻挡地面热量的散失，而烟雾本身也会产生一定的热量，一般能使近地面层空气温度提高1－2℃。但这种方法要具备一定的天气条件，且成本较高，污染大气，不适应于普遍推广，只适用于短时霜冻的防止和在名贵林木及其苗圃上使用。

4.施肥法

在寒潮来临前早施有机肥，特别是用半腐熟的有机肥做基肥，可改善土壤结构，增强其吸热保暖的性能。也可利用半腐熟的有机肥在继续腐熟的过程中散发出热量，提高土温。入冬后可用暖性肥料壅培林木植物，有明显的防冻效果。暖性肥料常用的有厩肥、堆肥和草木灰等。这种方法简单易行，但要掌握好本地的气候规律，应在霜冻来临前3－4天施用。入冬后，可用石灰水将树木、果树的树干刷白，以减少散热。