Как российские самолеты-амфибии тушат пожары на турецких курортах
Как российские самолеты-амфибии тушат пожары на турецких курортах — Газета.RuWP: вице-президент США Харрис попала в ДТП 02:04
В Испании принят закон, призванный восстановить «правосудие» над жертвами… 01:58
Япония выразила протест КНДР из-за очередного запуска ракет 01:50
Владимир Кличко осудил решение Международной ассоциации бокса об отмене отстранения… 01:50
Постпред РФ в Вене Ульянов: решение ОПЕК+ способствует стабилизации мирового рынка… 01:42
Глава делегации РФ в Вене Гаврилов: ЕС не хочет инвестировать в мир… 01:38
В конгрессе назвали провалом Байдена решение ОПЕК+ о сокращении добычи нефти 01:38
Появились подробности гибели людей в давке на стадионе в Индонезии 01:31
Экс-депутат Рады Кива рассказал о решении Киева снабдить украинцев… 01:30
Трамп заявил, что США стали насмешкой для мира 01:26
Фоторепортажи
Российские самолеты Бе-200 принимают участие в тушении лесных пожаров в Турции.
Всего в страну прибыло три самолета, сбрасывающие огромные объемы воды на очаги возгорания. Турецкий президент Реджеп Тайип Эрдоган сообщил, что задействованы также пожарные самолеты из Азербайджана и Украины.
«Усиленно работают разведка, полиция. Об итогах будет объявлено. Мы тушим пожары 4-5 самолетами, 45 вертолетами», — сказал он. Ситуация вызывает оптимизм, в пяти турецких провинциях взяты под контроль 57 пожаров.
Начальник Управления по связям администрации президента Турции Фахреттин Алтун в свою очередь заявил, что с огнем борются около 4 тыс. человек.
close
Самолет-амфибия Бе-200 во время тушения лесных пожаров в Турции, 30 июля 2021 года Лесные пожары в Мармарисе, 30 июля 2021 года Самолет-амфибия Бе-200 набирает воду для тушения лесных пожаров в Турции, 30 июля 2021 года Лесные пожары в Анталье (фото со спутника), 30 июля 2021 года Мармарис. Вид на залив Ичмелер, Мармарис, 29 июля 2021 года Самолет-амфибия Бе-200 во время тушения лесных пожаров в Турции, 30 июля 2021 года Дым от лесных пожаров в Мармарисе, 30 июля 2021 года Последствия лесных пожаров в Анталье, 30 июля 2021 года Местные жители наблюдают за лесным пожаром в городе Манавгате, Анталья, 30 июля 2021 года Умер актер Роман Громадский «Девочка-скандал»: Земфире — 45Мощный взрыв прогремел на британском курорте От «Меланхолии» до «Большой маленькой лжи»: лучшие роли Александра Скарсгарда
Подписывайтесь на «Газету.
Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Новости
Дзен
Telegram
Картина дня
Посол Антонов назвал неоправданными рассуждения о возможном ударе США по России
NYT: разведка США считает, что к убийству Дугиной причастна Украина
По словам источников, США не знали о готовящемся покушении
«ОПЕК+ встала на сторону России»
Страны ОПЕК+ сократят добычу нефти на 2 млн баррелей в сутки с ноября
Трамп назвал сумасшествием просьбы США к другим странам о производстве нефти
Зеленский предупредил о сложной зиме для Украины
Глава делегации РФ в Вене Гаврилов: ЕС не хочет инвестировать в мир на Украине
В конгрессе назвали провалом Байдена решение ОПЕК+ о сокращении добычи нефти
Новости и материалы
WP: вице-президент США Харрис попала в ДТП
В Испании принят закон, призванный восстановить «правосудие» над жертвами франкистской эпохи
Япония выразила протест КНДР из-за очередного запуска ракет
Владимир Кличко осудил решение Международной ассоциации бокса об отмене отстранения россиян
Постпред РФ в Вене Ульянов: решение ОПЕК+ способствует стабилизации мирового рынка нефти
Появились подробности гибели людей в давке на стадионе в Индонезии
Экс-депутат Рады Кива рассказал о решении Киева снабдить украинцев «буржуйками» перед зимой
Трамп заявил, что США стали насмешкой для мира
Губерниев высказался о конфликте Гаджиева и Уткина
Ведущий Fox News обвинил Байдена в возвращении США в каменный век
Посол Антонов: Россия и США ведут переговоры об обмене заключенными по специальным каналам
КНДР запустила вторую ракету в сторону Японского моря
Посол Антонов: Россия не потерпит угроз от США по поводу ее действий на Украине
Призер Олимпийских игр объявила об отъезде из России
Посол в США Антонов заявил, что не знает о предупреждении советника Байдена руководству РФ
Минцифры 6 октября опубликует документ о направлениях, которые относятся к ИТ
США пообещали «не сидеть сложа руки» в случае прямой угрозы со стороны КНДР
Глава AMC Fight Nights Global Гаджиев дал пощечину Уткину перед матчем в Медиалиге
Все новости
«Народу не хотят говорить даже часть правды об СВО»
Глава комитета ГД по обороне Картаполов призвал «перестать врать» о спецоперации
Кадыров попал в Книгу рекордов России в день рождения
Кадырова включили в Книгу рекордов РФ из-за числа введенных санкций
Военная операция РФ на Украине. День 224-й
Онлайн-трансляция военной спецоперации РФ на Украине — 224-й день
«Газета.Ru» приняла участие в акции «Доброшрифт»
Российские бренды на день сменили логотипы в поддержку людей с ДЦП
Кадыров стал генерал-полковником. Какие еще награды и звания у него есть
Кадыров сообщил о повышении в звании до генерал-полковника Росгвардии
«Может, и не было бы конфликта».
Путин рассказал о нацизме на Украине и мобилизации
Путин подписал документы о присоединении к России новых территорий
Ноги в грязи, руки в презервативах: чем запомнились Недели моды в Милане и Париже
В сети появилось фото израильского паспорта Пугачевой
Украинские СМИ опубликовали фото израильского паспорта Аллы Пугачевой
«Определенные территории будут возвращены». Песков рассказал о планах Москвы
Песков назвал «фейками» публикации о превращении СВО в КТО
Лекарство в один клик: за что присудили «Нобеля» по химии
Химик Сухоруков объяснил суть метода, удостоенного «Нобелевки» по химии
Что Россия может делать с иностранными спутниками
Минобороны РФ сообщило, что проводит эксперименты с иностранными спутниками на орбите
«Схватил за голову и тряс». Джоли обвинила Питта в нападении на борту самолета
Анджелина Джоли обвинила Брэда Питта в домашнем насилии
«Попал в трудные времена». В Москве покончил с собой бывший ректор ВГИКа
Бывший ректор ВГИКа Александр Новиков совершил самоубийство в Москве
Марина Ярдаева
К станку, не отходя от колыбели
О том, что такое самореализация в декрете
Юлия Меламед
И желает вам приятного полета
О последней волне отъезда из РФ
Георгий Бовт
Невыученный урок истории
О том, как октябрьские события 1993 года «замели под ковер»
Мария Дегтерева
Паникеры паникуют
О том, как спастись от истерики в соцсетях
Дмитрий Воденников
Кошенька, это очень важно
О двух таких разных судьбах
—>
Читайте также
Найдена ошибка?
Закрыть
Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.
Продолжить чтение
Разработка многоцелевой амфибии Бе-200 началась в
ОКБ им. Г.М.Бериева в 1989 году под руководством
главного конструктора А.Явкина. При проектировании широко использовался
опыт создания противолодочного самолёта А-40. Для
реализации проекта создано совместное предприятие «БЕТАИР» (Бериев-Таганрог-Иркутск).
Для продвижения амфибии на зарубежном рынке и ускорения сертификации самолёт
проектировался с учётом американских норм лётной годности FAR-25. Бе-200 внешне напоминает уменьшенный в размерах А-40 (длина и размах
крыльев уменьшены на 25%, взлётная масса — вдвое). Амфибия не привязана к
аэродромам высокого класса, что делает её незаменимой в районах Крайнего
Севера, Сибири и Дальнего Востока. Самолёт может эксплуатироваться с
аэродромов, имеющих ВПП длиной до 1800 м, внутренних водоёмов и морских
акваторий глубиной более 2 м при высоте волны 1,2 м. Главным назначением Бе-200 является борьба с лесными пожарами. В режиме глиссирования самолёт за 12-14 с набирает на борт 12 т воды в 8 секций баков, расположенных под полом кабины. При удалении 200 км от аэродрома базирования до водоёма и расстоянии 10 км от последнего до очага пожара Бе-200 за одну заправку может сбросить до 320 т воды. Бортовой пилотажно-навигационный комплекс АРИА-200 (совместная разработка НИИ авиационного оборудования и американской фирмы «Аллайд Сигнал Аэроспейс») позволяет решать специфические амфибийные задачи при тушении пожаров в автоматическом режиме, включая выход на очаг пожара и акваторию забора воды, заход на посадку до высоты 60 м и точное определение взаимного положения в группе при ограниченной видимости. Кроме пожарного предусмотрены варианты пассажирского, административного,
грузового, патрульного применения Бе-200. В пассажирском варианте самолёт
может перевозить 68 пассажиров, в десантном грузовой отсек вмещает 30
десантников в полной экипировке, в санитарном — 30 больных на носилках и
7 сопровождающих. Бе-200 представляет собой высокоплан классической схемы с Т-образным хвостовым оперением. Стреловидное крыло снабжено отклоняемыми носками и двухсекционными щелевыми закрылками. Для обеспечения боковой остойчивости под крылом установлены поплавки. Лодка — однореданный классический полумонокок с 10 водонепроницаемыми отсеками. Кабина экипажа отделена от грузового отсека водонероницаемой перегородкой. Грузовой люк в хвостовой части позволяет загружать контейнеры АКБ-1,5 и другие крупногабаритные грузы. В конструкции планёра широко используются алюминиевые сплавы повышенной коррозионной стойкости и композиционные материалы. Трёхопорное шасси с носовой стойкой убирается в днище лодки. На начало 2014 года изготовлено 11 самолётов Бе-200 (включая 2 прототипа
для статических испытаний). Фотографии Бе-200 можно посмотреть здесь. Модификации самолёта
Лётно-технические характеристики
Литература
|
В 1995
году был изготовлен первый планёр для статических испытаний. Для испытания
пожарного оборудования в 1996 году была подготовлена летающая лаборатория
Бе-12П-200. Прототип Бе-200 впервые поднялся в
небо 24 сентября 1998 года с аэродрома Иркутского
авиационного производственного объединения (ИАПО) (командир экипажа
К.В.Бабич). В июне 1999 года он демострировался на авиасалоне в Ле Бурже.
Во время испытаний было выполнено около 600 полётов, из них 170 — с посадкой
на воду. В августе 2001 года был получен сертификат типа ограниченной
категории и началось серийное производство в Иркутске. В марте 2003 года
самолёту присвоено название «Альтаир». В 2011 году производство передано
на ТАНТК им. Бериева.
На самолёте установлены 2 турбовентиляторных двигателя
Д-436ТП производства Запорожского моторостроительного
завода «Мотор-Сiч». По требованию заказчика могут устанавливаться двигатели
BR-715 (BMW + «Роллс-Ройс») или «Аллисон-2000».
На Бе-200 установлено 24 международных рекорда
(в основном по скороподъёмности). 1 самолёт продан МЧС Азербайджана, ещё 1 —
передан в лизинг итальянской авиакомпании «Сорем». Самолёты Бе-200ЧС принимали
участие в тушении пожаров в Греции, Италии, Португалии.
ИЛ-76, характеристики, как пожарный самолет набирает воду?
Иногда к месту пожара нет доступа, например, когда горит таежный лес, или это площадной пожар. Тогда на помощь приходит пожарный самолет и пожарная авиация.
Сделать хотя бы один боевой вылет на пожарном самолете – дорогое удовольствие, но это стоит того, когда полыхает нефтеперерабатывающий завод или у кромки лесного пожара, уничтожающего все на своем пути, населенные пункты и человеческие жизни, которые бесценны.
Пожарная авиация России
Пожарная авиация подчинила себе две стихии: воздух и воду. В нашей стране 46% территории занимают леса. Лесные пожары возникают часто и в труднодоступных местах. В этом случае без пожарной авиации не обойтись. Использовать авиацию в Советском Союзе для ликвидации пожаров стали еще в 1931 году. Тогда самолеты еще не тушили огонь, а проверяли обстановку на территории. При обнаружении возгорания на место десантировался пожарный с парашютом и решал проблему на земле. Через десяток лет самолеты уже сбрасывали воду с борта.
Сегодня слава российской пожарной авиации гремит по всей Европе и странам СНГ. На вооружении МЧС стоят современные самолеты для ликвидации огня, самолеты-амфибии, которые тушат лесные и полевые пожары не только в России, но и оказывают помощь зарубежным пожарным службам.
Пожарный самолет ил 76 и его модификации
Самый внушительный пожарный самолет – ИЛ 76 П (ТДП). Он способен брать на борт 42000 л воды или огнегасящей жидкости в двух баках ВАП (выливных авиационных приборах).
Кроме переброски военно-транспортного груза 76 ТД (транспортный дальний) должен был выполнять сброс груза с минимальной высоты. Эти «навыки» и принципы эксплуатации самолета и пригодились в последствии для модификации машины под тип «Пожарный». Ведь сброс 40 тонн жидкости с высоты 50 метров для Ил 76 было обычным делом.
Пожарный Ил-76 был спроектирован в 1988 году, а в следующем уже был изготовлен экспериментальный экземпляр. При испытаниях машина выливала воду залпом или затяжными порциями, поочередно открывая емкости с жидкостью, при разных скоростях от 250 км в час до 400 км в час.
Площадь покрытия при скорости 300 км в час и при высоте 80 м при последовательном открывании двух баков составила 48000 кв. м. А при единичном прицельном залпе 40000 кв.м. Причем весь маневр занимает всего 8 секунд.
После испытаний машины в реальных боевых действиях, а именно при пожарах на военных складах, пожарный самолет ИЛ запустили в серийное производство, так как он полностью справился с боевой задачей.
ВАП — выливной авиационный прибор, был усовершенствован, увеличен объем бака. Общая масса ВАП-2 теперь 45 тонн, но конструкция не менялась: две цистерны длиной 21 метр, изготовленных из легкого алюминиевого сплава. Каждая вмещает по 21 тысячи литров воды.
Как работает этот выливное устройство? В верхней части баков размещены заливные горловины, через которые закачивается вода. Они приспособлены под стандартные пожарные рукава. Для предотвращения перелива воды или огнетушащего состава в кабину машины баки оборудованы шлангами перелива. При заправке водой лишняя жидкость выливается за борт.
Ил 76 спроектирован так «умно», что два бортинженера за два часа способны загрузить и пришвартовать баки ВАП-2. Таким образом стандартный ИЛ-76 за несколько часов превращается из простого дальнего транспортного в пожарный. Круто, правда?
А сколько же времени потребуется на то, чтобы заправить баки водой и подготовить 76-ой к боевому вылету. Возможно, вы удивитесь, но это займет всего 15 минут при заправке на базе.
Также заправлять самолет водой реально из пожарных автоцистерн.
Летно-технические характеристики Ил-76 ТДП:
- машина оборудована устройством тушения пожара — ВАП-2;
- суммарный объем баков —42000 л;
- их количество — 2 шт.;
- рабочая скорость машины при маневре сбрасывания— 280 км/ч;
- минимальная h при сбросе воды — 80 м;
- минимальное время слива —8 сек.
Бе 200
«Летающая лодка» с дразнящим названием, разработанная в комплексе имени Бериева, один из самых необычных самолетов. Эта амфибия не имеет аналогов в мире. Кроме того, что он используется для тушения пожаров, забирая воду прямо с водоема и с водной поверхности взлетая же, он выполняет и другие функции: применяется в поисково-спасательных операциях, в экологических миссиях, охраняет водные поверхности, перевозит пассажиров и грузы.
Самолет оборудован восьмью баками, и каждый бак может независимо от других набирать и сбрасывать воду. Так как амфибия может заправлять баки прямо с водоема, он может сократить время тушения пожара.
Заполнить все свои баки с водоема Бе 200 способен лишь за 18 минут. Специалисты утверждают, что у Бе 200 большое будущее. Он работает не только в России, его закупают Китай, Чили, Индонезия и США. Эта машина маневренна, многофункциональна, имеет отличные летные и мореходные показатели, а технические характеристики Бе поражают.
Ан 32П
Интересно, что модель Ан 32 создавался специально как экспортный вариант, и в ВВС отечественных войск его использование не планировалось. Но время все расставило на свои места, и сегодня многофункциональная машина Ан 32 выполняет боевые задачи и в войсках МЧС. Для пожарного самолета Ан 32П подобрали ник Firekiller, которое означает «убийца огня».
Пожарный самолет Ан-32П модифицирован на базе Ан-32 для борьбы с лесными пожарами. На нем установлено четыре внешних бака, каждый из которых вмещает по 2 тысячи литров. При необходимости баки снимаются. Сброс можно производить последовательно, либо единым залпом. Точность наведения определяется прицелом.
Также в машине предусмотрена установка прицельно-навигационного комплекса.
Ан 32П способен вызывать дождь над зоной пожара при помощи метеопатронов. Также машина способна транспортировать команду спасателей с рабочим оборудованием и снаряжением, грузовой отсек самолета вмещает 30 человек.
Универсальный транспортный самолет ан 74п
В составе авиации МЧС России имеются универсальные транспортные самолёты короткого взлета и посадки Ан-74П, названные в народе «Чебурашка».
Bombardier canadairs cl 415
Еще один экземпляр «летающих лодок» — представитель канадской компании. Самолет-амфибия Bombardier 415 может взлетать с водной поверхности и с земли. На борту установлены четыре бака для воды, которые суммарно вмещают в себя 6000 литров воды.
Самолет называют просто Superscooper, что в переводе с английского значит «суперковшик». Очень метко! Ведь машина состоит на вооружении пожарных частей стран, расположенных на морском побережье: Италии, Греции, Франции, Испании, США, он черпает воду в море и тушит пожар.
Этот противопожарный самолет просто превращается из пожарного в транспортный. Он перевозит 30 пассажиров. Даже в противопожарной комплектации Бомбардье способен взять на борт 8 человек. Машину используют для патрулирования акваторий моря, для розыскных и спасательных работ.
Применение противопожарной авиатехники зачастую единственный и самый рациональный способ борьбы с пожаром. В странах с большими территориями (Россия, США) чаще используют авиатанкеры наземного базирования, а в приморских странах предпочитают самолеты-амфибии.
Тушить пожар с самолета придумали не в России, но наши наработки и технологии, отвага летчиков российской пожарной авиации признаны во всем мире.
Как большие деревья, такие как секвойи, пропускают воду от корней к листьям?
На прошлой неделе мы представили общий план того, как деревья поднимают воду. Дональд Дж. Мерхаут из Monrovia Nursery Company со штаб-квартирой в Азусе, Калифорния, предоставил более подробный ответ:
«Вода часто является наиболее ограничивающим фактором для роста растений.
Поэтому растения разработали эффективную систему для поглощения, перемещения , хранят и используют воду. Чтобы понять транспорт воды в растениях, сначала нужно понять устройство растений. Растения содержат обширную сеть каналов, которая состоит из тканей ксилемы и флоэмы. Этот путь транспорта воды и питательных веществ можно сравнить с сосудистая система, транспортирующая кровь по телу человека.Как и сосудистая система человека, ткани ксилемы и флоэмы простираются по всему растению.Эти проводящие ткани начинаются в корнях и пересекают стволы деревьев, разветвляясь на ветви и затем разветвляется еще дальше на каждый лист.
«Ткань флоэмы состоит из живых удлиненных клеток, соединенных друг с другом. Ткань флоэмы отвечает за транспортировку питательных веществ и сахаров (углеводов), которые вырабатываются листьями, в области растения, которые метаболически активны (требующие сахаров для энергии и роста). Ксилема также состоит из удлиненных клеток. Как только клетки сформированы, они умирают.
Но клеточные стенки все еще остаются неповрежденными и служат отличным трубопроводом для транспортировки воды от корней к листьям. одно дерево будет иметь много тканей или элементов ксилемы, проходящих через дерево.Каждый типичный сосуд ксилемы может иметь диаметр всего несколько микрон.
«Физиология поглощения и транспорта воды также не столь сложна. Основной движущей силой поглощения и транспорта воды в растение является транспирация воды из листьев. Транспирация — это процесс испарения воды через специальные отверстия в листьях, называемые устьицах. Испарение создает отрицательное давление водяного пара в окружающих клетках листа. Как только это происходит, вода втягивается в лист из сосудистой ткани, ксилемы, чтобы заменить воду, которая испарилась из листа. воды, или напряжение, возникающее в ксилеме листа, будет распространяться вниз через остальную часть ксилемного столба дерева и в ксилему корней благодаря когезионным силам, удерживающим вместе молекулы воды вдоль сторон трубок ксилемы (помните, что ксилема представляет собой непрерывный столб воды, который простирается от листа до корней).
увеличение поглощения воды из почвы.
«Теперь, если транспирация из листа уменьшится, как это обычно происходит ночью или в пасмурную погоду, падение давления воды в листе будет не таким большим, и поэтому потребность в воде будет меньше (меньше напряжение) помещенного на ксилему. Потеря воды листом (отрицательное давление воды или вакуум) сравнима с помещением всасывания на конец соломинки. Если созданное таким образом вакуум или всасывание достаточно велико, вода будет подниматься вверх через соломинку .Если бы у вас была соломинка очень большого диаметра, вам потребовалось бы большее всасывание, чтобы поднять воду. Точно так же, если бы у вас была очень узкая соломинка, потребовалось бы меньшее всасывание. Такая корреляция возникает в результате когезионной природы воды вдоль стороны соломинки (стороны ксилемы).Из-за узкого диаметра трубки ксилемы степень натяжения воды (вакуум), необходимая для проталкивания воды через ксилему, может быть легко достигнута за счет нормальной скорости транспирации, которая часто имеет место.
в листьях».
Алан Дикман — руководитель учебной программы факультета биологии Орегонского университета в Юджине. Он предлагает следующий ответ на этот часто задаваемый вопрос:
«Оказавшись внутри клеток корня, вода попадает в систему взаимосвязанных клеток, составляющих древесину дерева и простирающихся от корней через стебель и ветви в листья. Научное название древесной ткани — ксилема; состоит из нескольких различных типов клеток. Клетки, которые проводят воду (вместе с растворенными минеральными питательными веществами), длинные и узкие, и перестают быть живыми, когда они выполняют функцию переноса воды. Некоторые из них имеют открытые отверстия наверху и внизу и сложены более или менее подобно бетонным канализационным трубам. Другие клетки сужаются на концах и не имеют полных отверстий. Однако у всех есть ямки в стенках ячеек, через которые может проходить вода. Вода перемещается из одной ячейки в другую, когда есть давление разница между ними.
«Поскольку эти клетки мертвы, они не могут активно участвовать в перекачивании воды.
Может показаться возможным, что живые клетки в корнях могут создавать высокое давление в клетках корней, и в ограниченной степени этот процесс действительно происходит. Но общий опыт говорит нам что вода в древесине находится не под положительным давлением, а под отрицательным или всасывающим. Чтобы убедиться в этом, представьте себе, что происходит, когда рубят дерево или когда в стволе просверливают отверстие. если бы давление в штоке было положительным, можно было бы ожидать выхода струи воды, что случается редко.
«На самом деле всасывание, существующее внутри водопроводящих клеток, возникает в результате испарения молекул воды с листьев. Каждая молекула воды имеет как положительно, так и отрицательно электрически заряженные части. В результате молекулы воды имеют тенденцию прилипать друг к другу; благодаря этой адгезии вода образует округлые капли на гладкой поверхности, а не растекается в совершенно плоскую пленку.Когда одна молекула воды испаряется через пору листа, она оказывает небольшое притяжение на соседние молекулы воды, уменьшая давление в листе.
проводящие воду клетки листа и выводящие воду из соседних клеток.Эта цепочка молекул воды простирается от листьев до корней и даже уходит от корней в почву.Таким образом, простой ответ на вопрос о том, что продвигает воду от корней к листьям в том, что это делает солнечная энергия: солнечное тепло заставляет воду испаряться, приводя в движение водную цепь».
Обновлено 8 февраля 1999 г.
Хэм Кейлор-Фолкнер — профессор лесного хозяйства Колледжа сэра Сэндфорда Флеминга в Линдси, Онтарио. Вот его объяснение:
Изображение: CHERYL MATTHEWS, Humboldt Redwoods Interpretive Association REDWOOD TREES. Старовозрастные секвойи, такие как эти гиганты из Рокфеллеровского леса в государственном парке Гумбольдт-Редвудс в Калифорнии, достигают высоты 100 метров и более. |
Чтобы превратиться в высокие, самоподдерживающиеся наземные растения, деревья должны были развить способность транспортировать воду из запаса в почве к кроне — расстояние по вертикали, которое в некоторых случаях составляет 100 метров и более ( высота 30-этажного дома).
Чтобы понять это эволюционное достижение, необходимо знать структуру древесины, некоторые биологические процессы, происходящие внутри деревьев, и физические свойства воды.
Вода и другие материалы, необходимые для биологической активности деревьев, переносятся по стволу и ветвям в тонких полых трубках в ксилеме или древесной ткани. Эти трубки называются сосудистыми элементами в лиственных или лиственных деревьях (те, которые теряют листья осенью), и трахеидами в хвойных или хвойных деревьях (те, которые сохраняют большую часть своей последней листвы в течение зимы). Элементы сосудов соединяются встык через перфорационные пластины, образуя трубки (называемые сосудами), длина которых варьируется от нескольких сантиметров до многих метров в зависимости от вида. Их диаметр колеблется от 20 до 800 микрон. Вдоль стенок этих сосудов есть очень маленькие отверстия, называемые ямками, которые позволяют перемещать материалы между соседними сосудами.
Трахеиды у хвойных деревьев намного меньше, редко превышая пять миллиметров в длину и 30 микрон в диаметре.
У них нет перфорированных концов, поэтому они не соединяются встык с другими трахеидами. В результате ямки у хвойных, также встречающиеся по длине трахеид, приобретают более важную роль. Это единственный способ, с помощью которого вода может перемещаться от одной трахеиды к другой, когда она движется вверх по дереву.
Для перемещения воды через эти элементы от корней к кроне должен образоваться непрерывный столб. Считается, что эта колонна возникает, когда дерево является только что проросшим саженцем, и поддерживается на протяжении всей жизни дерева двумя силами: одна выталкивает воду от корней, а другая подтягивает воду к кроне. Толчок осуществляется двумя действиями, а именно капиллярным действием (стремление воды подниматься в тонкой трубке, потому что она обычно течет по стенкам трубки) и корневым давлением. Капиллярное действие является второстепенным компонентом толчка. Давление корней обеспечивает большую часть силы, толкающей воду, по крайней мере, на небольшой путь вверх по дереву.
Корневое давление создается за счет движения воды из своего резервуара в почве в ткани корня путем осмоса (диффузии по градиенту концентрации). Этого действия достаточно, чтобы преодолеть гидростатическую силу водяного столба и осмотический градиент в случаях, когда уровень воды в почве низкий.
Капиллярное действие и корневое давление могут поддерживать столб воды высотой от двух до трех метров, но более высокие деревья — фактически все деревья в зрелом возрасте — очевидно, требуют большей силы. У некоторых старых экземпляров, включая некоторые виды, такие как Sequoia , Pseudotsuga menziesii и многие виды из влажных тропических лесов, крона достигает 100 и более метров над землей! В этом случае дополнительной силой, которая тянет столб воды вверх по сосудам или трахеидам, является эвапотранспирация, потеря воды листьями через отверстия, называемые устьицами, и последующее испарение этой воды. Поскольку вода теряется из клеток листа в результате транспирации, устанавливается градиент, при котором движение воды из клетки увеличивает ее осмотическую концентрацию и, следовательно, давление всасывания.
Это давление позволяет этим клеткам высасывать воду из соседних клеток, которые, в свою очередь, берут воду из соседних клеток и так далее — от листьев к веткам, к ветвям, к стеблям и вниз к корням — поддерживая постоянное притяжение.
Изображение: ГЭРИ АНДЕРСОН, Университет Южного Миссисипи ТИПЫ КСИЛЕМ. Некоторые элементы сосудов имеют полную перфорацию ( 1 ), а другие не имеют торцевых стенок ( 2 ). Трахеиды ( 3 ) имеют перекрывающиеся стенки и ямки. |
Для поддержания непрерывного столба молекулы воды также должны иметь сильное сродство друг к другу. Эта идея называется теорией когезии. Действительно, вода обладает огромной когезионной силой. Теоретически это сцепление оценивается в 15 000 атмосфер (атм). Однако экспериментально оказалось, что оно намного меньше и составляет всего 25–30 атм. При атмосферном давлении на уровне земли девяти атм более чем достаточно, чтобы «повесить» водяной столб в узкой трубке (трахеидах или сосудах) с верхушки стометрового дерева.
Но требуется большая сила, чтобы преодолеть сопротивление течению и сопротивление поглощению корнями. Тем не менее, многие исследователи продемонстрировали, что силы сцепления воды более чем достаточно для этого, особенно когда этому способствует капиллярное действие внутри трахеид и сосудов.
В заключение, деревья попали в круговорот, в котором вода циркулирует из почвы в облака и обратно. Они способны удерживать воду в жидкой фазе на всю свою высоту, поддерживая столб воды в небольших полых трубках, используя корневое давление, капиллярное действие и силу сцепления воды.
Марк Витош, ассистент программы в расширенном лесном хозяйстве в Университете штата Айова, добавляет следующую информацию:
Изображение: ТИХООКЕАНСКИЙ ЛЮТЕРАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КСИЛЕМ. Вода перемещается от корней дерева к его кроне посредством этой проводящей ткани. |
В деревьях происходит множество различных процессов, которые позволяют им расти.
Одним из них является движение воды и питательных веществ от корней к листьям в кроне или верхним ветвям. Вода является строительным материалом живых клеток; это питательный и очищающий агент, а также транспортная среда, которая позволяет распределять питательные вещества и соединения углерода (пищу) по всему дереву. Прибрежное красное дерево, или Sequoia sempervirens , может достигать высоты более 300 футов (или примерно 91 метра), что является большим расстоянием для перемещения воды, питательных веществ и соединений углерода. Чтобы понять, как вода движется по дереву, мы должны сначала описать ее путь.
Вода и минеральные питательные вещества — так называемый сокодвижение — проходят от корней к верхушке дерева внутри слоя древесины, находящегося под корой. Эта заболонь состоит из проводящей ткани, называемой ксилемой (состоящей из маленьких трубчатых клеток). Существуют большие различия между лиственными (дуб, ясень, клен) и хвойными (секвойя, сосна, ель, пихта) породами в строении ксилемы.
В лиственных породах вода движется по дереву в клетках ксилемы, называемых сосудами, которые выстроены в линию конец к концу и имеют большие отверстия на концах. Напротив, ксилема хвойных состоит из закрытых клеток, называемых трахеидами. Эти клетки также выстроены встык, но часть примыкающих к ним стенок имеет отверстия, играющие роль сита. По этой причине вода движется быстрее по более крупным сосудам лиственных пород, чем по более мелким трахеидам хвойных.
Сосудистые и трахеидные клетки позволяют воде и питательным веществам перемещаться вверх по дереву, в то время как специализированные лучевые клетки пропускают воду и пищу горизонтально по ксилеме. Все клетки ксилемы, несущие воду, мертвы, поэтому действуют как труба. Ткань ксилемы находится во всех годичных кольцах (древесине) дерева. Не все виды деревьев имеют одинаковое количество годичных колец, участвующих в движении воды и минеральных веществ. Например, хвойные деревья и некоторые лиственные породы могут иметь несколько годичных колец, которые являются активными проводниками, тогда как у других видов, таких как дубы, функционирует только годичный годичный годичный год.
Эта уникальная ситуация возникает из-за того, что ткань ксилемы дуба имеет очень крупные сосуды; они могут быстро переносить много воды, но также могут быть легко разрушены из-за замерзания и воздушных карманов. Удивительно, как 200-летний живой дуб может выжить и расти, используя только поддержку очень тонкого слоя ткани под корой. Остальные 199 колец роста в основном неактивны. Однако у прибрежного красного дерева ксилема в основном состоит из трахеид, которые медленно перемещают воду к вершине дерева.
Изображение: УНИВЕРСИТЕТ PURDUE СТОМАТЫ. Эти поры в листьях позволяют воде выходить и испаряться — процесс, который помогает вытягивать больше воды через дерево от его корней. |
Теперь, когда мы описали путь, по которому вода проходит через ксилему, мы можем поговорить о задействованном механизме. Вода обладает двумя характеристиками, которые делают ее уникальной жидкостью. Во-первых, вода прилипает ко многим поверхностям, с которыми соприкасается.
Во-вторых, молекулы воды также могут слипаться или держаться друг за друга. Эти две особенности позволяют воде, как резиновой ленте, тянуться вверх по маленьким капиллярным трубкам, таким как клетки ксилемы.
У воды есть энергия для выполнения работы: она переносит химические вещества в растворе, прилипает к поверхностям и делает живые клетки набухшими, заполняя их. Эта энергия называется потенциальной энергией. В состоянии покоя чистая вода обладает 100 % своей потенциальной энергии, которая по соглашению равна нулю. Когда вода начинает двигаться, ее потенциальная энергия для дополнительной работы уменьшается и становится отрицательной. Вода перемещается из областей с наименьшей отрицательной потенциальной энергией в области, где потенциальная энергия более отрицательна. Например, самый отрицательный водный потенциал в дереве обычно находится на границе лист-атмосфера; наименьший отрицательный водный потенциал обнаруживается в почве, где вода поступает в корни дерева. По мере продвижения вверх по дереву водный потенциал становится более отрицательным, и эти различия создают притяжение или напряжение, которое поднимает воду вверх по дереву.
Ключевым фактором, способствующим притяжению воды вверх по дереву, является потеря воды из листьев в результате процесса, называемого транспирацией. Во время транспирации водяной пар выделяется из листьев через небольшие поры или отверстия, называемые устьицами. Устьица присутствуют в листе, так что углекислый газ, который листья используют для производства пищи посредством фотосинтеза, может проникать. Потеря воды во время транспирации создает более отрицательный водный потенциал в листе, который, в свою очередь, тянет больше воды вверх по дереву. В общем, потеря воды листом — это двигатель, который тянет воду и питательные вещества вверх по дереву.
Как вода может выдержать напряжение, необходимое для того, чтобы поднять дерево? Хитрость заключается, как мы упоминали ранее, в способности молекул воды так сильно прилипать друг к другу и к другим поверхностям. Учитывая эту силу, потеря воды верхушкой дерева из-за транспирации обеспечивает движущую силу, которая тянет воду и минеральные питательные вещества вверх по стволам таких могучих деревьев, как секвойи.
Исходный ответ опубликован 1 февраля 1999 г.
Дозатор забирает воду из окружающего воздуха
Вода и сточные воды
Лиз Никелс
Диспенсеры для воды используют влагу из воздуха для приготовления питьевой воды.
Технология засасывает окружающий воздух в устройство, где собирается влага, а затем очищается с помощью многофильтрового процесса и воздействия УФ-излучения и озона между хранением и потреблением. Для работы Skywell требуется только стандартная электрическая розетка, и он стоит на четырех колесах, поэтому его можно разместить где угодно.
Skywell 5T оснащен 8-дюймовым интерактивным сенсорным экраном и имеет настройки 190-200°F для горячей воды и приблизительно 37°F для холодной воды. Skywell 100P и Skywell 100N — это устройства большой емкости, предназначенные как для питьевого, так и для непитьевого использования. В 2015 году Skywell планирует вывести свою технологию воздух-вода на дополнительные рынки США для дома и офиса.
Исследования и разработки
Исследователи разрабатывают новый процесс получения воды из воздуха
HVAC и качество воздуха в помещении
Прямой захват воздуха от Climeworks
Функции
HVAC и качество воздуха в помещении
ОВКВ и качество воздуха в помещении от Atlas Copco
Функции
Вода и сточные воды
Watergen: превращаем воздух в питьевую воду
Функции
Фильтр СМИ
Новые воздушные фильтры и водоотделители от CompAir
Фильтр СМИ
Стерилизующие воздушные и газовые фильтры от 3M
Юридический
- Положения и условия
- Политика конфиденциальности
- Политика в отношении файлов cookie
Информация
- Свяжитесь с нами
- О нас
© Copyright 2022 Марк Аллен Групп | Зарегистрировано в Англии № 02120366.
Водопоглощение и транспорт сосудистых растений
Агриос, Г. Н. Патология растений . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Academic Press, 1997.
Beerling, DJ & Franks, PJ Plant наука: Скрытая стоимость транспирации. Природа 464, 495-496 (2010).
Brodersen, C.R. и др. . Динамика репарации эмболов в ксилеме: In vivo визуализации с использованием компьютерной томографии высокого разрешения Физиология растений 154 , 1088-1095 (2010).
Бродрибб, Т.Дж. и Холбрук, Н.М. Водный стресс деформирует трахеиды, расположенные по периферии жилки листа тропического хвойного дерева. Физиология растений 137 , 1139-1146 (2005)
Canadell, J. et al . Максимальная глубина укоренения типов растительности в мире шкала. Oecologia 108, 583-595 (1996).
Чоат Б., Кобб А. Р. и Янсен С.
Структура и функция окаймленных карьеров: новые открытия и влияние на
гидравлическая функция всего завода.
Новый
Фитолог 177, 608-626 (2008).
Чанг, Х. Х. и Крамер, П. Дж. Поглощение воды и «Р через опробковевшие и неопробковевшие корни лоблолли сосна. Canadian Journal of Forest Research 5, 229–235 (1975).
Ипен, Д. и др. . Гидротропность: реакция роста корней на воду. Trends in Plant Science 10, 44-50 (2005).
Hetherington, A.M. & Woodward, F.I. Роль устьиц в восприятии и управлении изменениями окружающей среды. Природа 424, 901-908 (2003).
Holbrook, N. M. & Zwieniecki, M. A. Сосудистый транспорт у растений . Сан-Диего, Калифорния: Elsevier Academic Press, 2005.
Джавот, Х. и Морел, К. Роль аквапорины в поглощении воды корнями. Анналы ботаники 90, 1-13 (2002).
Kramer, P.J. & Boyer, J.S. Водные отношения растений и почв . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Academic Press, 1995.
Kramer, PJ & Bullock, HC
Сезонные изменения соотношения опробковевших и неопробковевших корней
деревьев по отношению к поглощению воды.
Американский журнал ботаники 53, 200-204 (1966).
Макфолл, Дж. С., Джонсон, Г. А. и Крамер, П. Дж. Наблюдение за областью истощения воды окружающие корни сосны лоболли с помощью магнитно-резонансной томографии. Производство Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 87 , 1203-1207 (1990).
Маккалли, М. Е. Корни в почве: раскопки сложности корней и их ризосфер. Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений 50, 695-718 (1999).
McDowell, N.G. и др. . Механизмы выживания и гибели растений при засухе: Почему одни растения выживают, а другие погибают от засухи? Новый фитолог 178, 719-739 (2008).
Нардини, А., Ло Гулло, М. А. и Саллео, S. Повторное заполнение эмболизированных каналов ксилемы: это вопрос разгрузки флоэмы? Растениеводство 180, 604-611 (2011).
Питтерманн, Дж. и др. . Ямки торус-марго помогают хвойным растениям конкурировать с покрытосеменными.
Наука 310, 1924 (2005).
Сак, Л. и Холбрук, Н. М. Лиф гидравлика. Ежегодный обзор завода Биология 57, 361-381 (2006).
Сак, Л. и Тайри, М. Т. «Лист гидравлика и ее влияние на структуру и функции растений», в Сосудистый транспорт в растениях , под редакцией Н.М. Холбрук и М.А. Звенецкий. (Сан Диего, Калифорния: Elsevier Academic Пресс, 2005) 93-114.
Шенк, Х. Дж. и Джексон, Р. Б. Рутинг глубина, боковое распространение корней и подземные / надземные аллометрии растений в условиях ограниченного количества воды. Журнал Экология 90, 480-494 (2002).
Сперри, Дж. С. и Тайри, М. Т. Механизм ксилемной эмболии, вызванной водным стрессом. Физиология растений 88, 581-587 (1988).
Steudle, E. Сплоченность-напряжение механизм и приобретение воды корнями растений. Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии 52, 847-875 (2001).
Steudle, E._NEW.jpg)
Транспорт воды в растениях. Контроль окружающей среды в биологии 40, 29-37 (2002).
Takahashi, H. Гидротропизм и его взаимодействие с гравитропизмом в корнеплоды. Почва для растений 165 , 301-308 (1994).
Тайри, М. Т. и Эверс, Ф. В. гидравлическая архитектура деревьев и других древесных растений. Новый фитолог 119, 345-360 (1991).
Тайри, М. Т. и Сперри, Дж. С. Уязвимость ксилемы к кавитации и эмболии. Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии 40, 19-38 (1989).
Тайри, М. Т. и Циммерман, М. Х. Структура ксилемы и восхождение сока . 2-й изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer-Verlag, 2002.
Тайри, М. Т. и Эверс, Ф. гидравлическая архитектура деревьев и других древесных растений. Новый фитолог 119, 345-360 (1991).
Уиллер, Т. Д. и Струк, А. Д.
транспирация воды при отрицательном давлении в синтетическом дереве. Природа 455, 208-212 (2008).