Ветрозащита (защитная полоса) — это насаждение, обычно состоящее из одного или нескольких рядов деревьев или кустарников, посаженных таким образом, чтобы обеспечить защиту от ветра и защитить почву от эрозии. Их обычно высаживают в живых изгородях по краям полей на фермах. Если они спроектированы правильно, ветрозащитные полосы вокруг дома могут снизить расходы на отопление и охлаждение и сэкономить энергию. Ветрозащитные полосы также высаживают, чтобы помочь предотвратить занос снега на дороги или дворы. Фермеры иногда используют ветрозащитные полосы, чтобы удерживать снежные заносы на сельскохозяйственных землях, которые будут обеспечивать водой, когда снег тает весной. Другие преимущества включают в себя содействие микроклимату вокруг сельскохозяйственных культур (с немного меньшим высыханием и охлаждением ночью), обеспечение среды обитания для диких животных и, в некоторых регионах, получение древесины, если деревья заготавливаются.
Ветрозащитные полосы и промежуточные культуры можно объединить в сельскохозяйственную практику, называемую аллейным выращиванием, или размещать вдоль прибрежных буферных полос. Поля засаживаются рядами различных культур, окруженных рядами деревьев. Эти деревья дают фрукты, древесину или защищают урожай от ветра. Аллейное выращивание было особенно успешным в Индии, Африке и Бразилии, где производители кофе объединили земледелие и лесное хозяйство.
Еще одним применением защитной полосы является экранирование фермы от главной дороги или автомагистрали. Это улучшает ландшафт фермы, уменьшая визуальное вторжение автомагистрали, смягчая шум от движения и обеспечивая безопасный барьер между сельскохозяйственными животными и дорогой.
Также используются ограждения, называемые «ветрозащитными ограждениями». Обычно изготавливаемые из хлопка, нейлона, холста и переработанных парусов, ветрозащитные ограждения, как правило, состоят из трех или более панелей, удерживаемых на месте шестами, которые вставляются в карманы, вшитые в панель. Затем шесты вбиваются в землю, и формируется ветрозащитное ограждение. Ветрозащитное ограждение или «ветрозащитное ограждение» используется для снижения скорости ветра над подверженными эрозии территориями, такими как открытые поля, промышленные склады и пыльные промышленные операции. Поскольку эрозия пропорциональна кубу скорости ветра, снижение скорости ветра на 1/2 (например) снизит эрозию на 87,5%.
Защищенные, безветренные участки, создаваемые ветрозащитными полосами, называются ветровыми тенями.
Ветрозащитные полосы могут смягчить последствия переноса пестицидов.
Аэродинамика ветрозащиты
Когда ветер сталкивается с пористым препятствием, таким как ветрозащитная полоса или лесозащитная полоса, давление воздуха увеличивается с наветренной стороны и уменьшается с подветренной. В результате воздушный поток, приближающийся к барьеру, прерывается, и часть его перемещается над барьером, что приводит к образованию струи с более высокой скоростью ветра. Оставшаяся часть воздушного потока затем перемещается через барьер к его краю ниже по течению, подталкиваемая уменьшением давления по всей ширине лесозащитной полосы; когда он снова появляется, этот воздушный поток прерывается еще больше, поскольку его давление воздуха приспосабливается к окружающей местности. Это приводит к более медленной скорости ветра дальше по ветру, достигая минимума на расстоянии примерно в 3–5 раз больше высоты ветрозащитной полосы. За этой точкой скорость ветра восстанавливается, чему способствует вышележащий, более быстрый поток. С точки зрения уравнений Навье-Стокса, усредненных по Рейнольдсу, эти эффекты можно рассматривать как результат потери импульса, вызванной сопротивлением листьев и ветвей, и они будут представлены объемной силой fi (распределенный сток импульса).
Ветрозащитные полосы снижают среднюю скорость ветра и делают его менее изменчивым, в результате чего смешивание ветра менее эффективно, чем против ветра. Кроме того, все эти изменения поведения ветра приводят к изменениям в окружающей среде региона. Например, может быть затронут энергетический баланс поверхности земли, поскольку замедленный ветер менее эффективно рассеивает тепло от солнца; эта тенденция может измениться дальше по ветру, и примерно в 8 раз выше высоты ветрозащитные полосы вниз по течению, ветрозащитные полосы могут привести к более низким температурам поверхности.
Ветрозащитных организаций
