Кіріспе

Желден қорғану үшін отырғызылған ағаштар немесе бұталар қатары, желден қорғаныш жасап, егістіктерді қорғайды. Желден қорғану (қалқа) – желден қорғау және топырақты эрозиядан сақтау мақсатында бір немесе бірнеше қатар ағаштар мен бұталарды отырғызу. Олар көбінесе шаруашылықтарда егістіктердің шетіне тікұшақтар түрінде отырғызылады. Дұрыс жобаланған жағдайда, үйдегі желден қорғаныш жылыту және салқындату шығындарын азайтып, энергияны үнемдеуге көмектеседі. Желден қорғаныштар қардың жолдарға немесе аулаларға үйіліп қалмауына да себін тигізеді. Шаруалар кейде желден қорғаныштарды қарды жинап, көктемде еріген кезде сумен қамтамасыз ету үшін пайдаланады. Басқа да артықшылықтары: егістіктер маңындағы микроклиматты жақсарту (түнде аз кептіру және суыту), жабайы жануарларға орта жасау, ал кейбір аймақтарда ағаштардан ағаш-құрылыс материалдарын алу. Желден қорғану және аралас егіншілік аллеялық егіншілік деп аталатын шаруашылық тәжірибесінде біріктіріледі, немесе өзен жағалауындағы қорғау жолақтары бойында орналастырылады. Егістіктер әртүрлі дақылдар қатарымен отырғызылады, ал ағаштар жеміс, ағаш-құрылыс материалдарын береді немесе егінді желден қорғайды. Аллеялық егіншілік Үндістан, Африка және Бразилияда ерекше табысқа ие болды, мұнда кофе өсірушілер шаруашылық пен орман шаруашылығын біріктірген. Қоршау белдеуінің тағы бір пайдасы – шаруашылықты басты жолдан немесе тас жолдан қорғау. Бұл тас жолдың көрінісін азайту, көлік шуын басу және шаруашылық жануарлары мен жол арасындағы қауіпсіздікті арттыру арқылы шаруашылық ландшафтын жақсартады. "Желден қорғағыштар" деп аталатын қоршаулар да қолданылады. Әдетте мақта, нейлон, брезент және қайта өңделген желкендерден жасалған, желден қорғағыштар үш немесе одан көп бөліктен тұрады, олар панельге тігілген қалталарға салынатын тіреулермен бекітіледі. Содан кейін тіреулер жерге қадалып, желден қорғағыш құрылады. Желден қорғағыштар немесе "жел қоршаулары" ашық далалар, өнеркәсіптік жинақтар және шаңды өнеркәсіптік операциялар сияқты эрозияға бейім аймақтарда желдің жылдамдығын азайту үшін қолданылады. Эрозия желдің жылдамдығының кубіне пропорционалды болғандықтан, желдің жылдамдығын 1/2-ге азайту (мысалы) эрозияны 87,5%-ға азайтады. Желден қорғаныштармен жасалған желсіз аймақтар жел көлеңкелері деп аталады. Желден қорғаныштар пестицидтердің таралуын азайтуға көмектеседі.

Жел кедергісі аэродинамикасы

Жел желге қарсы немесе қорғаныш белдеуі сияқты тесікті кедергіге кездескенде, жел соққан жағында ауа қысымы артады, ал желдің ар жағында төмендейді. Осының салдарынан, кедергіге жақындаған ауа ағыны бұзылады, оның бір бөлігі кедергіден асып өтеді, нәтижесінде жоғары жылдамдықты жел ағыны пайда болады. Ауа ағынының қалған бөлігі тосқауыл арқылы оның шетіне дейін төмен қарай жылжиды, қорғаныш белдеуінің ені бойынша қысымның төмендеуімен итемеленеді; ол қайтадан пайда болғанда, ауа ағыны одан әрі бұзылады, өйткені оның ауа қысымы қоршаған ортаға бейімделеді. Бұл желдің жылдамдығын азайтады, желдің ар жағында шамамен 3-5 есе биіктікте ең төменгі деңгейге жетеді. Осы нүктеден кейін желдің жылдамдығы жоғарыдағы жылдам ағынның көмегімен қалпына келеді. Рейнольдс орташаланған Навье-Стокстің теңдеулері тұрғысынан қарағанда, бұл әсерлер жапырақтар мен бұтақтардың сүйреуінен туындаған импульс жоғалуынан болады және дене күші fi (таратылған импульс шөгіндісі) арқылы көрсетіледі. Желдің соққысы желдің орташа жылдамдығын азайтады және оны тұрақсыз етеді, нәтижесінде желдің араласуы желдің қарсы жағындағыдай тиімді болмайды. Сонымен қатар, желдің мінез-құлқындағы барлық өзгерістер аймақтың қоршаған ортасына өзгерістер әкеледі. Мысалы, жер бетінің энергия бюджетіне әсер етуі мүмкін, өйткені баяу жел күннен келетін жылуды тиімді түрде таратуға қабілетсіз; бұл тенденция желдің ар жағында кері қайтаруы мүмкін, ал желден қашу биіктігінен 8 есе артық жерде, желден қашу жер бетінің температурасын төмендетуі мүмкін.

Желдену ұйымдары

Ұлы жазықтардың қоршау жолағы – 1930 жылдардағы шаңды дауыл кезеңінде АҚШ далаларында қоршау жолақтарын құруға бағытталған американдық жоба. Канаданың Саскачеван провинциясындағы Индиан-Хед қаласындағы Далалық шаруашылықты жаңарту басқармасы шамамен 100 жыл бойы далалық фермерлерге топырақ эрозиясын азайту және даладағы тұрмыс деңгейін жақсарту мақсатында көшеттерге субсидия берді.