UMK

Wydział Nauk o Ziemi

Katedra Meteorologii i Klimatologii

Ćwiczenie 3

Dobowy przebieg temperatury powietrza i gruntu

Podstawowym elementem potrzebnym do analizowania dobowego przebiegu temperatury gruntu jest zapoznanie się z typem gleby, której badanie dotyczy. Toruń jest miastem położonym głównie na glebie bielicowej, dlatego też o tym rodzaju podłoża warto nieco wspomnieć. Bielica jest glebą suchą z dużą ilością piasków, zalicza sie ona do "gleb ciepłych", co oznacza, że szybko przyjmuje i oddaje ciepło, dodatkowo ziemia jest zawsze nieco cieplejsza od powietrza. Na takiej podstawie można się spodziewać sporej amplitudy temperatury gleby, bo będzie szybko reagować na zmiany atmosferyczne, widać to na przykładzie tabeli nr 1. O godzinie 6. mieliśmy do czynienia z najniższą temperaturą gleby tego dnia, co natychmiast odbiło się na temperaturze powietrza. Korzystając z 3-ego prawa Fouriera mówiącego, że "terminy ekstremów w przebiegu temperatury gruntu opóźniają się z głębokością - w przypadku przebiegu dobowego o ok. 3 godz. na każde 10 cm, a w przypadku przebiegu rocznego o ok. 30 dni na 1 m głębokości" oraz wiedzy o tym, kiedy nastąpiła najniższa temperatura gruntu na głębokości jednego centymetra tego dnia, możemy zrozumieć właściwość extremów temperatur widocznych w tabeli czy też na rysunku nr 2. Podobnie sprawa wygląda o godzinie 14. gdzie nastąpiła najwyższa temperatura, i dotyczy to każdej innej zmiany, która jest natychmiast widoczna dzięki termoizopletom gruntu, wszystkie izolinie przesunięte są coraz bardziej na prawo, gdy badamy glebę w głąb względem czasu badania. Znając pierwsze prawo Fouriera "okres wahań temperatury gruntu nie zmienia się z głębokością" widzimy, że zmiany w temperaturze zachodzą niezależnie od głębokości w dość podobnym czasie. Patrząc na rysunek widzimy, że mimo dużej amplitudzie temperatury gruntu bliskiej 18 stopni Celsjusza na głębokości 1 cm, na głębokości 50 cm ta zmiana jest już nieznaczna. Wspomina o tym 2-gie prawo Fouriera, "przy wzroście głębokości w postępie arytmetycznym amplituda temperatury maleje w postępie geometrycznym". Oznacza to tyle, że nim głębiej tym wartość temperatury będzie się coraz mniej zmieniała w porównaniu do dostarczanego ciepła na powierzchni, a tym samym amplituda będzie coraz mniejsza, znów widzimy prawdziwość tych słów patrząc na malejącą wraz z wzrostem głębokości wartościom różnicy temperatury.

Literatura

Molga M. Meteorologia rolnicza. PWRiL. 1980. Warszawa

Korabiewski B. Skrypt dla II roku Gleboznawstwa Uniwersytetu Wrocławskiego