Masurarea temperaturii solului

Masurarea temperaturii solului

• Generalitati
• Masurarea temperaturii suprafetei solului sau zapezii pe parcela lipsita de vegetatie
• Masurarea temperaturii solului la adancimi mai mici pe parcela lipsita de vegetatie
• Masurarea temperaturii solului la diferite adancimi pe parcela inierbata

Bibliografie:

• Sterie Ciulache, "Meteorologie. Manual practic", Facultatea de Geologie- Geografie, Bucuresti.
• http://images.google.ro

Generalitati:

Temperatura solului reprezinta elementul de care depinde incalzirea aerului din imediata apropiere a solului, ea influentand procesele de evaporare, de transformare a materiei organice din sol, de dizolvare sau precipitare a unor saruri solubile.

Procesele termice care se produc in sol, respectiv racirea si incalzirea sa, sunt conditionate de proprietatile calorice ale solului: capacitatea calorica, conductivitatea calorica si conductivitatea termica. Acestea sunt strans legate de proprietatile fizice ale solului: compozitie, structura, culoare si grad de umectare. Aceste proprietati fac ca la aceleasi valori ale radiatiei solare, solurile sa se incalzeasca si sa se raceasca diferit pe distante orizontale mici.

La statiile meteorologice se determina temperatura suprafetei solului lipsit de vegetatie, temperatura suprafetei stratului de zapada si temperatura solului lipsit de vegetatie la adancimi de 10-20 cm. La statiile agrometeorologice se efectueaza, in plus, determinari la adancimi mult mai mari, ajungand pana la 320 cm.

Masurarea temperaturii suprafetei solului sau zapezii pe parcela lipsita de vegetatie:

In cadrul acestor determinari de folosesc instrumente termometrice aerologice: termometrul ordinar, termometrul de maxima si cel de minima. Ele sunt instalate pe o parcela cu solul afanat si nivelat, situata in sudul platformei meteorologice, avand rezervoarele pe jumatate introduse in sol.

Orientate cu rezervoarele catre est, termometrele sunt asezate la intervale de 50 cm unul de altul, in urmatoarea ordine de la nord la sud: termometrul ordinar si termometrul de minima (in pozitie orizontala) si termometrul de maxima care este putin inclinat (5s) spre rezervor.

In privinta orarului observatiilor, acestea se efectueaza zilnic la termene climatologice reprezentate de orele 01, 07, 13, 19, precizia masuratorilor fiind de 0,1s C. Valorilor indicate de termometrele de sol nu li se aplica nici o corectie.

Observatorul citeste mai intai termometrul ordinar, apoi capatul coloanei de alcool si al indicelui, iar la sfarsit, termometrul de maxima. Acesta trebuie sa se apropie de termometre dinspre nord, pentru a nu le umbri. In functie de starile de timp in care se fac masuratorile apar urmatoarele situatii:

• in timpul sezonului cald, termometrul de minima se ridica de pe sol dupa observatia climatologica de la ora 07 si se repozitioneaza cu aproximativ 60 de minute inainte de observatia de la ora 19;
• atunci cand temperatura suprafetei solului sau zapezii se apropie de -36s C, termometrul ordinar si cel de maxima se ridica de pe platforma, deoarece functionarea lor devine improbabila;

Posibilitatea inregistrarii unor temperaturi extrem de ridicate la nivelul solului face ca limitele scarilor termometrice sa fie mai largi (intre -35s si 70-80s C).

Masurarea temperaturii solului la adancimi mai mici pe parcela lipsita de vegetatie:

Se realizeaza cu ajutorul unor termometre cu mercur de constructie speciala, numite termometre de sol sau geotermometre. In aceasta categorie intra urmatoarele tipuri de instrumente termometrice:

a)     Termometrele de sol tip Savinov

 

Se instaleaza pe parcela lipsita de vegetatie, cu rezervoarele orientate spre nord,

dispuse pe un aliniament est-vest. Formeaza serii de cate 4 termometre destinate masurarii temperaturii solului la adancimi de 5, 10, 15 si 20 cm, fiind situate la o distanta de 10 cm unul de celalalt, cel mai putin adanc aflandu-se la est, iar cel mai adanc la vest. Ele se monteaza in sol primavara si se scot toamna deoarece in perioada de inghet se deterioreaza. Partile termometrelor ramase in afara solului sunt sprijinite pe o furca de lemn.

Principala caracteristica pentru termometrele Savinov o constituie prezenta unui cot (sub un unghi de 135s), situat intre rezervorul termometric si tija, ceea ce face ca rezervorul sa se orienteze tangent la stratul de sol, iar tija termometrica sa faca un unghi de 45s cu suprafata solului.

Aceste termometre de sol au rezervorul cilindric umplut cu mercur, iar scara termometrica este divizata din 0,5s in 0,5s C, cu limitele intre -15s si 40s C.

Se deosebesc de termometrele aerologice prin diferitele lungimi ale tubului capilar, in functie de adancimea la care urmeaza sa se masoare temperatura dar si printr-o particularitate de constructie: tubul capilar, pe portiunea care se introduce in sol, este umplut cu vata sau cenusa fina ce impiedica formarea curentilor de aer de-a lungul termometrului, datorita temperaturilor diferite existente intre interiorul solului si exteriorul lui.

Masurarea temperaturii solului se face cu precizia de 0,1s C la termenele climatologice (01, 07, 13, 19).

b)     Termometrele de sol model german cu tub cotit

Se instaleaza pe parcela dezgolita de vegetatie in serii de cate 6 respectiv 10 termometre.

Seria de 6 (destinata masurarii temperaturii la adancimi de 2, 5, 10, 15, 20, 30 cm) este alcatuita din termometre cu tubul cotit in unghi de 135s si cu scara in partea exterioara unghiului. Datorita acestei particularitati de constructie, partea inferioara, cotita, a fiecarui termometru se introduce in sol in pozitie verticala, iar tija ramasa afara formeaza cu suprafata orizontala a solului un unghi de 45s ceea ce da posibilitatea citirii usoare a indicatiilor de pe scara.

Fiind lipsite de carcase metalice protectoare, termometrele de sol cu tuburi cotite se instaleaza pe un suport confectionat din lemn orientat spre directia est-vest.

Distanta dintre termometre este de 10 cm, cel mai putin adanc aflandu-se in partea de est a suportului, iar cel mai adanc in partea de vest. Scarile, gradate intre limitele de

-30s si 40s C, sunt orientate catre nord. Zecimile de grad se apreciaza ca si la termometrele obisnuite din ochi.

c)     Termometrele de sol model german cu tub drept

Se amplaseaza in pozitie verticala

la adancimile de 40, 60, 80 si 100 cm, la

intervale de 20 cm intre ele, ele fiind protejate de tuburi metalice, ceea ce face posibila functionarea pe parcela lipsita de vegetatie si in timpul iernii.

Aceste termometre au scara gradata, de regula, din 0,2s in 0,2s C, intre limitele de -30s si 40s C, iar adancimea de amplasare in sol a rezervorului termometric se marcheaza cu vopsea pe tubul de protectie.

Masurarea temperaturii solului la diferite adancimi pe parcela inierbata:

In general pe parcela inierbata se determina temperatura solului la adancimi cuprinse intre 20 si 320 cm. Acest lucru se realizeaza prin mijlocirea termometrelor de sol cu tragere verticala care stau permanent in sol.

Termometrele de sol cu tragere verticala (extractive) sunt instalate pe parcela acoperita de vegetatie (directie est-vest), in ordinea adancimilor, incepand cu cel de 20 cm, la distanta de 50 cm unul de celalalt. Ele formeaza serii complete de cinci termometre pentru adancimile de 20, 40, 80, 160 si 320 cm sau de opt termometre situate la adancimile de 20, 40, 60, 80, 120, 160, 240 si 320 cm. La termometrele instalate la adancimi de 20, 40 si 60 cm, masuratorile se fac la orele climatologice 01, 07, 13 si 19, iar la cele instalate la adancimi cuprinse intre 80 si 320 cm, o singura data pe zi (variatia de temperatura este nesemnificativa). Determinarile de temperatura se fac imediat dupa cele realizate de termometrele Savinov.

Termometrul de sol cu tragere verticala are rezervorul mult mai mare in comparatie cu cel ordinar (nu sunt influentate de fluctuatiile momentane ale temperaturii din timpul extragerii pentru efectuarea observatiei), el fiind protejat de un tub de protectie (confectionat din metal, ebonita sau material plastic), care prezinta in dreptul scarii o deschidere longitudinala ce permite citirea temperaturii. Tubul de protectie este prevazut la partea superioara cu trei orificii prin care, cu ajutorul unor suruburi, se fixeaza pe o tija de lemn. In scopul asigurarii termoconductibilitatii de la sol la rezervorul termometrului si pentru a imprima o anumita inertie termica, rezervorul este introdus intr-un amestec de parafina topita cu pilitura de cupru.

Termometrul impreuna cu tija de lemn se introduce intr-un alt tub, cu diametrul mai mare, care se termina la partea inferioara cu o garnitura metalica, ce are rolul de a transmite temperatura solului la rezervorul termometrului.

Pentru o mai buna stabilitate portiunile tuburilor ramase deasupra solului, se ancoreaza cu sarma, iar tubul si tija de lemn se ridica la 90-100 cm fata de nivelul solului.