Измерение температуры деятельного слоя Измерение температуры почвы

♦ Температуру поверхности почвы измеряют ртутными термометрами. Измерения температуры производятся на незатененном участке размером 4×6 м в южной части метеорологической площадки. Летом измерения производятся на оголенной, разрыхленной поч­ве, для чего весной участок перекапывается. Термометры устанавливают так, чтобы их резервуары и стеклянные оболочки были наполовину погружены в почву.

♦ Для измерения температуры в верхнем слое почвы (до 20 см) применяют термометры ртутные метеорологические коленчатые (Са­винова), которые выпускаются комплектом по четыре термометра для измерения температуры почвы на глубинах 5, 10, 15, 20 см. Пределы измерения от -10 до +50 °С. Термометры изогнуты под углом 135° в местах, отстоящих от резервуара на 2-3 см. Это позволяет устанавливать термометры так, чтобы резер­вуар и часть термометра до изгиба находились в горизон­тальном положении под слоем почвы, а часть термометра со шкалой располагалась над почвой (рис.).

.

Рис. Установка коленчатых термометров в почву.

Наблюдения по термометрам Савинова производят на той же площадке, где устанавливаются термометры для измерения температуры поверхности почвы, но только в теплую часть года. При понижении температуры на глубине 5 см ниже 0 °С термометры выкапывают, весной устанавливают после схода снежного покрова.

♦ Для измерения температуры почвы и грунта на глубине применяется термометр ртутный метеорологический почвенно-глубинный. Пределы измерения от -20 до +41 °С. Термометр помещается в винипластовую оправу, снизу заканчивающуюся медным или латунным колпачком, за­полненным вокруг резервуара термометра медными опилками (рис.).

Рис. Термометр почвенный вытяж­ной:

1 и 7 – металлические колпачки; 2 – термо­метр; 3 – винипластовая оправа;

4 – дере­вянный шест; 5 – кол­пачок с кольцом; 6 – эбонитовая труба.

К верхнему концу оправы крепится деревянный стер­жень, с помощью которого термо­метр погружается в эбонитовую тру­бу, находящуюся в грунте на глубине измерения температуры почвы. Нижний конец этой трубы также заканчивается медным колпачком. Резервуар термометра воспринимает температуру почвы через медные колпачки эбонитовой трубы и опра­вы, а также через опилки, окружающие резервуар термометра. Измерения производятся на уча­стке размером 6×8 м с естественным растительным покровом в юго-восточной части метеоплощадки. Почвенно-глубинные термометры устанавливаются по линии на расстоянии 50 см друг от друга на глубинах 0,20; 0,40; 0,80; 1,20; 1,60; 2,40; 3,20 м в порядке возрастания глубин.

Измерение температуры воды

Температуру воды определяют водным термомет­ром, имеющим металлическую оправу со стаканчиком на нижнем конце. При измерении температуры оправа должна быть по­крыта водой. Продолжительность выдержки термометра в воде 3 мин.

• Температурный режим атмосферы

Формирование температурного режима атмосферы

Под температурным режимом атмосферы понима­ют распределение температуры воздуха в пространстве и ее изменение во времени.

Тепловое состояние атмосферы определяется главным образом ее теплообменом с окружающей средой, т.е. с подстилающей поверхностью, соседними воздушными масса­ми или слоями воздуха и космическим пространством.

Преобладающее значение в теплообмене имеют турбу­лентность и термическая конвекция.

♦ Турбулентный тепло­обмен является результатом перемешивания объемов воз­духа при беспорядочном, хаотическом движении.

♦ При термической конвекции происходит перенос объемов воз­духа в вертикальном направлении, возникающий при на­греве нижележащего слоя воздуха. При этом теплые пор­ции воздуха, как более легкие, поднимаются, а на их место опускается более холодный воздух, который затем нагрева­ется и снова поднимается. Возникает своеобразная верти­кальная циркуляция воздуха.

♦ Некоторую роль в теплообмене между подстилающей поверхностью и прилегающими к ней слоями воздуха, а также между отдельными слоями воздуха играет лучистая энергия (длинноволновая радиация). Роль солнечной ра­диации в нагреве воздуха, за исключением верхних слоев атмосферы, весьма незначительна.

♦ Температура в определенной точке пространства может изменяться в результате адвекции тепла или холода (одномоментное натекание теплого или холодного воздуха).

Изменения температуры воздуха в результате рассмот­ренных причин принято называть индивидуальными. Они относятся к конкретному объему воздуха.

Температура воздуха в приземном слое в суточном ходе следует за температурой подстилающей поверхности. По­скольку воздух нагревается и охлаждается от земной по­верхности, амплитуда суточного хода температуры в ме­теорологической будке (2 м над поверхностью земли) меньше, чем на поверхности почвы, в суточном ходе мини­мум температуры воздуха у земли (на суше) приходится на время перед восходом Солнца, а максимум - на 14-15 ч.

Над морями и океанами максимум температуры воздуха наступает на 2-3 ч раньше, чем над материками, причем амплитуда суточного хода температуры воздуха больше, чем суточная амплитуда температуры водной поверхности. Это объясняется тем, что поглощение солнечной радиации воздухом и его излучение над морем больше, чем над су­шей, так как над морем в воздухе содержится больше водя­ного пара.

Суточная амплитуда температуры воздуха зависит от полуденной высоты Солнца, поэтому летом она больше чем зимой. В ясную погоду амплитуда больше, чем в пасмурную.

Суточные колебания температуры воздуха, связанные с теплообменом воздуха с подстилающей поверхностью, распространяются на более высокие слои атмосферы. Но суточная амплитуда с высотой уменьшается, а максимумы и минимумы запаздывают по времени.

Годовой ход температуры воздуха в нижней тропосфере определяется, прежде всего, годовым ходом температуры подстилающей поверхности.