मिट्टी के तापमान में दैनिक और वार्षिक बदलाव। मिट्टी और जल निकायों के तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता मिट्टी के तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता

मिट्टी की सतह पर तापमान में दैनिक भिन्नता होती है। इसका न्यूनतम मान सूर्योदय के लगभग आधे घंटे बाद मनाया जाता है। इस समय तक, मिट्टी की सतह का विकिरण संतुलन शून्य के बराबर हो जाता है - प्रभावी विकिरण द्वारा ऊपरी मिट्टी की परत से गर्मी का स्थानांतरण कुल विकिरण के बढ़े हुए प्रवाह से संतुलित होता है। इस समय गैर-विकिरण ताप विनिमय महत्वहीन है।

फिर मिट्टी की सतह पर तापमान 13-14 घंटे तक बढ़ जाता है और दैनिक चक्र में अधिकतम तक पहुंच जाता है। इसके बाद तापमान में गिरावट शुरू हो जाती है। दोपहर और शाम को विकिरण संतुलन सकारात्मक रहता है। हालांकि, ऊपरी मिट्टी की परत से वायुमंडल में दिन में गर्मी का स्थानांतरण न केवल प्रभावी विकिरण के माध्यम से होता है, बल्कि बढ़ी हुई तापीय चालकता के साथ-साथ पानी के वाष्पीकरण में भी वृद्धि होती है। मिट्टी की गहराई तक ऊष्मा का स्थानांतरण भी जारी रहता है। ये गर्मी के नुकसान विकिरण के प्रवाह की तुलना में बहुत अधिक हो जाते हैं, इसलिए मिट्टी की सतह पर तापमान 13-14 घंटे से कम से कम सुबह तक गिर जाता है।

दैनिक अधिकतम और दैनिक न्यूनतम तापमान के बीच के अंतर को दैनिक तापमान आयाम कहा जाता है।

मॉस्को क्षेत्र में, एस.पी. खोमोवा और एम.ए. पेट्रोसायंट्स (2004), सर्दियों के महीनों में मिट्टी (बर्फ) की सतह पर दीर्घकालिक औसत दैनिक तापमान आयाम 5-10 ° है, गर्मियों के महीनों में - 10–20 ° । कुछ दिनों में, दैनिक आयाम दीर्घकालिक औसत मूल्यों से अधिक और निम्न दोनों हो सकते हैं, जो कई कारकों पर निर्भर करता है, मुख्य रूप से बादल। बादल रहित मौसम में, सौर विकिरण दिन के दौरान बहुत अच्छा होता है, और प्रभावी विकिरण रात में भी बहुत अच्छा होता है। इसलिए, दैनिक (दिन) अधिकतम विशेष रूप से उच्च है, और दैनिक (रात) न्यूनतम कम है और इसलिए, दैनिक आयाम बड़ा है। बादल के मौसम में, दिन का अधिकतम समय कम हो जाता है, रात का न्यूनतम समय बढ़ जाता है, और दैनिक आयाम कम हो जाता है।

मिट्टी की सतह का तापमान, निश्चित रूप से, वार्षिक पाठ्यक्रम के साथ भी बदलता है। उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में, इसका वार्षिक आयाम (वर्ष के सबसे गर्म और सबसे ठंडे महीनों के दीर्घकालिक औसत तापमान में अंतर) छोटा होता है और अक्षांश के साथ बढ़ता है। उत्तरी गोलार्ध में 10 ° के अक्षांश पर यह लगभग 3 ° C, 30 ° के अक्षांश पर लगभग 10 ° C, 50 ° के अक्षांश पर औसतन लगभग 25 ° C होता है।

बाह्य-उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में, हवा के तापमान में गैर-आवधिक परिवर्तन इतने लगातार और महत्वपूर्ण होते हैं कि दैनिक तापमान भिन्नता केवल अपेक्षाकृत स्थिर कम-बादल एंटीसाइक्लोनिक मौसम की अवधि के दौरान ही स्पष्ट रूप से प्रकट होती है। बाकी समय, यह गैर-आवधिक परिवर्तनों से छिपा रहता है, जो बहुत तीव्र हो सकता है। उदाहरण के लिए, सर्दियों में ठंडक, जब दिन के किसी भी समय तापमान (महाद्वीपीय परिस्थितियों में) एक घंटे के भीतर 10-20 डिग्री सेल्सियस गिर सकता है।

उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में, गैर-आवधिक तापमान परिवर्तन कम महत्वपूर्ण होते हैं और दैनिक तापमान भिन्नता को इतना परेशान नहीं करते हैं।

गैर-आवधिक तापमान परिवर्तन मुख्य रूप से पृथ्वी के अन्य क्षेत्रों से वायु द्रव्यमान के संवहन से जुड़े होते हैं। आर्कटिक और अंटार्कटिका से ठंडी हवा के लोगों के आक्रमण के संबंध में समशीतोष्ण अक्षांशों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण शीत स्नैप (कभी-कभी शीत लहरें कहलाते हैं) होते हैं। यूरोप में, गंभीर सर्दियों के ठंडे स्नैप भी होते हैं, जब ठंडी हवाएं पूर्व से और पश्चिमी यूरोप में - रूस के यूरोपीय क्षेत्र से प्रवेश करती हैं। ठंडी हवाएँ कभी-कभी भूमध्यसागरीय बेसिन में प्रवेश करती हैं और यहाँ तक कि उत्तरी अफ्रीका और पश्चिमी एशिया तक पहुँच जाती हैं। लेकिन अधिक बार वे यूरोप की पर्वत श्रृंखलाओं के सामने, अक्षांशीय दिशा में स्थित होते हैं, विशेष रूप से आल्प्स और काकेशस के सामने। इसलिए, भूमध्यसागरीय बेसिन और ट्रांसकेशिया की जलवायु परिस्थितियाँ आस-पास, लेकिन अधिक उत्तरी क्षेत्रों की स्थितियों से काफी भिन्न होती हैं।

एशिया में, ठंडी हवा दक्षिण और पूर्व से मध्य एशियाई गणराज्यों की सीमा से लगी पर्वत श्रृंखलाओं में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करती है, इसलिए तुरान तराई पर सर्दियाँ काफी ठंडी होती हैं। लेकिन पामीर, टीएन शान, अल्ताई, तिब्बती पठार जैसी पर्वत श्रृंखलाएं, हिमालय का उल्लेख नहीं करने के लिए, दक्षिण में ठंडी हवा के लोगों के आगे प्रवेश में बाधा हैं। दुर्लभ मामलों में, भारत में महत्वपूर्ण एडेक्टिव कोल्ड स्नैप देखे जाते हैं: पंजाब में, औसतन, 8–9 ° तक, और मार्च 1911 में तापमान में 20 ° की गिरावट आई। इसी समय, पश्चिम से पर्वत श्रृंखलाओं के चारों ओर ठंडी धाराएँ बहती हैं। अधिक आसानी से और अधिक बार, ठंडी हवा एशिया के दक्षिण-पूर्व में प्रवेश करती है, रास्ते में महत्वपूर्ण बाधाओं का सामना किए बिना (एसपी ख्रोमोव और एम.ए.पेट्रोसिएंट्स)।

उत्तरी अमेरिका में कोई अक्षांशीय कटक नहीं है। इसलिए, आर्कटिक हवा का ठंडा द्रव्यमान फ्लोरिडा और मैक्सिको की खाड़ी में बिना रुके फैल सकता है।

महासागरों के ऊपर, ठंडी वायुराशियों के आक्रमण उष्ण कटिबंध में गहराई तक प्रवेश कर सकते हैं। बेशक, ठंडी हवा धीरे-धीरे गर्म पानी के ऊपर गर्म हो जाती है, लेकिन यह अभी भी तापमान में ध्यान देने योग्य गिरावट का कारण बन सकती है।

अटलांटिक महासागर के मध्य अक्षांशों से यूरोप में समुद्री हवा के आक्रमण से सर्दियों में गर्मी और गर्मियों में ठंडक पैदा होती है। यूरेशिया की गहराई में जितना अधिक होगा, अटलांटिक वायु द्रव्यमान की आवृत्ति उतनी ही कम होगी और मुख्य भूमि पर उनके प्रारंभिक गुण उतने ही कम होंगे। फिर भी, जलवायु पर अटलांटिक से आक्रमणों के प्रभाव का पता मध्य साइबेरियाई पठार और मध्य एशिया में लगाया जा सकता है।

उष्णकटिबंधीय हवा उत्तरी अफ्रीका से और अटलांटिक के निम्न अक्षांशों से सर्दियों और गर्मियों में यूरोप पर आक्रमण करती है। गर्मियों में, उष्ण कटिबंध के वायु द्रव्यमान के तापमान के करीब वायु द्रव्यमान और इसलिए उष्णकटिबंधीय वायु भी कहा जाता है, यूरोप के दक्षिण में बनते हैं या कजाकिस्तान और मध्य एशिया से यूरोप आते हैं। रूस के एशियाई क्षेत्र में, गर्मियों में, मंगोलिया, उत्तरी चीन, कजाकिस्तान के दक्षिणी क्षेत्रों और मध्य एशिया के रेगिस्तान से उष्णकटिबंधीय वायु घुसपैठ देखी जाती है।

कुछ मामलों में, उष्णकटिबंधीय हवा के गर्मियों के आक्रमण के दौरान रूस के सुदूर उत्तर में फैलने के दौरान मजबूत तापमान बढ़ जाता है (+ 30 डिग्री सेल्सियस तक)।

उष्णकटिबंधीय हवा प्रशांत और अटलांटिक महासागरों, विशेष रूप से मैक्सिको की खाड़ी दोनों से उत्तरी अमेरिका पर आक्रमण करती है। मुख्य भूमि पर ही, मेक्सिको और दक्षिणी संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊपर उष्णकटिबंधीय वायु का द्रव्यमान बनता है।

यहां तक ​​​​कि उत्तरी ध्रुव क्षेत्र में, शीतोष्ण अक्षांशों से संवहन के परिणामस्वरूप सर्दियों का तापमान कभी-कभी शून्य हो जाता है, और पूरे क्षोभमंडल में वार्मिंग का पता लगाया जा सकता है।

विषयसूची
जलवायु विज्ञान और मौसम विज्ञान
उपचारात्मक योजना
मौसम विज्ञान और जलवायु विज्ञान
वातावरण, मौसम, जलवायु
मौसम संबंधी अवलोकन
कार्ड का आवेदन
मौसम विज्ञान सेवा और विश्व मौसम विज्ञान संगठन (WMO)
जलवायु बनाने की प्रक्रिया
खगोलीय कारक
भूभौतिकीय कारक
मौसम संबंधी कारक
सौर विकिरण के बारे में
पृथ्वी का ऊष्मीय और दीप्तिमान संतुलन
प्रत्यक्ष सौर विकिरण
वायुमंडल में और पृथ्वी की सतह पर सौर विकिरण में परिवर्तन
विकिरण बिखरने की घटना
कुल विकिरण, सौर विकिरण प्रतिबिंब, अवशोषित विकिरण, PAR, पृथ्वी अल्बेडो
पृथ्वी की सतह से विकिरण
प्रति-विकिरण या प्रति-विकिरण
पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन
विकिरण संतुलन का भौगोलिक वितरण
वायुमंडलीय दबाव और बेरिक क्षेत्र
बैरिक सिस्टम
दबाव में उतार-चढ़ाव
दबाव ढाल के तहत वायु त्वरण
पृथ्वी के घूर्णन का विक्षेपक बल
भूस्थैतिक और ढाल पवन
बैरिक पवन कानून
वातावरण में मोर्चा
वातावरण का ऊष्मीय शासन
पृथ्वी की सतह का ऊष्मीय संतुलन
मिट्टी की सतह पर तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता
वायु द्रव्यमान तापमान
वायु तापमान का वार्षिक आयाम
महाद्वीपीय जलवायु
बादल छाए रहेंगे और वर्षा
वाष्पीकरण और संतृप्ति
नमी
वायु आर्द्रता का भौगोलिक वितरण
वातावरण में संघनन
बादलों
अंतर्राष्ट्रीय क्लाउड वर्गीकरण
बादल छाए रहना, इसकी दैनिक और वार्षिक भिन्नता
बादलों से वर्षा (वर्षा वर्गीकरण)
वर्षा शासन की विशेषताएं
वर्षा में वार्षिक परिवर्तन
बर्फ के आवरण का जलवायु महत्व
वातावरण की रसायन विज्ञान
पृथ्वी के वायुमंडल की रासायनिक संरचना
बादलों की रासायनिक संरचना
वर्षा की रासायनिक संरचना
वर्षा की अम्लता

मिट्टी की सतह पर तापमान में एक अलग दैनिक भिन्नता होती है। समय-तापमान ग्राफ पर दैनिक वक्र एक साइनसॉइड (चित्र 6.3) के रूप में होता है। इसकी न्यूनतम मात्रा सूर्योदय के लगभग आधे घंटे बाद देखी जाती है, जब विकिरण संतुलन सकारात्मक हो जाता है और प्रभावी विकिरण द्वारा ऊपरी मिट्टी की परत से गर्मी हस्तांतरण कुल विकिरण प्रवाह द्वारा अवरुद्ध हो जाता है। अधिकतम विकिरण संतुलन के साथ अधिकतम मिट्टी का तापमान 13 से 14 घंटे तक होता है। उसके बाद, तापमान न्यूनतम तक गिर जाता है। सकारात्मक विकिरण संतुलन के साथ दोपहर में तापमान में कमी न केवल प्रभावी अध्ययन के कारण, बल्कि तापीय चालकता और पानी के बढ़ते वाष्पीकरण के कारण भी बढ़ी हुई गर्मी की खपत से जुड़ी है। मिट्टी की गहराई में गर्मी वापस आ जाती है। ये नुकसान विकिरण प्रवाह से अधिक हो जाते हैं, और दोपहर में तापमान न्यूनतम सुबह तक गिरना शुरू हो जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मिट्टी की सतह पर सुबह का न्यूनतम तापमान हवा की तुलना में कम होता है, जो समशीतोष्ण अक्षांशों में संक्रमणकालीन मौसमों के दौरान मिट्टी पर पाले की व्याख्या करता है।

एक व्यक्तिगत दिन पर दैनिक तापमान भिन्नता का वक्र सही साइनसॉइड से महत्वपूर्ण रूप से विचलित हो सकता है, जो बादलों में परिवर्तन, वर्षा या हवा के तापमान में अनुकूल परिवर्तनों पर निर्भर करता है।

न्यूनतम और अधिकतम दैनिक तापमान के बीच के अंतर को दैनिक तापमान आयाम कहा जाता है।

चावल। 6.2. मिट्टी की सतह (पी) और हवा में 2 . की ऊंचाई पर औसत दैनिक तापमान भिन्नता एम(वी)।

मॉस्को क्षेत्र में, गर्मियों में दैनिक आयाम 10-20 0 , सर्दी 5-10 ° हैं। मिट्टी के तापमान का दैनिक आयाम कई कारकों पर निर्भर करता है:

· बादल छाना (बादल रहित मौसम में, दिन के समय सौर विकिरण का एक बड़ा आगमन होता है और रात में एक बड़ा प्रभावी विकिरण होता है);

ढलानों का एक्सपोजर (सूर्य के सामने दक्षिणी एक्सपोजर ढलानों को उत्तरी एक्सपोजर ढलानों की तुलना में अधिक विकिरण प्राप्त होता है, और रात का विकिरण एक्सपोजर पर निर्भर नहीं होता है)।

· मिट्टी के आवरण की प्रकृति (वनस्पति आवरण, सामान्य रूप से, मिट्टी को ठंडा करता है, इसके विकिरण को गर्म होने से रोकता है, और दैनिक आयामों को कम करता है)। बर्फ का आवरण सर्दियों में अत्यधिक गर्मी के नुकसान से मिट्टी की रक्षा करता है, बर्फ के नीचे मिट्टी का दैनिक आयाम भी कम हो जाता है। समशीतोष्ण अक्षांशों में, बर्फ के आवरण की ऊँचाई 40-50 सेमी के साथ, इसके नीचे की मिट्टी की सतह का तापमान नंगी मिट्टी के तापमान से 6-7 ° अधिक होता है। गर्मियों में वनस्पति आवरण और सर्दियों में बर्फ के आवरण की संयुक्त क्रिया नंगी मिट्टी के तापमान आयाम की तुलना में मिट्टी की सतह पर वार्षिक तापमान आयाम को लगभग 10 ° कम कर देती है।

मिट्टी के तापमान का वार्षिक आयाम, अर्थात। सबसे गर्म और सबसे ठंडे महीनों के दीर्घकालिक औसत तापमान में अंतर, काफी हद तक अक्षांश पर निर्भर करता है। उत्तरी गोलार्द्ध में 10° अक्षांश पर यह लगभग 3° , 30° अक्षांश पर - लगभग 10 ° , 50 ° अक्षांश पर - औसतन लगभग 25 ° होता है।

मिट्टी की रूपरेखा के साथ दैनिक और वार्षिक तापमान में उतार-चढ़ाव देखा जाता है (चित्र 6.4, 6.5)। टिप्पणियों ने स्थापित किया है कि तापमान में उतार-चढ़ाव की अवधि गहराई के साथ नहीं बदलती है, केवल आयाम में कमी होती है।

चावल। 6.4. 3 से 753 . तक विभिन्न गहराई पर मिट्टी के तापमान की वार्षिक भिन्नता सेमी.

प्रायोगिक आंकड़ों से संकेत मिलता है कि मिट्टी में गहराई के साथ तापमान में परिवर्तन फूरियर द्वारा प्रस्तावित आणविक गर्मी चालन के सिद्धांत के नियमों द्वारा काफी बारीकी से वर्णित हैं और फूरियर के नियम कहलाते हैं।

चावल। 6.5. 1 से 80 . तक विभिन्न गहराई पर मिट्टी में तापमान का दैनिक परिवर्तन सेमी।

फूरियर का पहला नियम- तापमान में उतार-चढ़ाव की अवधि गहराई के साथ नहीं बदलती है। इसका मतलब है कि मिट्टी में किसी भी गहराई (स्थिर तापमान की एक परत तक) पर, दैनिक और वार्षिक तापमान भिन्नता बनी रहती है।

फूरियर का दूसरा नियम- अंकगणितीय प्रगति में गहराई में वृद्धि से ज्यामितीय प्रगति में आयाम में कमी आती है।

गहराई के साथ आयाम में कमी इस तथ्य की ओर ले जाती है कि एक निश्चित गहराई पर (दैनिक के लिए छोटा और वार्षिक आयामों के लिए अधिक), तापमान में उतार-चढ़ाव व्यावहारिक रूप से बंद हो जाता है। यह दैनिक या वार्षिक स्थिर तापमान की एक परत है। विशिष्ट परिस्थितियों (मिट्टी का प्रकार, इसकी नमी की मात्रा) के आधार पर, परत निरंतर दैनिकतापमान 70-100 सेमी की गहराई पर स्थित है। परत निरंतर वार्षिकतापमान ध्रुवीय अक्षांशों में लगभग 30 मीटर, मध्य अक्षांशों में 15-20 मीटर और उष्णकटिबंधीय में लगभग 10 मीटर की गहराई पर स्थित होता है।

फूरियर का तीसरा नियममें कहा गया है कि अधिकतम और न्यूनतम तापमान की शुरुआत का समय, दोनों दैनिक और वार्षिक पाठ्यक्रम में, गहराई में वृद्धि के अनुपात में गहराई के साथ पिछड़ जाता है।

दैनिक चरम सीमा 2.5-3.5 घंटे देर से होती है, और वार्षिक चरम सीमा - 20-30 दिन। इस नियम के अनुसार, मिट्टी में तापमान का ऊर्ध्वाधर वितरण अलग-अलग मौसमों में भिन्न होता है। गर्मियों में, मिट्टी की सतह से गहराई तक तापमान गिर जाता है (सूर्यपात मोड), सर्दियों में यह बढ़ता है (विकिरण मोड), वसंत में यह पहले उगता है, फिर गिरता है (मध्यवर्ती वसंत), इसके विपरीत, इसके विपरीत, पहले घटता है, फिर बढ़ता है (मध्यवर्ती शरद ऋतु)।

के अनुसार चौथा फूरियर का नियमनिरंतर दैनिक (1 दिन) और वार्षिक (365 दिन) तापमान की परतों की गहराई उतार-चढ़ाव की अवधि के वर्गमूल के रूप में एक दूसरे से संबंधित हैं, अर्थात। 1:19 की तरह।

जल निकायों में, ताप और शीतलन मिट्टी की तुलना में एक मोटी परत तक फैला होता है, लेकिन तापमान में उतार-चढ़ाव (दैनिक और वार्षिक दोनों) के आयाम बहुत छोटे होते हैं। समशीतोष्ण अक्षांशों में दैनिक तापमान आयाम 0.1 ° - 0.2 ° और उष्णकटिबंधीय में लगभग 0.5 ° हैं। समुद्र की सतह पर तापमान में उतार-चढ़ाव का वार्षिक आयाम दैनिक की तुलना में बहुत अधिक है, लेकिन मिट्टी की सतह की तुलना में कम है। उष्ण कटिबंध में यह 2-3 0, 40 ° N अक्षांश पर होता है। - 10 °, और 40 ° S अक्षांश पर। - 5 डिग्री। दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव 15-20 मीटर, वार्षिक - 150-400 मीटर की गहराई तक पाए जाते हैं।

मिट्टी की सतह के तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता

मापदण्ड नाम	अर्थ
लेख का विषय:	मिट्टी की सतह के तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता
श्रेणी (विषयगत श्रेणी)	भूगोल

दिन के दौरान मिट्टी की सतह के तापमान में परिवर्तन को दैनिक दर कहा जाता है। कई दिनों में औसतन मिट्टी की सतह की दैनिक भिन्नता एक अधिकतम और एक न्यूनतम के साथ आवधिक उतार-चढ़ाव का प्रतिनिधित्व करती है।

न्यूनतम सूर्योदय से पहले मनाया जाता है, जब विकिरण संतुलन नकारात्मक होता है, और सतह और आसन्न मिट्टी और वायु परतों के बीच गर्मी का गैर-विकिरण विनिमय महत्वहीन होता है।

जैसे ही सूरज उगता है, मिट्टी की सतह का तापमान बढ़ जाता है और लगभग 13 घंटे में चरम पर पहुंच जाता है। इसके अलावा, यह घटने लगता है, हालांकि विकिरण संतुलन अभी भी सकारात्मक है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि 13 घंटे के बाद, मिट्टी की सतह से हवा में गर्मी हस्तांतरण अशांति और वाष्पीकरण के कारण बढ़ जाता है।

प्रति दिन अधिकतम और न्यूनतम मिट्टी के तापमान के बीच के अंतर को आयाम कहा जाता है दैनिक दर।यह कई कारकों से प्रभावित होता है˸

1. मौसम। आयाम गर्मियों में सबसे बड़ा और सर्दियों में सबसे छोटा होता है;

2. साइट का अक्षांश। चूंकि आयाम सूर्य की ऊंचाई से संबंधित है, यह स्थान के बढ़ते अक्षांश के साथ घटता है;

3. बादल छाए रहेंगे। बादल के मौसम में आयाम कम होता है;

4. मिट्टी की ऊष्मा क्षमता और तापीय चालकता। आयाम मिट्टी की ताप क्षमता से विपरीत रूप से संबंधित है। उदाहरण के लिए, एक ग्रेनाइट चट्टान में अच्छी तापीय चालकता होती है और इसमें गर्मी अच्छी तरह से स्थानांतरित हो जाती है। नतीजतन, ग्रेनाइट की सतह के दैनिक उतार-चढ़ाव का आयाम छोटा है। रेतीली मिट्टी में ग्रेनाइट की तुलना में कम तापीय चालकता होती है, इसलिए रेतीली सतह के तापमान भिन्नता का आयाम ग्रेनाइट की तुलना में लगभग 1.5 गुना अधिक होता है;

5. मिट्टी का रंग। गहरी मिट्टी का आयाम प्रकाश की तुलना में बहुत अधिक होता है, क्योंकि अंधेरे मिट्टी में अवशोषण और विकिरण की क्षमता अधिक होती है;

6. वनस्पति और बर्फ का आवरण। वनस्पति आवरण आयाम को कम कर देता है, क्योंकि यह सूर्य की किरणों से मिट्टी को गर्म होने से रोकता है। बर्फ के आवरण के साथ भी आयाम बहुत बड़ा नहीं है, क्योंकि एक बड़े अल्बेडो के कारण, बर्फ की सतह थोड़ी गर्म होती है;

7. ढलानों का प्रदर्शन। पहाड़ियों के दक्षिणी ढलान उत्तरी की तुलना में गर्म हैं, और पश्चिमी ढलान पूर्वी की तुलना में अधिक हैं, इसलिए पहाड़ियों की दक्षिणी और पश्चिमी सतहों का आयाम अधिक महत्वपूर्ण है।

मिट्टी की सतह के तापमान की वार्षिक भिन्नता

वार्षिक दर, दैनिक दर की तरह, गर्मी के आगमन और खपत से जुड़ी है और मुख्य रूप से विकिरण कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है। मिट्टी के तापमान के औसत मासिक मूल्यों द्वारा इस पाठ्यक्रम का पालन करना सबसे सुविधाजनक है।

उत्तरी गोलार्ध में, अधिकतम औसत मासिक मिट्टी की सतह का तापमान जुलाई-अगस्त में और न्यूनतम जनवरी-फरवरी में मनाया जाता है।

वर्ष के उच्चतम और निम्नतम औसत मासिक तापमान के बीच के अंतर को मिट्टी के तापमान के वार्षिक पाठ्यक्रम का आयाम कहा जाता है। यह ध्रुवीय अक्षांशों में स्थान के अक्षांश पर सबसे बड़ी सीमा तक निर्भर करता है कि आयाम सबसे बड़ा है।

मिट्टी की सतह के तापमान में दैनिक और वार्षिक उतार-चढ़ाव धीरे-धीरे इसकी गहरी परतों तक फैल गया। मिट्टी या पानी की परत, जिसका तापमान दैनिक और वार्षिक उतार-चढ़ाव का अनुभव करता है, कहलाता है सक्रिय।

मिट्टी में गहराई तक तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रसार को तीन फूरियर के नियमों द्वारा वर्णित किया गया है

मिट्टी की सतह के तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता - अवधारणा और प्रकार। "मिट्टी की सतह के तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता" 2015, 2017-2018 श्रेणी का वर्गीकरण और विशेषताएं।

पृथ्वी की सतह के पास हवा के तापमान की दैनिक भिन्नता

1. पृथ्वी की सतह के तापमान के बाद हवा का तापमान दैनिक रूप से बदलता है। चूंकि हवा को पृथ्वी की सतह से गर्म और ठंडा किया जाता है, इसलिए मौसम विज्ञान बूथ में दैनिक तापमान भिन्नता का आयाम मिट्टी की सतह की तुलना में औसतन लगभग एक तिहाई कम होता है। समुद्र की सतह के ऊपर, स्थितियां अधिक जटिल हैं, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

हवा के तापमान में वृद्धि सुबह सूर्योदय के बाद मिट्टी के तापमान में वृद्धि (15 मिनट बाद) के साथ शुरू होती है। 13-14 घंटों में, मिट्टी का तापमान, जैसा कि हम जानते हैं, गिरना शुरू हो जाता है। 14-15 घंटे में हवा का तापमान भी गिरना शुरू हो जाता है। इस प्रकार, पृथ्वी की सतह के पास हवा के तापमान में न्यूनतम दैनिक परिवर्तन सूर्योदय के तुरंत बाद होता है, और अधिकतम - 14-15 घंटे।

हवा के तापमान की दैनिक भिन्नता केवल स्थिर साफ मौसम की स्थिति में ही काफी सही होती है। यह बड़ी संख्या में टिप्पणियों से औसतन और भी अधिक स्वाभाविक लगता है: दैनिक तापमान भिन्नता के दीर्घकालिक वक्र साइनसॉइड के समान चिकने वक्र होते हैं।

लेकिन कुछ दिनों में, हवा के तापमान का दैनिक परिवर्तन बहुत गलत हो सकता है। यह बादलों में परिवर्तन, पृथ्वी की सतह पर विकिरण की स्थिति में परिवर्तन, साथ ही संवहन पर, यानी एक अलग तापमान के साथ वायु द्रव्यमान के प्रवाह पर निर्भर करता है। इन कारणों के परिणामस्वरूप, न्यूनतम तापमान दिन के घंटों में भी बदल सकता है, और अधिकतम - रात में। दैनिक तापमान भिन्नता पूरी तरह से गायब हो सकती है, या दैनिक भिन्नता वक्र एक जटिल आकार ले लेगा। दूसरे शब्दों में, नियमित दैनिक भिन्नता गैर-आवधिक तापमान परिवर्तनों से अवरुद्ध या नकाबपोश होती है। उदाहरण के लिए, जनवरी में हेलसिंकी में, 24% की संभावना के साथ, दैनिक अधिकतम तापमान आधी रात और एक सुबह के बीच गिरता है, और केवल 13% में यह 12 से 14 घंटे के समय अंतराल पर गिरता है।

उष्ण कटिबंध में भी, जहां समशीतोष्ण अक्षांशों की तुलना में गैर-आवधिक तापमान परिवर्तन कमजोर होते हैं, अधिकतम तापमान दोपहर के घंटों में केवल 50% मामलों में होता है।

जलवायु विज्ञान में, हवा के तापमान की दैनिक भिन्नता, जो एक लंबी अवधि के दौरान औसत होती है, को आमतौर पर माना जाता है। इस तरह के एक औसत दैनिक पाठ्यक्रम में, दिन के सभी घंटों के लिए कम या ज्यादा समान रूप से होने वाले गैर-आवधिक तापमान परिवर्तन पारस्परिक रूप से रद्द कर दिए जाते हैं। नतीजतन, दैनिक दर के दीर्घकालिक वक्र में एक साधारण चरित्र होता है, करीब: एक साइनसॉइडल के लिए।
एक उदाहरण के रूप में, हम अंजीर में देते हैं। 22 जनवरी और जुलाई में मास्को में हवा के तापमान की दैनिक भिन्नता, लंबी अवधि के आंकड़ों से गणना की जाती है। लंबी अवधि के औसत तापमान की गणना जनवरी या जुलाई दिन के प्रत्येक घंटे के लिए की गई थी, और फिर, प्राप्त औसत प्रति घंटा मूल्यों के आधार पर, जनवरी और जुलाई के लिए दीर्घकालिक दैनिक वक्र प्लॉट किए गए थे।

चावल। 22. जनवरी (1) और जुलाई (2) में हवा के तापमान में दैनिक परिवर्तन। मास्को। जुलाई के लिए औसत मासिक तापमान 18.5 ° , जनवरी के लिए -10 "С है।

2. हवा के तापमान का दैनिक आयाम कई प्रभावों पर निर्भर करता है। सबसे पहले, यह मिट्टी की सतह पर तापमान के दैनिक आयाम द्वारा निर्धारित किया जाता है: मिट्टी की सतह पर जितना अधिक आयाम होता है, उतना ही हवा में होता है। लेकिन मिट्टी की सतह पर दैनिक तापमान सीमा मुख्य रूप से बादल छाए रहने पर निर्भर करती है। नतीजतन, हवा के तापमान का दैनिक आयाम बादल से निकटता से संबंधित है: साफ मौसम में यह बादल की तुलना में बहुत अधिक है। यह अंजीर से स्पष्ट रूप से देखा जाता है। 23, जो पावलोव्स्क (लेनिनग्राद के पास) में हवा के तापमान की दैनिक भिन्नता को दर्शाता है, गर्मी के मौसम के सभी दिनों के लिए औसत और अलग-अलग साफ और बादल वाले दिनों के लिए।

हवा के तापमान का दैनिक आयाम मौसम, अक्षांश और मिट्टी की प्रकृति और इलाके के आधार पर भी बदलता है। सर्दियों में, यह गर्मियों की तुलना में कम होता है, साथ ही साथ अंतर्निहित सतह का तापमान आयाम भी होता है।

बढ़ते अक्षांश के साथ, हवा के तापमान का दैनिक आयाम कम हो जाता है, क्योंकि क्षितिज के ऊपर सूर्य की दोपहर की ऊंचाई कम हो जाती है। भूमि पर 20-30 ° के अक्षांशों के तहत, वर्ष के लिए औसत दैनिक तापमान आयाम लगभग 12 ° C, अक्षांश 60 ° लगभग 6 ° C, अक्षांश 70 ° केवल 3 ° C पर होता है। उच्चतम अक्षांशों में, जहाँ सूरज नहीं उगता है या लगातार कई दिनों तक अस्त नहीं होता है, वहाँ कोई नियमित दैनिक तापमान भिन्नता नहीं होती है।

मिट्टी और मिट्टी के आवरण की प्रकृति भी महत्वपूर्ण है। मिट्टी की सतह के तापमान का दैनिक आयाम जितना अधिक होगा, उसके ऊपर हवा के तापमान का दैनिक आयाम उतना ही अधिक होगा। स्टेपीज़ और रेगिस्तान में, औसत दैनिक आयाम

वहां यह 15-20 ° , कभी-कभी 30 ° तक पहुँच जाता है। सघन वनस्पति के ऊपर यह कम होता है। पानी के घाटियों की निकटता से दैनिक आयाम भी प्रभावित होता है: तटीय क्षेत्रों में यह कम होता है।

चावल। 23. पावलोव्स्क में बादल के आधार पर हवा के तापमान की दैनिक भिन्नता। 1 - साफ दिन, 2 - बादल दिन, 3 - सभी दिन।

उत्तल भू-आकृतियों (पहाड़ों और पहाड़ियों की चोटी और ढलानों पर) पर, समतल भूभाग की तुलना में हवा के तापमान का दैनिक आयाम कम हो जाता है, और अवतल भू-आकृतियों (घाटियों, घाटियों और खोखले में) में यह बढ़ जाता है (वोइकोव का नियम)। इसका कारण यह है कि उत्तल भू-आकृतियों पर हवा का अंतर्निहित सतह के साथ संपर्क का क्षेत्र कम हो जाता है और नए वायु द्रव्यमान द्वारा प्रतिस्थापित किए जाने पर इसे जल्दी से दूर ले जाया जाता है। अवतल भू-आकृतियों में, हवा सतह से अधिक गर्म होती है और दिन में अधिक स्थिर होती है, और रात में यह अधिक ठंडी होती है और ढलानों से नीचे बहती है। लेकिन संकीर्ण घाटियों में, जहां विकिरण का प्रवाह और प्रभावी विकिरण दोनों कम हो जाते हैं, दैनिक आयाम चौड़ी घाटियों की तुलना में छोटे होते हैं।

3. यह स्पष्ट है कि समुद्र की सतह पर तापमान के छोटे दैनिक आयाम भी समुद्र के ऊपर हवा के तापमान के छोटे दैनिक आयामों में परिणत होते हैं। हालाँकि, ये बाद वाले समुद्र की सतह पर ही दैनिक आयामों की तुलना में अधिक हैं। खुले महासागर की सतह पर दैनिक आयाम केवल एक डिग्री के दसवें हिस्से में मापा जाता है, लेकिन समुद्र के ऊपर हवा की निचली परत में वे 1 - 1.5 ° C (चित्र 21 देखें) तक पहुँचते हैं, और इससे भी अधिक अंतर्देशीय समुद्रों पर। हवा के तापमान के आयाम बढ़ जाते हैं क्योंकि वे वायु द्रव्यमान के संवहन के प्रभाव से प्रभावित होते हैं। दिन के दौरान हवा की निचली परतों द्वारा सौर विकिरण का प्रत्यक्ष अवशोषण और रात में उनके द्वारा विकिरण भी एक भूमिका निभाता है।

मिट्टी के तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता

70-80 से अधिक वर्षों से कुछ मौसम विज्ञान स्टेशनों पर मिट्टी की सतह के तापमान और विभिन्न गहराई पर तापमान का अवलोकन किया गया है। इन आंकड़ों के प्रसंस्करण ने दिन और वर्ष के दौरान मिट्टी के तापमान में बदलाव के पैटर्न को स्थापित करना संभव बना दिया।

दिन के दौरान मिट्टी के तापमान में परिवर्तन को दैनिक दर कहा जाता है।दैनिक तापमान भिन्नता में आमतौर पर एक अधिकतम और एक न्यूनतम होता है। साफ मौसम में मिट्टी की सतह का न्यूनतम तापमान सूर्योदय से पहले देखा जाता है, जब विकिरण संतुलन अभी भी नकारात्मक होता है, और हवा और मिट्टी के बीच गर्मी का आदान-प्रदान नगण्य होता है। सूर्य के उदय के साथ, जैसे-जैसे विकिरण संतुलन का संकेत और परिमाण बदलता है, मिट्टी की सतह का तापमान बढ़ता है, खासकर साफ मौसम में। अधिकतम तापमान लगभग 13 घंटे मनाया जाता है, फिर तापमान में गिरावट शुरू हो जाती है, जो न्यूनतम सुबह तक जारी रहती है।

कुछ दिनों में, मिट्टी के तापमान की संकेतित दैनिक भिन्नता बादल, वर्षा और अन्य कारकों के प्रभाव में परेशान होती है। इस मामले में, अधिकतम और न्यूनतम दूसरी बार स्थानांतरित हो सकते हैं। स्पष्ट मौसम के साथ गर्म अवधि में एक अच्छी तरह से परिभाषित और नियमित दैनिक भिन्नता देखी जाती है।

वर्ष भर मिट्टी के तापमान में परिवर्तन को वार्षिक दर कहा जाता है।आमतौर पर, वार्षिक पाठ्यक्रम का ग्राफ औसत मासिक मिट्टी के तापमान पर बनाया जाता है। मिट्टी की सतह के तापमान की वार्षिक भिन्नता मुख्य रूप से वर्ष के दौरान सौर विकिरण के विभिन्न आगमन से निर्धारित होती है। उत्तरी गोलार्ध के समशीतोष्ण अक्षांशों में अधिकतम औसत मासिक मिट्टी की सतह का तापमान आमतौर पर जुलाई में मनाया जाता है, जब मिट्टी में गर्मी का प्रवाह सबसे बड़ा होता है, और न्यूनतम जनवरी-फरवरी में होता है।

दैनिक या वार्षिक पाठ्यक्रम में अधिकतम और न्यूनतम के बीच के अंतर को कहा जाता है आयामतापमान पाठ्यक्रम।

मिट्टी के तापमान में दैनिक और वार्षिक भिन्नता के आयाम को प्रभावित करने वाले कारक

मिट्टी के तापमान की दैनिक भिन्नता का आयाम इससे प्रभावित होता है:

1) मौसम; गर्मियों में आयाम सबसे बड़ा होता है, सर्दियों में - सबसे छोटा;

2) भौगोलिक अक्षांश; आयाम सूर्य की मध्याह्न ऊंचाई से संबंधित है, जो उसी दिन ध्रुव से भूमध्य रेखा की दिशा में बढ़ता है; इसलिए, ध्रुवीय क्षेत्रों में आयाम महत्वहीन है, और उष्णकटिबंधीय रेगिस्तानों में, जहां, इसके अलावा, प्रभावी विकिरण अधिक होता है, यह 50-60 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है;

3) इलाके राहत; मैदान की तुलना में, दक्षिणी ढलान अधिक गर्म होते हैं, उत्तरी कमजोर होते हैं, और पश्चिमी ढलान पूर्वी की तुलना में कुछ अधिक मजबूत होते हैं; आयाम तदनुसार बदलता है;

4) वनस्पति और बर्फ का आवरण; इन कवरों के तहत दैनिक भिन्नता का आयाम उनकी अनुपस्थिति की तुलना में कम है;

5) मिट्टी की गर्मी क्षमता और तापीय चालकता; आयाम गर्मी क्षमता और तापीय चालकता से विपरीत रूप से संबंधित है;

6) मिट्टी का रंग; अंधेरे मिट्टी की सतह के तापमान की दैनिक भिन्नता का आयाम प्रकाश की तुलना में अधिक है, क्योंकि विकिरण का अवशोषण और अंधेरे सतहों पर इसका विकिरण प्रकाश की तुलना में अधिक होता है; शुष्क और ढीली मिट्टी की सतहों में नम और घनी मिट्टी की सतहों की तुलना में अधिक आयाम होता है;

7) बादल छाना: बादल के मौसम में, स्पष्ट मौसम की तुलना में आयाम बहुत कम होता है।

मिट्टी की सतह के तापमान की वार्षिक भिन्नता का आयाम मौसम के अपवाद के साथ, दैनिक भिन्नता के आयाम के समान कारकों से प्रभावित होता है। वार्षिक चक्र का आयाम, दैनिक के विपरीत, बढ़ते अक्षांश के साथ बढ़ता है। भूमध्यरेखीय क्षेत्र में, इसका औसत 2-3 ° C होता है, और महाद्वीपों के ध्रुवीय क्षेत्रों में यह 70 ° C (याकूतिया) से अधिक होता है।

नंगे मिट्टी की सतह के वार्षिक तापमान भिन्नता का आयाम वनस्पति या बर्फ से ढकी सतह से बहुत अधिक है।

मिट्टी में गर्मी वितरण की नियमितता

तापीय चालकता के कारण मिट्टी की सतह के तापमान में दैनिक और वार्षिक उतार-चढ़ाव इसकी गहरी परतों में स्थानांतरित हो जाते हैं। मिट्टी की परत जिसमें दैनिक और वार्षिक तापमान भिन्नता देखी जाती है, सक्रिय परत कहलाती है।मिट्टी में गहराई से तापमान में उतार-चढ़ाव का प्रसार (एक सजातीय मिट्टी की संरचना के साथ) निम्नलिखित फूरियर कानूनों के अनुसार होता है।

1. दोलन की अवधि साथगहराई नहीं बदलती है, अर्थात, मिट्टी की सतह पर और सभी गहराई पर, दो क्रमिक तापमान न्यूनतम या अधिकतम के बीच का अंतराल दैनिक चक्र में 24 घंटे और वार्षिक चक्र में 12 महीने है।

2. यदि किसी समांतर श्रेणी में गहराई बढ़ती है, तो आयाम तेजी से घटता है, अर्थात गहराई में वृद्धि के साथ, आयाम तेजी से घटता है।

मिट्टी की एक परत जिसमें दिन के दौरान तापमान नहीं बदलता है, स्थिर दैनिक तापमान की परत कहलाती है।

मिट्टी का तापमान __67

मध्य अक्षांशों में यह परत 70-100 सेमी की गहराई से शुरू होती है। लगातार वार्षिक तापमान परतमध्य अक्षांशों में, यह 15-20 मीटर से अधिक गहरा होता है।

3. गहराई पर अधिकतम और न्यूनतम तापमान मिट्टी की सतह की तुलना में बाद में होता है (तालिका 15)। यह अंतराल गहराई के सीधे आनुपातिक है। दैनिक ऊँचाई और चढ़ाव हर 10 सेमी गहराई के लिए औसतन 2.5-3.5 घंटे पीछे रह जाते हैं, और प्रत्येक मीटर गहराई के लिए वार्षिक में 20-30 दिनों की देरी होती है।

तालिका 15

मिट्टी के तापमान के दैनिक परिवर्तन में मैक्सिमा और मिनिमा की शुरुआत का औसत समय (जून)

गहराई सेमी	न्यूनतम, एच मिनट	अधिकतम, एच मिनट	"तापमान में उतार-चढ़ाव, ° . का आयाम
Nukus (अरल सागर के पास, रेगिस्तान)
लेनिनग्राद

दिए गए फूरियर कानूनों को मिट्टी की सतह के तापमान और विभिन्न गहराई पर तापमान के दैनिक (छवि 12) और वार्षिक (छवि 13) पाठ्यक्रम के ग्राफ द्वारा चित्रित किया गया है। ये आंकड़े स्पष्ट रूप से गहराई के साथ आयाम में कमी, मैक्सिमा की शुरुआत के समय में अंतराल और गहराई में वृद्धि के साथ मिनीमा, और गहराई से दोलन अवधि की स्वतंत्रता को स्पष्ट रूप से दिखाते हैं।

फूरियर की सैद्धांतिक गणना के अनुसार, मिट्टी के तापमान की वार्षिक भिन्नता जिस गहराई तक प्रकट होती है, वह दैनिक उतार-चढ़ाव की अभिव्यक्ति की गहराई से लगभग 19 गुना अधिक होनी चाहिए। वास्तव में, सैद्धांतिक गणनाओं से महत्वपूर्ण विचलन देखे जाते हैं, और कई मामलों में वार्षिक उतार-चढ़ाव की प्रवेश गहराई गणना की तुलना में अधिक हो जाती है। यह गहराई और समय में मिट्टी की नमी में अंतर, गहराई के साथ मिट्टी की ऊष्मीय प्रसार में बदलाव और अन्य कारणों से होता है। 68

उत्तरी अक्षांशों में, मिट्टी के तापमान के वार्षिक पाठ्यक्रम की गहराई औसतन 25 मीटर, मध्य अक्षांशों में - 15-20 मीटर, दक्षिणी अक्षांशों में - लगभग 10 मीटर है।

मिट्टी का तापमान शासन

चावल। 12. त्बिलिसी में जून में मिट्टी के तापमान का दैनिक परिवर्तन।

वक्रों की संख्या मीटर में गहराई है।

// /// चतुर्थ - वी छठीस्नातकीयआठवींप्रति-"एक्स ग्यारहवीं बारहवीं

चावल। 13. त्बिलिसी में प्राकृतिक सतह के साथ मिट्टी के औसत मासिक तापमान की वार्षिक भिन्नता। वक्रों की संख्या मीटर में गहराई है।

थर्मोआइसोप्लेथ्स

विभिन्न गहराई पर मिट्टी के तापमान के दीर्घकालिक अवलोकन की सामग्री को ग्राफिक रूप से प्रस्तुत किया जा सकता है (चित्र 14)। ऐसे ग्राफ में मिट्टी का तापमान, गहराई और समय जुड़ा होता है। एक ग्राफ को प्लॉट करने के लिए, गहराई को ऊर्ध्वाधर अक्ष पर और समय (आमतौर पर महीनों) को क्षैतिज पर प्लॉट किया जाता है। विभिन्न गहराई पर औसत मासिक मिट्टी का तापमान ग्राफ पर प्लॉट किया जाता है। फिर समान ताप वाले बिन्दुओं को चिकनी रेखाओं से जोड़ा जाता है, जिन्हें कहा जाता है थर्मोआइसोप्लेथ्स।थर्मोआइसोप्लेथ हर महीने किसी भी गहराई पर मिट्टी की सक्रिय परत के तापमान का एक दृश्य प्रतिनिधित्व देते हैं। ऐसे ग्राफ़ का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, की गहराई का निर्धारण करने के लिए

फलों के पेड़ों की जड़ प्रणाली को नुकसान पहुंचाने वाले महत्वपूर्ण तापमान में कमी।

"/ तृतीय वी"यूएननौवीं ग्यारहवीं -1

चावल। 14. मिट्टी के तापमान के समस्थानिक (त्बिलिसी)।

इन अनुसूचियों का उपयोग नगरपालिका सेवाओं में, औद्योगिक और सड़क निर्माण में, भूमि सुधार में भी किया जाता है।

पुनः प्राप्त क्षेत्रों में नालियां बिछाते समय जमी हुई परत की मोटाई को ध्यान में रखा जाना चाहिए।