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

दिन के दौरान मिट्टी के तापमान में परिवर्तन को दैनिक भिन्नता कहा जाता है। दैनिक तापमान भिन्नताआमतौर 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। जैसे ही सूरज उगता है, मिट्टी की सतह का तापमान बढ़ जाता है, खासकर साफ मौसम में। अधिकतम तापमान लगभग 13:00 बजे मनाया जाता है, फिर तापमान गिरना शुरू हो जाता है, जो न्यूनतम सुबह तक जारी रहता है। कुछ दिनों में, बादलों, वर्षा और अन्य कारकों के प्रभाव में मिट्टी के तापमान का संकेतित दैनिक पाठ्यक्रम गड़बड़ा जाता है। इस मामले में, अधिकतम और न्यूनतम को दूसरी बार स्थानांतरित किया जा सकता है (चित्र। 4.2)।

चित्र 4.2। सतह पर और विभिन्न गहराई (वोरोनिश, अगस्त) पर हवा और मिट्टी के तापमान की दैनिक भिन्नता। (ट्यूटोरियल के पूर्ण संस्करण को डाउनलोड करते समय उपलब्ध)

वर्ष के दौरान मिट्टी के तापमान में परिवर्तन को वार्षिक चक्र कहा जाता है। आमतौर पर, वार्षिक पाठ्यक्रम का ग्राफ औसत मासिक मिट्टी के तापमान पर आधारित होता है। मिट्टी की सतह के तापमान की वार्षिक भिन्नतामुख्य रूप से वर्ष के दौरान सौर विकिरण के विभिन्न आगमन द्वारा निर्धारित किया जाता है। उत्तरी गोलार्ध के समशीतोष्ण अक्षांशों में मिट्टी की सतह का अधिकतम औसत मासिक तापमान आमतौर पर जुलाई में मनाया जाता है, जब मिट्टी में गर्मी का प्रवाह सबसे बड़ा होता है, और न्यूनतम - जनवरी - फरवरी में।
एक दैनिक या वार्षिक पाठ्यक्रम में अधिकतम और न्यूनतम के बीच के अंतर को कहा जाता है तापमान पाठ्यक्रम का आयाम.
मिट्टी के तापमान के दैनिक चक्र का आयाम प्रभावित होता है; मौसम, अक्षांश, भूभाग, वनस्पति और बर्फ का आवरण, गर्मी क्षमता और मिट्टी की तापीय चालकता, मिट्टी का रंग, बादल (चित्र। 4.3)।

चित्र 4.3। मृदा थर्मल आइसोप्लेथ, वार्षिक भिन्नता(ट्यूटोरियल के पूर्ण संस्करण को डाउनलोड करते समय उपलब्ध)

मिट्टी की सतह के तापमान में वार्षिक भिन्नता का आयाम, वर्ष के समय को छोड़कर, दैनिक भिन्नता के आयाम के समान कारकों से प्रभावित होता है। वार्षिक भिन्नता का आयाम, दैनिक भिन्नता के विपरीत, बढ़ते अक्षांश के साथ बढ़ता है।
तापीय चालकता के कारण मिट्टी के तापमान में दैनिक और वार्षिक उतार-चढ़ाव इसकी गहरी परतों में प्रेषित होते हैं। मिट्टी की वह परत जिसमें तापमान में दैनिक और वार्षिक भिन्नता देखी जाती है, कहलाती है सक्रिय परत.

फूरियर का आणविक ऊष्मा चालन का सामान्य सिद्धांत मिट्टी में ऊष्मा के प्रसार पर लागू होता है। मिट्टी में उष्मा प्रसार के नियमकहा जाता है फूरियर कानून.

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व्याख्यान 4

मिट्टी का तापमान

सक्रिय परत में दीप्तिमान ऊर्जा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। एक सकारात्मक विकिरण संतुलन (दिन के समय, गर्मी) के साथ, इस गर्मी का एक हिस्सा सक्रिय परत को गर्म करने पर खर्च किया जाता है, भाग - सतह की हवा, पौधों को गर्म करने पर, और भाग - मिट्टी और पौधों से पानी के वाष्पीकरण पर। जब विकिरण संतुलन नकारात्मक होता है (रात में, सर्दियों में), सक्रिय सतह के प्रभावी विकिरण से जुड़ी गर्मी की लागत की भरपाई सक्रिय परत से गर्मी के प्रवाह से होती है, हवा से, गर्मी का हिस्सा गर्मी के दौरान जारी होता है। सक्रिय सतह पर जल वाष्प का संघनन (उच्च बनाने की क्रिया)। सक्रिय सतह पर ऊर्जा का यह इनपुट और आउटपुट ऊष्मा संतुलन समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

बी=ए+पी+एलई

जहां बी सक्रिय सतह का विकिरण संतुलन है; ए सक्रिय सतह और अंतर्निहित परतों के बीच गर्मी प्रवाह है; पी सतह और हवा की जमीनी परत के बीच गर्मी का प्रवाह है; एलई - पानी के चरण परिवर्तन (वाष्पीकरण - संक्षेपण) से जुड़ा गर्मी प्रवाह।

पृथ्वी की सतह के गर्मी संतुलन के अन्य घटक (पवन ऊर्जा, ज्वार, वर्षा, प्रकाश संश्लेषण के लिए ऊर्जा की खपत, आदि से गर्मी प्रवाह) पहले उल्लेखित संतुलन सदस्यों की तुलना में बहुत कम हैं, इसलिए उन्हें अनदेखा किया जा सकता है।

समीकरण का अर्थ पृथ्वी की सतह के विकिरण संतुलन को गैर-विकिरणीय गर्मी हस्तांतरण के साथ संतुलित करना है।

मिट्टी की सतह के तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता

तथ्य यह है कि पृथ्वी की सतह का गर्मी संतुलन शून्य है इसका मतलब यह नहीं है कि सतह का तापमान नहीं बदलता है। जब ऊष्मा अंतरण को नीचे की ओर (+A) निर्देशित किया जाता है, तो ऊपर से सतह पर आने वाली ऊष्मा का एक महत्वपूर्ण भाग सक्रिय परत में रहता है। इस परत का तापमान और फलस्वरूप, सक्रिय सतह का तापमान भी बढ़ जाता है। इसके विपरीत, जब पृथ्वी की सतह के माध्यम से नीचे (-ए) से गर्मी स्थानांतरित की जाती है, तो मुख्य रूप से सक्रिय परत से वायुमंडल में गर्मी निकलती है, जिसके परिणामस्वरूप सतह का तापमान कम हो जाता है।

मिट्टी की सतह के दिन के समय गर्म होने और रात के समय ठंडा होने से इसके तापमान में दैनिक उतार-चढ़ाव होता है। तापमान के दैनिक पाठ्यक्रम 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 बढ़ता है, मिट्टी की सतह का तापमान बढ़ता जाता है। अधिकतम तापमान लगभग 13:00 बजे मनाया जाता है, फिर तापमान में गिरावट शुरू हो जाती है।

कुछ दिनों में, बादलों, वर्षा और अन्य कारकों के प्रभाव में मिट्टी के तापमान का संकेतित दैनिक पाठ्यक्रम गड़बड़ा जाता है। इस मामले में, अधिकतम और न्यूनतम को दूसरी बार स्थानांतरित किया जा सकता है।

एक दैनिक या वार्षिक पाठ्यक्रम में अधिकतम और न्यूनतम के बीच के अंतर को कहा जाता है तापमान पाठ्यक्रम का आयाम.

मिट्टी की सतह के तापमान की दैनिक भिन्नता के आयाम परनिम्नलिखित कारकों से प्रभावित:

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

भौगोलिक अक्षांश : आयाम सूर्य की दोपहर की ऊंचाई से संबंधित है, जो ध्रुव से भूमध्य रेखा तक दिशा में बढ़ता है, इसलिए, ध्रुवीय क्षेत्रों में, आयाम महत्वहीन है, और उष्णकटिबंधीय रेगिस्तान में, जहां, इसके अलावा, प्रभावी विकिरण उच्च है, यह 50 ... 60 0С तक पहुँचता है;

इलाके : मैदान की तुलना में, दक्षिणी ढलान अधिक दृढ़ता से गर्म होते हैं, उत्तरी कमजोर होते हैं, और पश्चिमी पूर्वी वाले की तुलना में कुछ अधिक मजबूत होते हैं, और आयाम भी तदनुसार बदलता है;

वनस्पति और बर्फ का आवरण : इन आवरणों के तहत दैनिक चक्र का आयाम उनकी अनुपस्थिति की तुलना में कम है, क्योंकि वे मिट्टी की सतह के ताप और शीतलन को कम करते हैं;

मिट्टी का रंग : अंधेरे मिट्टी की सतह के दैनिक तापमान भिन्नता का आयाम हल्की मिट्टी की तुलना में अधिक होता है, क्योंकि पूर्व में विकिरण का अवशोषण और उत्सर्जन बाद की तुलना में अधिक होता है;

सतह की हालत : ढीली मिट्टी में घनी मिट्टी की तुलना में अधिक आयाम होते हैं; घनी मिट्टी में, अवशोषित गर्मी अधिक गहराई तक फैलती है, और ढीली मिट्टी में यह ऊपरी परत में रहती है, इसलिए बाद वाली गर्मी अधिक होती है;

मिटटी की नमी : गीली मिट्टी की सतह पर, शुष्क की सतह की तुलना में आयाम कम होता है; गीली मिट्टी में, अवशोषित गर्मी, घनी मिट्टी की तरह, गहराई तक फैलती है, और गर्मी का कुछ हिस्सा वाष्पीकरण पर खर्च होता है, जिसके परिणामस्वरूप वे सूखे की तुलना में कम गर्म होते हैं;

बादल : बादल के मौसम में, आयाम स्पष्ट मौसम की तुलना में बहुत कम होता है, क्योंकि बादल दिन के गर्म होने और सक्रिय सतह के रात के समय ठंडा होने को कम कर देता है।

वार्षिक पाठ्यक्रम मिट्टी की सतह का तापमान वर्ष के दौरान सौर विकिरण के अलग-अलग आगमन से निर्धारित होता है।

मिट्टी की सतह पर सबसे कम तापमान आमतौर पर जनवरी-फरवरी में मनाया जाता है, उच्चतम - जुलाई या अगस्त में।

मिट्टी की सतह के तापमान में वार्षिक भिन्नता का आयाम उन्हीं कारकों से प्रभावित होता है, जो दैनिक भिन्नता के आयाम के अपवाद के साथ होते हैं।स्थान का अक्षांश। वार्षिक भिन्नता का आयाम, दैनिक भिन्नता के विपरीत, अक्षांश के साथ बढ़ता है।

मिट्टी की थर्मोफिजिकल विशेषताएं

मिट्टी की सतह और इसकी अंतर्निहित परतों के बीच गर्मी का निरंतर आदान-प्रदान होता है। मिट्टी में ऊष्मा का स्थानांतरण मुख्यतः आणविक तापीय चालकता के कारण होता है।

मिट्टी का ताप और शीतलन मुख्य रूप से इसकी थर्मोफिजिकल विशेषताओं पर निर्भर करता है: ताप क्षमता और तापीय चालकता।

ताप क्षमता मिट्टी के तापमान को 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है। विशिष्ट और वॉल्यूमेट्रिक ताप क्षमता के बीच भेद।

विशिष्ट ताप (साथ औद ) 1 किलो मिट्टी के तापमान को 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक गर्मी की मात्रा है।

वॉल्यूमेट्रिक ताप क्षमता (साथ के बारे में ) 1 m3 मिट्टी को 1 ° C गर्म करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है।

मिट्टी की ऊष्मा को एक परत से दूसरी परत में स्थानांतरित करने की क्षमता कहलाती हैऊष्मीय चालकता .

मिट्टी की तापीय चालकता का एक माप तापीय चालकता का गुणांक है, जो संख्यात्मक रूप से ऊष्मा की मात्रा के बराबर है, J, 1 m² के क्रॉस सेक्शन और 1 m की ऊँचाई वाले मिट्टी के स्तंभ के आधार से 1 s में गुजरता है।

मिट्टी की तापीय चालकता का गुणांक मुख्य रूप से इसमें सामग्री के अनुपात पर निर्भर करता हैहवा और पानी .

मिट्टी की थर्मोफिजिकल विशेषताएं भी इस पर निर्भर करती हैं:घनत्व . घनत्व में कमी के साथ, शुष्क मिट्टी की तापीय क्षमता और तापीय चालकता कम हो जाती है। इसलिए, कृषि योग्य परत में ढीली मिट्टी घनी मिट्टी की तुलना में दिन में गर्म होती है, और रात में ठंडी होती है। इसके अलावा, ढीली मिट्टी में घनी मिट्टी की तुलना में एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है, और इसलिए दिन के दौरान अधिक विकिरण को अवशोषित करता है और रात में अधिक तीव्रता से गर्मी विकीर्ण करता है।

तापमान और मिट्टी जमने की गहराई का मापन

मिट्टी के तापमान को मापने के लिए, तरल (पारा, शराब, टोल्यूनि), थर्मोइलेक्ट्रिक, प्रतिरोध इलेक्ट्रोथर्मोमीटर और विरूपण थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है।

तत्काल थर्मामीटर TM-3, पारा, का उपयोग किसी निश्चित क्षण (अवधि) में मिट्टी की सतह के तापमान को मापने के लिए किया जाता है।

अधिकतम थर्मामीटर TM-1, पारा, प्रेक्षणों के बीच उच्चतम सतह के तापमान को मापने का कार्य करता है।

अधिकतम थर्मामीटर अत्यावश्यक से भिन्न होता है जिसमें टैंक के तल में मिलाप किया गया एक पतला पिन सीधे टैंक के पास केशिका चैनल में प्रवेश करता है। नतीजतन, पारा संकीर्ण बिंदु पर टूट जाता है, और इस प्रकार एक निश्चित अवधि के लिए अधिकतम तापमान मान दर्ज किया जाता है।

न्यूनतम थर्मामीटर टीएम-2, अल्कोहल, का उपयोग अवलोकन अवधि के बीच की अवधि के लिए मिट्टी की सतह के न्यूनतम तापमान को मापने के लिए किया जाता है। इस थर्मामीटर के उपकरण की एक विशेषता यह है कि गहरे रंग के कांच से बनी एक छोटी सी पिन को केशिका के अंदर रखा जाता है। जैसे-जैसे तापमान घटता है, मेनिस्कस की सतह फिल्म टैंक की ओर बढ़ती है और पिन को उसके पीछे ले जाती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, शराब, विस्तार करते हुए, पिन के चारों ओर स्वतंत्र रूप से बहती है। उत्तरार्द्ध जगह में रहता है, जो जलाशय से अंत रिमोट को टिप्पणियों की अवधि के बीच न्यूनतम तापमान का संकेत देता है।

कोहनी थर्मामीटर (सविनोवा) TM-5, पारा, जिसे 5, 10, 15 और 20 सेमी की गहराई पर गर्म अवधि के दौरान मिट्टी के तापमान को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

जांच थर्मामीटर AM-6, टोल्यूनि, का उपयोग मिट्टी के तापमान को 3...40 सेमी की गहराई पर मापने के लिए किया जाता है।

ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रोथर्मोमीटर TET-2 का उपयोग गर्म अवधि के दौरान कृषि योग्य परत के तापमान को मापने के लिए किया जाता है। वे जड़ फसलों, आलू के ढेर में तापमान को अनाज द्रव्यमान में भी माप सकते हैं।

कृषि विज्ञानी की छड़ी PITT-1 को ऊपरी मिट्टी के तापमान को मापने और जुताई की गहराई को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके संचालन का सिद्धांत तापमान के एक फलन के रूप में ओमिक प्रतिरोध के मापन पर आधारित है।

निष्कर्षण थर्मामीटर टीपीवी-50, पारा, पूरे वर्ष में 20...320 सेमी की गहराई पर मिट्टी के तापमान को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनका उपयोग खेतों में ढेर, सिलोस आदि में तापमान मापने के लिए भी किया जा सकता है।

हाल ही में, उपग्रहों, विमानों और हेलीकॉप्टरों से मिट्टी की सतह के तापमान के गैर-संपर्क निर्धारण के लिए तरीके विकसित किए गए हैं, जिससे पृथ्वी की सतह के महत्वपूर्ण क्षेत्रों के लिए औसत तापमान मान प्राप्त करना संभव हो गया है।

पर्माफ्रॉस्ट मीटर AM-21 का उपयोग मिट्टी जमने की गहराई को मापने के लिए किया जाता है। इस उपकरण में एक एबोनाइट ट्यूब होती है, जिसके शीर्ष पर सेंटीमीटर में विभाजन बर्फ के आवरण की ऊंचाई निर्धारित करने के लिए लगाए जाते हैं। इस ट्यूब में आसुत जल से भरे 1 सेमी के विभाजन के साथ एक रबर ट्यूब रखी जाती है।

इंटरनेशनल प्रैक्टिकल स्केल के अनुसार तापमान को डिग्री सेल्सियस (डिग्री सेल्सियस) में मापा जाता है। इस पैमाने पर एक डिग्री बर्फ के गलनांक (0°C) और पानी के क्वथनांक (100°C) के बीच के अंतराल का 1/100 है।

पौधों के लिए मिट्टी के तापमान का महत्व

मिट्टी का तापमान पौधे के जीवन में सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। बीज का अंकुरण, जड़ प्रणाली का विकास, मृदा माइक्रोफ्लोरा की महत्वपूर्ण गतिविधि, जड़ों द्वारा खनिज पोषण उत्पादों का अवशोषण आदि काफी हद तक मिट्टी के तापमान पर निर्भर करते हैं। जैसे-जैसे मिट्टी का तापमान बढ़ता है, ये सभी प्रक्रियाएं सक्रिय होती हैं। मिट्टी के तापमान में उल्लेखनीय कमी से सर्दियों की फसलों, बारहमासी घास और फलों के पेड़ों की मृत्यु हो जाती है।

मध्य क्षेत्र में अधिकांश कृषि फसलों के बीज 3...5 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर अंकुरित होते हैं, जबकि चावल, कपास आदि जैसे बीजों को बहुत अधिक तापमान - 13...15 डिग्री सेल्सियस की आवश्यकता होती है।

मिट्टी के तापमान में अधिकतम वृद्धि के साथ, बीज के अंकुरण की दर बढ़ जाती है, जिससे बुवाई से लेकर अंकुरण तक की अवधि में कमी आती है।

मिट्टी का तापमान शासन सीधे जड़ प्रणाली की वृद्धि दर को प्रभावित करता है। कम और उच्च तापमान पर, विकास दर बिगड़ती है।

अंकुरण के बाद, मिट्टी का तापमान पौधों के लिए अपना महत्व नहीं खोता है। वे बढ़ते और बेहतर विकसित होते हैं यदि उनकी जड़ें जमीन के ऊपर के अंगों की तुलना में थोड़ा कम (5 ... 10 डिग्री सेल्सियस) तापमान वाले वातावरण में होती हैं।

मिट्टी के तापमान का सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि पर और इसके परिणामस्वरूप, खनिज पोषण तत्वों वाले पौधों के प्रावधान पर, कार्बनिक पदार्थों के अपघटन की दर, ह्यूमिक पदार्थों के संश्लेषण आदि पर बहुत प्रभाव पड़ता है।

तापमान शासन मिट्टी में मोबाइल पोषक तत्वों के संचय को निर्धारित करता है। पानी और घुलनशील लवणों की गति की दर को प्रभावित करके, तापमान मिट्टी और अनुप्रयुक्त उर्वरकों से पौधों में पोषक तत्वों के प्रवेश की दर को प्रभावित करता है। कम तापमान (8 ... 10 डिग्री सेल्सियस) पर, उदाहरण के लिए, जड़ों में प्रवेश और जड़ों से नाइट्रोजन के ऊपर के अंगों तक गति कम हो जाती है, और कार्बनिक नाइट्रोजन यौगिकों के निर्माण के लिए इसकी खपत कमजोर हो जाती है। कम तापमान (5 ... 6 डिग्री सेल्सियस और नीचे) पर, जड़ों द्वारा नाइट्रोजन और फास्फोरस का अवशोषण तेजी से कम हो जाता है। साथ ही पोटेशियम का अवशोषण भी कम हो जाता है।

कृषि पौधों के रोगों और कीटों का प्रसार और हानिकारकता भी मिट्टी के तापमान शासन से निकटता से संबंधित है। कई गर्मी से प्यार करने वाली फसलों (मकई, कपास) में, अंकुर रोग और बीजों को फफूंदी क्षति कम तापमान (ठंडे झरनों के दौरान) पर दिखाई देती है, जब थर्मल की स्थिति पौधों के लिए प्रतिकूल होती है।

पौधों के कीट जिनके लार्वा तापमान के आधार पर मिट्टी में होते हैं, कम या ज्यादा नुकसान पहुंचा सकते हैं।

वह सतह जो सीधे सूर्य की किरणों से गर्म होती है और अंतर्निहित परतों और हवा को गर्मी देती है, कहलाती है सक्रिय सतह. सक्रिय सतह का तापमान, इसका मूल्य और परिवर्तन (दैनिक और वार्षिक भिन्नता) गर्मी संतुलन द्वारा निर्धारित किया जाता है।
गर्मी संतुलन के लगभग सभी घटकों का अधिकतम मूल्य दोपहर के करीब देखा जाता है। अपवाद मिट्टी में अधिकतम ताप विनिमय है, जो सुबह के घंटों में पड़ता है। गर्मी संतुलन घटकों की दैनिक भिन्नता के अधिकतम आयाम गर्मियों में देखे जाते हैं, न्यूनतम - सर्दियों में।
एक साफ दिन पर शुष्क और वनस्पति रहित सतह के तापमान के दैनिक पाठ्यक्रम में, अधिकतम 13:00 बजे के बाद होता है, और न्यूनतम सूर्योदय के समय होता है। बादल छाए रहने से सतह के तापमान का नियमित क्रम बाधित होता है और अधिकतम और न्यूनतम समय में बदलाव होता है। आर्द्रता और वनस्पति आवरण सतह के तापमान को बहुत प्रभावित करते हैं।
दिन के समय सतह का अधिकतम तापमान +80° और अधिक (रूस के दक्षिण में +75°) हो सकता है। दैनिक उतार-चढ़ाव 40 डिग्री तक पहुंच जाता है। उनका मूल्य मौसम, बादल, सतह के तापीय गुणों, उसके रंग, खुरदरापन, वनस्पति आवरण और ढलान के जोखिम पर निर्भर करता है।
सक्रिय परत के तापमान का वार्षिक पाठ्यक्रम विभिन्न अक्षांशों पर भिन्न होता है। मध्य और उच्च अक्षांशों में अधिकतम सतह का तापमान आमतौर पर जुलाई में, न्यूनतम - जनवरी में मनाया जाता है। निम्न अक्षांशों पर सक्रिय सतह के तापमान में वार्षिक उतार-चढ़ाव के आयाम बहुत छोटे होते हैं, भूमि पर मध्य अक्षांशों पर, वे 30 ° तक पहुँच जाते हैं। समशीतोष्ण और उच्च अक्षांशों में सतह के तापमान में वार्षिक उतार-चढ़ाव बर्फ के आवरण से काफी प्रभावित होते हैं।
मिट्टी में गर्मी का वितरण इसके कई गुणों पर निर्भर करता है, और सबसे ऊपर गर्मी क्षमता और तापीय चालकता पर निर्भर करता है। सौर ताप की समान मात्रा प्राप्त करने से, मिट्टी धीमी गति से गर्म होती है, जितना अधिक होता है वॉल्यूमेट्रिक ताप क्षमता।भूमि का निर्माण करने वाली चट्टानों की उष्मीय ऊष्मा क्षमता पानी की ताप क्षमता से लगभग दो गुना कम है। पानी की ताप क्षमता 1, क्वार्ट्ज - 0.517, मिट्टी - 0.676, वायु - 0.0003 है।
परत से परत तक ऊष्मा का स्थानांतरण तापीय चालकता द्वारा नियंत्रित होता है। अधिकांश चट्टानों में (cal)cm * sec deg. में कम तापीय चालकता होती है:

पानी की तापीय चालकता 0.00129 cal / cm * sec * deg., वायु - 0.000056 है।
परत से परत तक गर्मी के हस्तांतरण पर समय व्यतीत होता है, और दिन के दौरान अधिकतम और न्यूनतम तापमान की शुरुआत का समय हर 10 सेमी लगभग 3 घंटे की देरी से होता है। यदि सतह पर उच्चतम तापमान लगभग 13:00 बजे था, तो 10 सेमी की गहराई पर अधिकतम तापमान लगभग 16:00 बजे, और 20 सेमी की गहराई पर - लगभग 19:00 बजे, आदि होगा।
अंतर्निहित परतों के ऊपर की परतों से लगातार हीटिंग के साथ, प्रत्येक परत एक निश्चित मात्रा में गर्मी को अवशोषित करती है। परत जितनी गहरी होती है, उतनी ही कम गर्मी प्राप्त करती है और उसमें तापमान में उतार-चढ़ाव कमजोर होता है। दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव के आयाम प्रत्येक 15 सेमी के लिए 2 के कारक से गहराई के साथ कम हो जाते हैं। इसका अर्थ यह है कि यदि सतह पर आयाम 16° है, तो 15 सेमी की गहराई पर यह 8° है, और 30 सेमी की गहराई पर यह 4° है। इसी समय, तापमान में उतार-चढ़ाव की अवधि सभी गहराई पर अपरिवर्तित रहती है। औसतन, लगभग 1 मीटर की गहराई पर, मिट्टी के तापमान में दैनिक उतार-चढ़ाव को कम किया जाता है। वह परत जिसमें ये दोलन व्यावहारिक रूप से रुकते हैं, परत कहलाती है लगातार दैनिक तापमान।
तापमान में उतार-चढ़ाव की अवधि जितनी लंबी होती है, ये उतार-चढ़ाव उतने ही गहरे होते जाते हैं। मध्य अक्षांशों में, निरंतर वार्षिक तापमान की परत 19-20 मीटर की गहराई पर, उच्च अक्षांशों में - 25 मीटर की गहराई पर स्थित होती है। उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में, वार्षिक तापमान आयाम छोटे होते हैं और निरंतर वार्षिक आयाम की परत होती है केवल 5-10 मीटर की गहराई पर स्थित है।
वर्ष के दौरान अधिकतम और न्यूनतम तापमान की शुरुआत के क्षणों में औसतन 20-30 दिन प्रति मीटर की देरी होती है। इस प्रकार, यदि सतह पर सबसे कम तापमान जनवरी में मनाया जाता है, तो 2 मीटर की गहराई पर यह मार्च की शुरुआत में होता है।
टिप्पणियों से पता चलता है कि निरंतर वार्षिक तापमान की परत में तापमान सतह के ऊपर औसत वार्षिक वायु तापमान के करीब है। निरंतर वार्षिक तापमान की परत के ऊपर स्थित और अपने वार्षिक उतार-चढ़ाव का अनुभव करने वाली मिट्टी की परत कहलाती है सक्रिय परत।
भूमि की तुलना में उच्च ताप क्षमता और कम तापीय चालकता वाला पानी अधिक धीरे-धीरे गर्म होता है और गर्मी को अधिक धीरे-धीरे छोड़ता है। पानी की सतह पर पड़ने वाली सूर्य की किरणें आंशिक रूप से पानी की सबसे ऊपरी परत द्वारा अवशोषित होती हैं, और आंशिक रूप से काफी गहराई तक प्रवेश करती हैं, सीधे इसकी कुछ परत को गर्म करती हैं। पानी की गतिशीलता इसे संभव बनाती है। गर्मी का हस्तांतरण। पानी के अशांत मिश्रण के कारण, गर्मी चालन की तुलना में गहराई में गर्मी हस्तांतरण 1000-10,000 गुना तेज होता है। जब सतह की परतें ठंडी होती हैं, तो पानी के मिश्रण के साथ तापीय संवहन होता है।
उच्च अक्षांशों में महासागर की सतह पर दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव केवल 0.1 °, समशीतोष्ण अक्षांशों में - 0.4 °, उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में - 0.5 ° होता है। इन उतार-चढ़ावों के प्रवेश की गहराई 15-20 मीटर है। महासागर की सतह पर वार्षिक तापमान आयाम उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 2° से समशीतोष्ण अक्षांशों में 0.8° तक होते हैं। वार्षिक तापमान में उतार-चढ़ाव 200-300 मीटर की गहराई तक प्रवेश करता है।
जल निकायों में तापमान मैक्सिमा के क्षण भूमि की तुलना में विलंबित होते हैं। अधिकतम लगभग 15-16 घंटे, न्यूनतम - सूर्योदय के 2-3 घंटे बाद होता है। उत्तरी गोलार्ध में महासागर की सतह पर वार्षिक अधिकतम तापमान अगस्त में गिरता है, न्यूनतम - फरवरी में।

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 हस्तांतरण कुल विकिरण के बढ़े हुए प्रवाह से संतुलित होता है। इस समय गैर-विकिरणकारी ताप विनिमय नगण्य 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 के घंटों में और शाम तक विकिरण संतुलन सकारात्मक रहता है। हालांकि, दिन के दौरान ऊपरी मिट्टी की परत से वायुमंडल में न केवल प्रभावी विकिरण के माध्यम से, बल्कि बढ़ी हुई तापीय चालकता के साथ-साथ पानी के वाष्पीकरण में वृद्धि के माध्यम से गर्मी जारी की जाती है। मिट्टी की गहराई में ऊष्मा का स्थानांतरण भी जारी रहता है। ये गर्मी के नुकसान विकिरण प्रवाह की तुलना में बहुत अधिक हो जाते हैं, इसलिए, मिट्टी की सतह पर तापमान 13-14 घंटे से सुबह न्यूनतम 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. खोमोव और एम.ए. पेट्रोसायंट्स (2004), सर्दियों के महीनों में, मिट्टी (बर्फ) की सतह पर दीर्घकालिक औसत दैनिक तापमान रेंज 5-10 डिग्री सेल्सियस है, और गर्मियों के महीनों में यह 10-20 डिग्री सेल्सियस है। कुछ दिनों में, दैनिक आयाम दीर्घकालिक औसत से अधिक और निम्न दोनों हो सकते हैं, जो कई कारकों पर निर्भर करता है, मुख्य रूप से बादल। बादल रहित मौसम में दिन में सौर विकिरण अधिक होता है और रात में प्रभावी विकिरण भी अधिक होता है। इसलिए, दैनिक (दिन) अधिकतम विशेष रूप से उच्च है, और दैनिक (रात) न्यूनतम कम है और, परिणामस्वरूप, 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 छोटा हो जाता है।

मिट्टी की सतह का तापमान, निश्चित रूप से, वर्ष के दौरान भी बदलता है। उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में, इसका वार्षिक आयाम (वर्ष के सबसे गर्म और सबसे ठंडे महीनों के दीर्घकालिक औसत तापमान के बीच का 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 और 50° के अक्षांश पर औसतन लगभग 25°C होता है।

अतिरिक्त उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में, हवा के तापमान में गैर-आवधिक परिवर्तन इतने बार-बार और महत्वपूर्ण होते हैं कि दैनिक तापमान भिन्नता केवल अपेक्षाकृत स्थिर, थोड़े बादल वाले 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°С तक 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 घुसपैठ के कारण समशीतोष्ण अक्षांशों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण शीतलन अवधि (कभी-कभी शीत लहर कहा जाता है) होती है। यूरोप में, गंभीर सर्दियों की ठंडक तब भी होती है 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 एशिया माइनर तक पहुँच जाती हैं। लेकिन अधिक बार वे यूरोप की पर्वत श्रृंखलाओं के सामने एक अक्षांशीय दिशा में स्थित होते हैं, विशेष रूप से आल्प्स और काकेशस के सामने। इसलिए, भूमध्यसागरीय बेसिन और ट्रांसकेशिया की जलवायु परिस्थितियाँ निकट, लेकिन अधिक उत्तरी क्षेत्रों की स्थितियों से काफी भिन्न हैं।

एशिया में, ठंडी हवा दक्षिण और पूर्व से मध्य एशियाई गणराज्यों के क्षेत्र को सीमित करने वाली पर्वत श्रृंखलाओं में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करती है, इसलिए तुरान तराई में 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 कूलिंग देखी जाती है: पंजाब में, औसतन, 8–9 ° C, और मार्च 1911 में तापमान 20 ° C गिर गया। पश्चिम से पर्वत श्रृंखलाओं के चारों ओर ठंडी जनता बहती है। आसान और अधिक बार, ठंडी हवा रास्ते में महत्वपूर्ण बाधाओं का सामना किए बिना दक्षिण पूर्व एशिया में प्रवेश करती है (एसपी खोमोव और एम.ए. पेट्रोसायंट्स)।

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

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

अटलांटिक महासागर के मध्य अक्षांशों से यूरोप में समुद्री हवा का प्रवेश सर्दियों में गर्माहट और गर्मियों में ठंडक पैदा करता है। यूरेशिया की गहराई में जितना दूर, अटलांटिक वायु द्रव्यमान की आवृत्ति उतनी ही कम होती जाती है और मुख्य भूमि पर उनके प्रारंभिक गुण उतने ही बदल जाते हैं। फिर भी, जलवायु पर अटलांटिक से आक्रमणों के प्रभाव का पता पूरे मध्य साइबेरियाई पठार और मध्य एशिया तक लगाया जा सकता है।

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

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

उष्णकटिबंधीय हवा उत्तरी अमेरिका पर प्रशांत और अटलांटिक महासागरों से आक्रमण करती है, खासकर मैक्सिको की खाड़ी से। मुख्य भूमि पर ही, उष्णकटिबंधीय वायु द्रव्यमान मेक्सिको और दक्षिणी संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊपर बनते हैं।

उत्तरी ध्रुव के क्षेत्र में भी, शीतोष्ण अक्षांशों से संवहन के परिणामस्वरूप सर्दियों में हवा 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 विकिरण संतुलन
प्रत्यक्ष सौर विकिरण
वायुमंडल में और पृथ्वी की सतह पर सौर विकिरण में परिवर्तन
विकिरण बिखरने की घटना
कुल विकिरण, परावर्तित सौर विकिरण, अवशोषित विकिरण, PAR, पृथ्वी का अल्बेडो
पृथ्वी की सतह का विकिरण
प्रति-विकिरण या प्रति-विकिरण
पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन
विकिरण संतुलन का भौगोलिक वितरण
वायुमंडलीय दबाव और बेरिक क्षेत्र
दबाव प्रणाली
दबाव में उतार-चढ़ाव
बेरिक ढाल के कारण वायु त्वरण
पृथ्वी के घूर्णन का विक्षेपक बल
भूस्थैतिक और ढाल वाली हवा
बेरिक 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
मेघ आवरण और वर्षा
वाष्पीकरण और संतृप्ति
नमी
वायु आर्द्रता का भौगोलिक वितरण
वायुमंडलीय संघनन
बादलों
अंतर्राष्ट्रीय क्लाउड वर्गीकरण
बादल छाए रहना, इसकी दैनिक और वार्षिक भिन्नता
बादलों से वर्षा (वर्षा वर्गीकरण)
वर्षा शासन की विशेषताएं
वर्षा का वार्षिक पाठ्यक्रम
बर्फ के आवरण का जलवायु महत्व
वायुमंडलीय रसायन
पृथ्वी के वायुमंडल की रासायनिक संरचना
बादलों की रासायनिक संरचना
वर्षा की रासायनिक संरचना
वर्षा अम्लता

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 भिन्नता कहा जाता है।तापमान की दैनिक 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। सूर्योदय 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 13:00 बजे मनाया जाता है, फिर तापमान कम होना शुरू हो जाता है, जो न्यूनतम सुबह तक जारी रहता है।

कुछ दिनों में, बादलों, वर्षा और अन्य कारकों के प्रभाव में मिट्टी के तापमान का संकेतित दैनिक पाठ्यक्रम गड़बड़ा जाता है। इस मामले में, अधिकतम और न्यूनतम को दूसरी बार स्थानांतरित किया जा सकता है। साफ मौसम में गर्म अवधि के दौरान एक अच्छी तरह से परिभाषित और नियमित दैनिक भिन्नता देखी जाती है।

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

एक 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) वर्ष का समय; गर्मियों में आयाम सबसे बड़ा होता है, सर्दियों में - सबसे छोटा;

2) भौगोलिक अक्षांश; आयाम सूर्य की दोपहर की 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 है, यह 50-60 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है;

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

4) वनस्पति और बर्फ का आवरण; इन कवरों के तहत दैनिक चक्र 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 दैनिक तापमान भिन्नता का आयाम हल्की मिट्टी की तुलना में अधिक होता है, क्योंकि विकिरण का अवशोषण और अंधेरे सतहों से इसका उत्सर्जन 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 में वार्षिक भिन्नता का आयाम, वर्ष के समय को छोड़कर, दैनिक भिन्नता के आयाम के समान कारकों से प्रभावित होता है। वार्षिक भिन्नता का आयाम, दैनिक भिन्नता 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 तापमान की वार्षिक भिन्नता का आयाम वनस्पति या बर्फ से ढकी सतह की तुलना में बहुत अधिक है।

मिट्टी में उष्मा प्रसार के पैटर्न

तापीय चालकता के कारण मिट्टी की सतह के तापमान में दैनिक और वार्षिक उतार-चढ़ाव इसकी गहरी परतों में प्रेषित होते 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 अवधि साथगहराई नहीं बदलती है, अर्थात, मिट्टी की सतह पर और सभी गहराई पर, दो क्रमिक तापमान मिनिमा या मैक्सिमा के बीच का अंतराल दैनिक पाठ्यक्रम में 24 घंटे और वार्षिक पाठ्यक्रम में 12 महीने है।

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

मिट्टी की वह परत जिसमें दिन के समय तापमान नहीं बदलता है, स्थिर दैनिक तापमान की परत कहलाती है।

मिट्टी का तापमान शासन __67

मध्य अक्षांशों में यह परत 70-100 सेमी की गहराई से शुरू होती है। निरंतर वार्षिक तापमान की 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 देरी गहराई के सीधे आनुपातिक है। दैनिक मैक्सिमा और मिनिमा प्रत्येक 10 सेमी गहराई के लिए औसतन 2.5-3.5 घंटे देर से होते हैं, और प्रत्येक मीटर गहराई के लिए वार्षिक 20-30 दिनों की देरी से होते हैं।

तालिका 15

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

गहराई, सेमी	न्यूनतम, एच मिनट	अधिकतम, एच मिनट	आयाम "तापमान में उतार-चढ़ाव, °
नुकस (अराल सागर के पास, रेगिस्तान)
लेनिनग्राद

उपरोक्त फूरियर कानूनों को विभिन्न गहराई पर मिट्टी की सतह के तापमान और तापमान में दैनिक (छवि 12) और वार्षिक (छवि 13) भिन्नता के ग्राफ द्वारा चित्रित किया गया है। ये आंकड़े स्पष्ट रूप से गहराई के साथ आयाम में कमी, बढ़ती गहराई के साथ मैक्सिमा और मिनिमा की शुरुआत के समय में देरी और गहराई से दोलनों की अवधि की स्वतंत्रता को स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं।

फूरियर की सैद्धांतिक गणना के अनुसार, मिट्टी के तापमान में 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 के प्रवेश की गहराई गणना की गई से अधिक हो जाती है। यह गहराई और समय के हिसाब से मिट्टी की नमी में अंतर, गहराई के साथ मिट्टी की तापीय विसरणशीलता में बदलाव और अन्य कारणों से होता है। 68

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

मिट्टी का तापमान शासन

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

वक्र के पास की संख्या मीटर में गहराई है।

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

चावल। 13. त्बिलिसी में एक प्राकृतिक सतह के साथ मिट्टी के औसत मासिक तापमान का वार्षिक पाठ्यक्रम। वक्र के पास की संख्या मीटर में गहराई है।

थर्मल आइसोप्लेथ

विभिन्न गहराई पर मिट्टी के तापमान के दीर्घकालिक अवलोकन की सामग्री को ग्राफिक रूप से प्रस्तुत किया जा सकता है (चित्र 14)। यह ग्राफ मिट्टी के तापमान, गहराई और समय को जोड़ता है। एक ग्राफ बनाने के लिए, गहराई को ऊर्ध्वाधर अक्ष पर प्लॉट किया जाता है, 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 थर्मल आइसोप्लेथ।थर्मल आइसोप्लेथ प्रत्येक महीने में किसी भी गहराई पर सक्रिय मिट्टी की परत के तापमान का एक दृश्य प्रतिनिधित्व प्रदान करते हैं। ऐसे ग्राफ़ का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, प्रो- की गहराई निर्धारित करने के लिए-

महत्वपूर्ण तापमान की घटना जो फलों के पेड़ों की जड़ प्रणाली को नुकसान पहुंचाती है।

"/ तृतीय वी"यूएननौवीं ग्यारहवीं -1

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

इन ग्राफ़ का उपयोग सार्वजनिक उपयोगिताओं में, औद्योगिक और सड़क निर्माण में और 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।