(五)土壤温度.pdf

j o 一 j r y 第四章气候 71 1 0 1 天短日斜 萧瑟北风迅速将石榴 t 毛白杨 紫荆 樱花 牡丹 梧桐 合欢 玉兰 丁 香 榆树 洋槐 桑树 紫藤 1 山桃敞桔叶扫落殆尽 一 2 隆冬 1 1 月2 6 日 2 月1 9 日 l 垂柳叶落尽是隆冬到来的主要指标植物 平均 日期1 1 月2 6 日 1 5 天 此时令气温从日平均4 降至零下 地面结冰 小麦停止生 长 此后晨霜浓铺 满目秃黄 常有降雪 土壤也开始冻结 呈现一片隆冬景象 一 西安的冬季约为1 0 7 天 图4 4 一t 一 r j 一 t 4i 1 7 l2 图t 一 奄雩凶季划分 j p 五 土壤温度 一 1 r f r 土壤温度对作物的生长发育有重大意义 在建筑 交通运输业中也是一个务必考虑 7 的因素 土壤温度和空气温度存在着极为密切关系 因此 土壤温度也具有空气温度的一 特点 并且更为突出 f 沁 一一 t t t 1 地面温度t 西安市地表覆盖物大都J 以黄土为主 含水性较差 热容量和导热率 也小 因此地面温度在春季增温迅速 秋季降温甚快 夏季强烈吸热 冬季大量散热 地面温度变化快且幅度大 一 0j 1 参 j 一 7 j 表4 1 2 表职 在 年内 1 月 4 日 7 月和1 0 月的地面温度都高于空气温度 两种温度的差值以7 月最大 1 月最小 一其差值分别 为3 4 9 和0 1 1 O 地 t j j 一 耍塞壹垫垄查一 r 面温度的年较差同样比空气温度年较差大 二者的差值在2 5 之间 j i 矿 表4 二1 2 地面菹壶 乌您气温度 的比较 I j 4 月7 月 1 0 月 年较差 项i 1 月 趱 厅 点 空气地面空气 地面空 气地j 面空气地面空气地面 高陵一O 8 二 O 71 4 21 7 42 6 53 1 41 3 6 1 5 O 2 7 33 2 1 户县一0 5 一O 31 3 9 1 7 12 6 83 0 91 3 8d 5 22 7 3 3 0 6 周至 一1 1一O 31 3 81 6 2 2 6 4 2 9 4 1 3 61 4 52 7 62 9 1 西安一1 0 O 51 4 1 1 6 82 6 6 3 0 4 1 3 7 1 4 92 7 73 0 4 长安 O 9一O 21 3 61 7 O 2 6 83 1 41 3 71 5 12 7 83 1 4 嵇潼 一O 9一O 51 4 31 7 O2 6 93 0 9 1 3 81 4 62 8 13 1 1 蓝田 一1 f 3 0 3 1 3 71 6 8 2 6 8 3 0 91 3 1 4 82 7 53 0 4 地面极端最高 最低温度同气温极端最高 最低相比 情况更为明显 地面极端温 度最高在6 9 o 7 0 6 之间 空气的极端温度在4 1 1 4 3 4 之间 地温高出气温2 5 7 2 8 6 其中以临潼差值最大 蓝田 户县差值最小 地面极端最低温摩在 1 8 o 二2 6 o 之间 空气的在一17 O 一2 0 6 之间 一般地面低于空气1 0 I 7 O 其中 以户县差值最大 临漳差值最小 表4 1 3 乙 i 一 7 r 一 一 F j 袭 4 1 3 地面和空气的极端最高 最低温度的比较 厉 j 极端最高温度 极端最低温度 地 目 地 面 差 值 篇 空气 地 面差 值空j 气 t 户县4 3 O 6 9 0 2 6 O A 一1 9 O一2 6 O 一7 0 周 至 4 2 46 9 2 2 6 8 2 0 2 2 3 8 3 6 西 安 4 1 7 6 9 62 7 9 2 0 6 2 2 3 一1 7 t 长安 4 3 47 0 6 2 7 2 1 7 5 2 2 O 一4 5 临潼 4 1 97 0 52 8 6 一1 7 O一1 8 O 一 一1 O 蓝 田 4 3 3 j 6 9 O2 5 7 一 一1 7 4 一1 9 5 一2 l 2 不同深度的土壤温度 从表4 1 4 可以看出 西安市各层土壤年平均温度都高 于年平均气温 其中 F 以地表的温度与气温差值最大 为1 9 2 6 随深度增加 温 差呈减小的趋势 这种减小趋势的特点 先是随深度增加 温差突然减小 然后随着深 度再增加 温差变化不大 若深度继续增加 温差又增大 1 j 一 j 1z 土壤月平均温度随深度的变化 以西安为例 从1 1 月到次年2 月土壤温度随深度增 加而升高 5 月到8 月土壤温度随深度增加而降低 3 月 五月瓤9 月 l O 月为过渡时 0 卜 0 j 1 二一 一 V f r P Y 1 j V 4 r 一 一 二 筮塑塞鱼堡 一 二 Q 墨 0 一 表4 1 41 气温 与不同深度土壤温度的年平均值 i 垫点 高陵 户县 周至西安 长安 临潼 蓝i 田 孓r 年平均 与气与气与气 与气与气 与气 与气 度 温差 年平均年平均 年平均年平均年平均年平均 温差温差 温差温差 温差 温差 气 温 1 3 31 3 4 I 1 3 31 3 41 3 31 3 61 3 O O 厘米 1 5 82 51 6 22 81 5 92 61 5 31 91 5 92 61 5 62 O1 5 6 2 6 7 5 厘米 1 4 71 31 5 11 71 5 01 71 4 81 41 5 O1 71 4 5 O 91 4 6 1 6 h 1 0 厘米 41 4 7 丁 21 5 11 7 5 O 1 71 4 91 5 5 Ot 1 7 11 4 4 O 8 1 4 6 1 6 一 1 5 厘米1 4 8 1 41 5 2 1 81 5 O1 71 4 9 1 5 l1 5 o1 71 4 5 O 91 4 7 1 7 2 0 厘米 1 4 81 41 5 3 1 91 5 11 81 4 91 5 1 5 11 8 1 4 61 O 1 4 71 l O 厘米 1 5 21 91 5 11 71 5 11 7 8 0 厘米 1 5 3 1 91 5 2 罩j 8 l 系 9 l 1 9 8 0 年资料 1 7 1 7 7 7 r 期 3 月在8 0 厘米深处出现最低值 4 月在1 6 0 厘米深处出现最低值 9 月在8 0 厘米处 卜 出现最高值 1 0 月在1 6 0 厘米处出现最高值 土壤温度最高值与最低值出现时间 随深度 增加而后延现象非常明显 地表和5 厘米处最高温度出现在7 月 1 5 1 6 0 厘米出现在8 月 3 2 0 厘米处在1 0 月出现 3 2 0 厘米处温度最高值出现时间比土壤表层落后三个月 O t 一 j 8 0 厘米深处土壤温度最低值出现在1 月 1 6 0 厘米处最低值出现在2 月 3 2 0 厘米处最低值 4 t j 出现在4 5 月 3 2 0 厘米处温度最低值出现时间比土壤表面落后2 3 个月 表4 一 5 一 j 一 表4 一1 5 西安不同深度 壤温度 与气温的比较一 P 7 7 v 年 12 3r 4567 8 t9 1 01 11 2 空气 一1 O2 1 8 11 4 11 9 12 5 22 6 62 5 5 1 9 41 3 76 6 0 7 1 3 3 O 厘米 一O 53 l 9 91 6 82 2 42 8 93 0 42 9 8 2 1 81 4 9 7 2Q 7 1 5 5 5 厘米o o l2 g 9 2 1 5 62 0 92 6 42 8 52 8 5 2 1 31 4 9 7 71 6 1 4 8 J 一 1 0 厘米 O 3 I2 99 11 5 32 0 62 6 O2 8 12 8 42 1 61 5 3 8 32 1 1 4 8 f 1 5 厘米 d 8 j3 O 8 9 1 5 O 2 0 22 5 52 7 72 8 22 1 81 5 78 82 8 1 4 9 2 0 厘米 1 o I3 3 8 8 1 4 8 1 9 92 5 42 6 32 8 O2 2 O1 6 O 9 2 3 3 1 4 9 4 0 厘米 2 2 l3 6 8 2 1 3 8 1 8 72 3 52 6 22 7 22 2 41 7 1l O 8 4 9 1 4 9 8 0 厘米4 5t 6 7 9 1 2 51 6 92 1 22 4 2 2 5 8 2 2 71 8 3 1 3 17 7 1 5 O f J 1 6 0 厘米 9 O 7 58 51 1 O1 4 11 7 32 0 12 2 O2 1 71 9 61 6 41 2 4 1 5 O 3 2 0 厘米 1 4 41 2 81 1 91 1 91 2 8 0 1 5 81 7 4 1 8 6 1 8 71 8 O1 6 31 5 2 t 一 4 j j 一 V 一 一 rzj j r o 一 1 0 l o 一 西安市地理4 啬 一一 壁兰 二 一亟窒壹丝堡查一 7 r o t 土壤温度与气温相比较 冬季各月 1 2 月 j1 月和2 月 地表温度与气温相接近 其它各层都高于气温 深度越深 与气温的差值越大 3 月从地面刭4 0 厘米深处都高于气 t 温 8 0 厘米处低于气温 1 6 0 3 2 0 厘米处又高于气温 4 月只有O 2 0 厘米处地温高于 气温 4 0 一3 2 0 厘米处都低于气温 5 月 6 月o0 2 0 厘米处地温高于气温 7 月o 一 1 6 厦米处地温高于气温 8 月0 8 0 厘米处地温高于气温 9 月O 1 6 0 厘米处地温高 予气温 1 0 月 1 1 月O 3 2 0 厘米处地温都高于气温 这一规律是由于太阳辐射在北半 球从立春后逐渐增多 地表首先增温 然后逐渐向下传递 夏至后太阳辐射又逐渐减 少 地表又最早降温 再影响下层所致 j 4 j 二一 J 3 土壤温度的年较差土壤温度的年较差随深度而减小 从表4 一1 6 可看出 西 j 安市的土壤表面温度年较差大于气温年较差 而随着深度的增加 地温年较差逐渐减一 7 小 地中1 0 厘米左右处温度年较差与气温年较差相接近 约在1 5 厘米以下 土壤各层温 度年较差皆小于气温年较差 至3 2 0 厘米深度地温年较差只有6 多 4 袭4 1 6 气温和各层土壤温度年较差 一fJ 汰 空气O 厘米5 厘米l O 厘米 1 5 厘米2 0 厘米4 0 厘米 8 0 厘米1 6 0 厘米3 2 0 厘米 高 陵 2 7 3 3 2 I2 8 72 7 92 7 12 6 72 5 0 6 5 户县 2 7 33 1 O2 8 O 2 7 12 5 22 5 92 3 2 1 8 5 周t 至 2 7 62 9 12 8 O 2 7 32 6 52 6 1 西 安 2 7 73 0 9 2 8 5 2 8 1 2 7 42 7 O 2 5 O 2 1 3 1 2 76 8 长安 2 7 83 1 6 2 8 22 7 22 6 5 2 5 8 临潼 2 8 1 3 1 42 8 2l 2 7 32 6 6 2 6 1 蓝田 2 7 53 1 2 2 7 82 6 62 6 O2 5 6 地面温度的极端值与气温极端值相比较 差别则更大 地面温度极端最高值要高出 气温极端值2 6 o 2 8 6 而在冬季 由于西安市的极端低温多由强冷空气入侵所致 故地面极端最低温度与极端最低气温相比 差值不大 只有1 o 7 o 一 4 最低气温与地面最低温度的比较西安市高温危害作物的情况较少 而低温贝l j 常常对作物不利 所以在此对比最低气温与地面最低温度的差别 以便用较多的气温资料 来推算地温 就月平均值而言 地面最低温度一般都低子空气最低温度 二者差值因地因 时而异 如西安冬季二者的差值为2 7 3 o 夏季为o 7 1 g 蓝田冬季二者差值 为1 4 1 7 夏季为0 6 I 4 户县冬季二者相差r 8 2 I 夏季相差O 2 一 7 o 9 表4 一1 7 一 1 j t j 一 春秋季节 当有霜冻发生时 最低气温与地面最低温度的关系 无论对生产实践还7 是对天气预报都有重要意义q 由于土壤性质以及产生最低温度的条件不同 二者之间的 差值变化很大 甚至出现地面最低温度高于气温的情况 西安市春季地 气温平均差值 为0 8 2 4 其中以临潼差值最大 周至差值最小j 这也就是说 当西安地区的最低 一二 一一 i 6 t 1 1 t 一2 i 4 v 一 t 一 r 一 一 j n j j 一 一 I 7 1 4j 一签堕童 墨 堡 二一L 二一 一二一二一 二一二一 卜 旦一 j 气温在一2 4 时 全区的地面温度就会达到0 在最低气温达到O 8 时 周至的地 面温度产会降到o j j 一 毫 r 表4 二1 7 最低气温与地面最低温度月平均值之差 一 j 永 12 34 5678 9 l O 1 1 1 2 7 高陵 一2 3 2 2 一2 O o 1 1 I O 9 1 2一O 8一O 6 一O 8一1 4一1 9 2 2 v 户 1 县1一1 9 2 1 1 6 一O 8一O 5一O 9 一O 7 7一O 2 O 6 一 1 5 一1 6 上1 8 周至 一1 5 2 8 1 7一V 1 O O 1 一1 2 一 1 2一1 O 1 1 一O 2 1 4 1 r 1 4 西 安 一2 9一2 7 一2 7 2 6 一1 8 1 9 1 1一O 7 一1 1 一2 2 2 7 一3 O 长 安一2 8 一1 7 1 Z一1 O O 41 0 9 一O 6 一O 4一O 5 1 3 1 O 1 8 临 潼一2 O一2 j 1一i 9 1 7 r O 9 1 4 0 9 一O 7一O 9一1 7一1 4 一1 8 蓝田 一1 4一1 7一1 5 J1 O O 7 1 矗 一1 1一O 6 一O 6一1 3 一 1 6 一1 5 4 5 冻土 西安市的冬季温度较低 故土壤中也有冻结现象 但由于观测不连续 4 以下情况只能作参考 t i 一 j j r 一j j 土壤冻结与地温关系密切 当地中温度降到O 以下时 就开始出现由地袭向地中2 的土壤冻结 而冻土深度决定于当地的冬季温度 积雪深度 地形 土壤性质和土壤湿 度等 西安市土壤中l o 厘米处平均冻结日在1 月4 日