Teplota půdy

Teplota půdy je charakteristika tepelného stavu půdy.

Měření teploty půdy

Půdní teploměry

Teplota půdy se měří půdními teploměry ve stupních Celsia ve standardních hloubkách 5, 10, 20, 50, 100, 150 a 300 cm.

Na stanicích v České republice se teplota půdy měří v hloubkách 5, 10, 20, 50 a 100 cm většinou s použitím elektrických půdních teploměrů, někde ještě pomocí půdních teploměrů.^[1]

Měření promrzání půdy

V zemědělské meteorologii se zjišťuje hloubka promrzání půdy, tj. hloubka, v níž dochází k mrznutí vody. K jejímu určení se používají půdní mrazoměry (kryopedymetry). Ve stavebnictví se určuje nezámrzná hloubka půdy.

Změny teploty půdy

Zdroj tepla

Přírodním zdrojem tepla je elektromagnetické záření Slunce, které je pohlceno povrchem půdy.^[2] Charakteristika schopnosti prostředí pohlcovat dopadající záření je dána absorpčním koeficientem. Poměr množství odraženého záření k množství záření dopadlého na určitý povrch je albedo.^[3] Hodnota absorpčního koeficientu a albeda je odlišná pro různé typy prostředí a povrchů. Sluneční záření je absorbováno svrchní vrstvičkou povrchu půdy.

Míra zahřátí povrchu půdy závisí po absorpci záření na tepelné kapacitě půdy, na ztrátách energie při vyzařování a při výparu vody z půdy a na přenosu energie do hlubších vrstev.^[2]

Změny teploty

Pro zjednodušený popis, předpokládající nehorizontální přenos tepla, časové změny teploty půdy s hloubkou se používají čtyři Fourierovy zákony:

1. perioda časových změn teploty půdy se s rostoucí hloubkou nemění;
2. amplituda časových změn teploty půdy se s rostoucí hloubkou zmenšuje. Označíme-li amplitudu výkyvů teploty na povrchu půdy A₀ , v hloubce z A_z, koeficient molekulární teplotní vodivosti k_m a periodu výkyvů teploty P, platí že

   ${\displaystyle A_{z}=A_{0}^{-z{\sqrt {\frac {z}{k_{m}\cdot P}}}}}$

3. doba výskytu maxima a minima teploty půdy se s rostoucí hloubkou zpožďuje. Zpoždění ΔT vůči času výskytu extrému na zemském povrchu lze vyjádřit vztahem

   ${\displaystyle \Delta T={\frac {z}{2}}{\sqrt {\frac {P}{k_{m}\pi }}}}$

4. označíme-li hloubku stálé denní teploty půdy z_d, hloubku stálé roční teploty z_r, periodu denních výkyvů teploty půdy P_d a periodu ročních výkyvů teploty půdy P_r, pak platí, že

   ${\displaystyle {\frac {z_{d}}{z_{r}}}={\sqrt {\frac {P_{d}}{P_{r}}}}}$.^[4]

Galerie

• 

  Roční chod průměrných denních teplot půdy u Bělehradu, Srbsko.

• 

  Teplotní profil permafrostu

Odkazy

Reference

Literatura

• UHLÍŘ, Pavel. Meteorologie a klimatologie v zemědělství. Praha: Československá akademie zemědělských věd, 1961. 402 s. S. 59–68, 222–228. 
• NĚMEČEK, Jan; SMOLÍKOVÁ, Libuše; KUTÍLEK, Miroslav. Pedologie a paleopedologie. Praha: Academia, 1990. 552 s. ISBN 80-200-0153-0. Podkapitola Termické režimy půd, s. 87–93. 
• STŘEDOVÁ, Hana, a kol. Teplota půdy. 1. vyd. Praha : Český hydrometeorologický ústav, 2014. 70 s. Práce a studie, sešit č. 36. ISBN 978-80-87577-45-5.

Související články

• vedení tepla
• šíření tepla
• tepelná výměna
• Fourierův zákon

Externí odkazy

• WIMOVAC Soil Processes – Illinois.edu