Propiedades térmicas del suelo

Las propiedades térmicas del suelo son las siguientes:

Las propiedades térmicas del suelo son una de las propiedades físicas del suelo. Se refiere a las propiedades del suelo que afectan la retención, conducción y distribución del calor en el perfil del suelo. Incluye 3 parámetros físicos: capacidad calorífica del suelo, conductividad térmica y conductividad térmica.

Ampliar conocimientos:

Las propiedades térmicas del suelo son factores intrínsecos que determinan las condiciones térmicas del suelo. También son factores físicos importantes para controlar las condiciones térmicas del suelo en la agricultura, haciéndolos propicios para el crecimiento de los cultivos. desarrollo regulado mediante labranza adecuada, recubrimiento superficial, riego, drenaje y aplicación de polímeros artificiales.

La capacidad calorífica del suelo también se denomina calor específico del suelo, que es la cantidad de calor necesaria por unidad de suelo cuando la temperatura aumenta 1°C. Cuando se utiliza el peso del suelo como unidad, se denomina capacidad calorífica gravimétrica del suelo (Cp); cuando se utiliza el volumen del suelo como unidad, se denomina capacidad calorífica volumétrica del suelo (Cv); La capacidad calorífica volumétrica del suelo seco es igual al producto de la capacidad calorífica gravimétrica del suelo por la densidad aparente del suelo.

La capacidad calorífica de cada componente del suelo es diferente. Entre ellos, la capacidad calorífica del agua es la mayor y la capacidad calorífica volumétrica del aire es la más pequeña. Por lo tanto, el agua del suelo es el factor dominante que afecta la capacidad calorífica. En la producción agrícola, la temperatura del suelo a menudo se ajusta mediante la gestión del agua. Por ejemplo, en zonas bajas propensas a la acumulación de agua, se toman medidas de drenaje a principios de la primavera para calentar el suelo y facilitar la germinación de las semillas.

La conductividad térmica del suelo es un parámetro físico o conductividad térmica que caracteriza la conductividad térmica del suelo, es decir, en condiciones de estado estacionario, el área de la sección transversal es de 1 centímetro cuadrado por segundo, la longitud es de 1. centímetro, y la diferencia de temperatura entre los dos extremos es de 1°C de la columna de suelo. La expresión matemática es:

donde λ es la conductividad térmica; Q es el calor que fluye a través de la columna de suelo con espesor d y el área de la sección transversal A en el tiempo T1 y t2 son el calor en ambos extremos; de la columna de suelo. Temperatura, (t1-t2)/d es el gradiente de temperatura.

La conductividad térmica de cada componente del suelo es diferente: los minerales tienen la mayor conductividad térmica, seguidos del agua y el aire tiene la menor conductividad térmica.

La regulación de la conductividad térmica del suelo depende principalmente del agua del suelo, como el aumento del contenido de humedad del suelo mediante el riego en la producción agrícola para evitar las heladas.

La conductividad térmica del suelo es un parámetro físico (o conductividad térmica) que caracteriza la conductividad térmica del suelo. A veces también se le llama difusividad de temperatura o coeficiente de difusión de temperatura. Su significado físico es que, en condiciones estándar, en una unidad de volumen de suelo en la dirección vertical de la capa de suelo, la temperatura aumenta después de que fluye calor equivalente a la conductividad térmica λ, y la unidad es centímetros cuadrados/segundo. La relación entre este y la conductividad térmica: donde Kt es la conductividad térmica; Cv es la capacidad calorífica volumétrica.

La humedad del suelo tiene un impacto significativo en la conductividad térmica del suelo, mostrando generalmente una relación hiperbólica, es decir, el valor de Kt continúa aumentando al cambiar de suelo seco a suelo húmedo, pero cuando el contenido de humedad del suelo excede un Cierto límite, el valor de Kt disminuye continuamente, el punto de inflexión varía de un suelo a otro. La constante Kt del suelo en la capa cultivada es menor que la de la capa inferior.

Por ejemplo, el valor de Kt de la capa de suelo de 0-50 cm del suelo marrón amarillo de Nanjing es 3,11×10-3 cm2/s, mientras que el valor de Kt de la capa de suelo de 50-100 cm es 4,92 ×10-3 cm2/segundos, la diferencia en Kt entre las capas superior e inferior del suelo es grande. En la producción industrial y agrícola, para comprender los cambios en la temperatura del suelo a diferentes profundidades del perfil del suelo y en diferentes momentos, a menudo es necesario medir la conductividad térmica del suelo.

Dado que el suelo es un cuerpo heterogéneo, los cambios en sus componentes a menudo se ven afectados por cambios en el tiempo y el espacio. Los parámetros que determinan las propiedades térmicas del suelo son sólo relativamente estables, no constantes absolutas.