- Trong những ngày trời trong vắt, khi độ cao mặt trời tăng, bức xạ khuếch tán giảm xuống thì tổng xạ gần bằng trực xạ.
Chương 7: CHẾ ĐỘ NHIỆT
7.1.2. Các đại lượng đặc trưng cho nhiệt lực của đất
Một số đại lượng đặc trưng được sử dụng để nghiên cứu nhiệt độ đất: nhiệt dung của đất, hệ số dẫn nhiệt của đất, gradient nhiệt độ đất, lưu lượng nhiệt, hệ số truyền nhiệt của đất…
Nhiệt dung của đất là đại lượng dùng để đánh giá khả năng nĩng lên nhanh hay chậm của đất. Cĩ hai loại:
- Nhiệt dung thể tích Cv (calo.cm-3.độ-1) là lượng nhiệt cần thiết để 1cm3
đất nĩng lên 1oC.
- Nhiệt dung trọng lượng Cp (calo.g-1.độ-1) là lượng nhiệt cần thiết để 1g đất nĩng lên 1oC.
Gọi d là tỷ trọng của đất, Cv = Cp.d.
Nhiệt dung của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần cơ giới đất, độ ẩm của đất (tưới đủ ẩm đất giữ được nhiệt trong mùa lạnh, giảm nhiệt trong mùa nĩng)…
Bảng 7.1: Nhiệt dung của một số thành phần cấu tạo đất Nhiệt dung trọng lượng
Cp (calo.g.độ-1) Nhiệt dung thể tích Cv (calo.cm-3.độ-1) Cát Sét Than bùn Khơng khí trong đất Nước trong đất 0,18 0,28 0,48 0,24 1,00 0,49 0,59 0,60 0,0003 1,00
Hệ số dẫn nhiệt (độ dẫn nhiệt) của đất (λ) là đại lượng đùng để đánh giá khả năng truyền nhiệt của các loại đất.
Hệ số dẫn nhiệt của đất (calo.cm-2
.cm-1.s-1.độ-1) là lượng nhiệt đi qua một đơn vị thiết diện là 1cm2 cĩ độ dày là 1cm trong thời gian 1s khi chênh lệch nhiệt giữa hai lớp đất là 1oC.
Hệ số dẫn nhiệt của các loại đất rất khác nhau phụ thuộc vào thành phần cơ giới đất, kích thước hạt đất, hàm lượng các muối trong đất, độ ẩm, độ xốp (đất càng xốp dẫn nhiệt càng kém)…
Bảng 7.2: Hệ số dẫn nhiệt λ (calo.cm-2.cm-1.s-1.độ-1) của một số các thành phần cấu tạo đất Hệ số dẫn nhiệt (calo.cm-2.cm-1.s-1.độ-1) Hệ số dẫn nhiệt (calo.cm-2.cm-1.s-1.độ-1) Đá vơi Cát khơ Cát ẩm 20% 0,0019 0,00026 0,00252 Hạt sét Nước Khơng khí 0,0044 0,0013 0,00005
Gradient nhiệt độ đất (a) là đại lượng dùng để chỉ mức độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai lớp đất cách nhau một đơn vị chiều cao.
a (oC.m-1) = - dt.dz-1, với
+ a: gradient nhiệt độ đất;
+ dấu (-): chỉ chiều hướng chênh lệch nhiệt độ; + dt: nhiệt độ chênh lệch giữa hai lớp đất (o
C); + dz: khoảng cách giữa hai lớp đất (m).
Lưu lượng nhiệt (q) là đại lượng dùng để chỉ lượng nhiệt được truyền từ lớp đất này đến lớp đất khác trong một khoảng thời gian xác định.
q (calo.cm-2) = - λ.a.n
Lưu lượng nhiệt (q) phụ thuộc vào: hệ số dẫn nhiệt của đất (λ), gradient nhiệt độ (a), thời gian (n).
Hệ số truyền nhiệt độ của đất (k) là tỷ số giữa hệ số dẫn nhiệt (λ) và nhiệt dung thể tích Cv:
k = λ.Cv-1
Hệ số truyền nhiệt phụ thuộc vào độ ẩm và tỷ trọng của đất:
- Hệ số truyền nhiệt đạt giá trị lớn nhất khi ẩm độ đất khoảng 18 – 20%.
- Tỷ trọng càng cao, hệ số truyền nhiệt càng lớn. Hình 7.6: Biến thiên nhiệt độ đất
Tháng Nhiệt độ đất ở độ sâu 5 cm
Hình 7.7: Biến thiên nhiệt độ đất trong năm được ghi nhận trong một thí nghiệm