
第三章 温度 本章内容 。下垫面和近地层温度变化的因素 ◆土壤温度及其变化 ©水体温度及其变化 ●空气温度及其变化
第三章 温度 本 章 内 容 下垫面和近地层温度变化的因素 土壤温度及其变化 水体温度及其变化 空气温度及其变化

第一节下垫面和近地层温度变化的因素 丽热量平衡过程 地球表面吸收太阳辐射能后,会通过各种热量收支方 式,产生能量的转换和输送而达到平衡,这样的物理过程 称为热量平衡过程。 一、物质的热属性 ■热容量 定义: 在一定过程中,物体温度变化1℃所需吸收或放出 的热量。 质量热容量(比热、比热容) ·分类 容积热容量
第一节 下垫面和近地层温度变化的因素 热量平衡过程 地球表面吸收太阳辐射能后,会通过各种热量收支方 式,产生能量的转换和输送而达到平衡,这样的物理过程 称为热量平衡过程。 一、物质的热属性 热容量 定义: 在一定过程中,物体温度变化1℃所需吸收或放出 的热量。 分类: 质量热容量(比热、比热容) 容积热容量

质量热容量: $定义:单位质量的物质,温度变化1℃所需吸收或 放出的热量。 $单位:J/(kg℃)(或J/(g·℃)) 。容积热容量: $定义:单位体积的物质,温度变化1℃所需吸收或 放出的热量
质量热容量: 定义:单位质量的物质,温度变化1℃所需吸收或 放出的热量。 单位:J/(kg·℃)(或J/(g·℃)) 容积热容量: 定义:单位体积的物质,温度变化1℃所需吸收或 放出的热量

土壤热容量分析: 土壤成分 容积热容量(J/(cm3.℃)) 土壤矿物质 1.925 土壤有机质 2.708 水 4.186 空气 0.0013 在土壤的组成物质中,空气的热容量最小,水的热容 量最大,固体成分介于两者之间。 ■导热率(热导率) ·定义及单位: Φ定义:指物体在单位厚度间、保持单位温度差时,其相 对的两个面在单位时间内通过单位面积的热流量
土壤热容量分析: 土壤成分 容积热容量(J/(㎝3·℃ )) 土壤矿物质 土壤有机质 水 空气 1.925 2.708 4.186 0.0013 在土壤的组成物质中,空气的热容量最小,水的热容 量最大,固体成分介于两者之间。 导热率(热导率) 定义及单位: 定义:指物体在单位厚度间、保持单位温度差时,其相 对的两个面在单位时间内通过单位面积的热流量

土壤导热率分析: 土壤成分 导热率(W/(cm·℃)) 土壤矿物质 0.0293 土壤有机质 0.01997 水 0.00628 空气 0.0002093 土壤中固体成分的导热率最大,水居中,空气最小。 土壤导热率影响因子: ⊕土壤含水量 Φ土壤孔隙度 ■导温率(导温系数、热扩散率) ·定义及单位:
土壤成分 导热率(W/(㎝·℃)) 土壤矿物质 土壤有机质 水 空气 0.0293 0.01997 0.00628 0.0002093 土壤中固体成分的导热率最大,水居中,空气最小。 土壤导热率分析: 土壤导热率影响因子: 土壤含水量 土壤孔隙度 导温率(导温系数、热扩散率) 定义及单位:

⊕定义:单位容积的物质,通过热传导,由垂直方向获 得或失去λ焦耳(J)的热量时,温度升高或降 低的数值称为导温率。 ⊕单位:m2/S(或cm2/S) 计算公式: (4-5) K:导温率,入:导热率,C:容积热容量
单位:m2 /S(或㎝2 /S) C K = (4-5) K:导温率,λ:导热率,C:容积热容量。 定义:单位容积的物质,通过热传导,由垂直方向获 得或失去λ焦耳(J)的热量时,温度升高或降 低的数值称为导温率。 计算公式:

◆土壤导温率分析: Φ土壤湿度较小的 情况下,导温率 随着土壤湿度的 增大而增加; Φ当土壤湿度增加 到一定程度后, 土壤导温率却呈 现出减小的趋势
土壤导温率分析: 土壤湿度较小的 情况下,导温率 随着土壤湿度的 增大而增加; 当土壤湿度增加 到一定程度后, 土壤导温率却呈 现出减小的趋势

·土壤导温率对土壤温度分布的影响: 直接决定着土壤温度的垂直分布及最高、最低温度 出现的时间
土壤导温率对土壤温度分布的影响: 直接决定着土壤温度的垂直分布及最高、最低温度 出现的时间

二、物质热传递的方式 ■地面和空气之间的热量交换 辐射热交换:是地面与近地气层之间热量交换 的主要方式。 分子传导热交换:是土壤中热交换的主要方式, 也是贴地气层与地面之间、层流或片流的气层 之间热能传递的重要方式。 潜热交换:在地面与空气、空气与空气间均可 进行。 ■空气间的热传导 对流、平流、乱流
◼ 地面和空气之间的热量交换 辐射热交换:是地面与近地气层之间热量交换 的主要方式。 分子传导热交换:是土壤中热交换的主要方式, 也是贴地气层与地面之间、层流或片流的气层 之间热能传递的重要方式。 潜热交换:在地面与空气、空气与空气间均可 进行。 ◼ 空气间的热传导 对流、平流、乱流 二、物质热传递的方式

三、热量收支(交换)方式
三、热量收支(交换)方式