吳章強(qiáng) 侯標(biāo)鵬 張紅玉
摘要 本文利用2017年6—8月長(zhǎng)沙縣40、80、160、320 cm深層地溫觀測(cè)資料分析了該站點(diǎn)深層地溫夏季變化特征。結(jié)果表明,一日中,40 cm地溫波動(dòng)變化較大,其次是160 cm和320 cm地溫,80 cm地溫基本穩(wěn)定少變,出現(xiàn)變化均在白天,各層變化時(shí)段略有差異;6—8月深層地溫從40 cm至320 cm隨著土壤深度的增加而逐漸降低,下降幅度以160 cm至320 cm幅度最大。
關(guān)鍵詞 深層地溫;變化特征;湖南長(zhǎng)沙;2017年6—8月
中圖分類號(hào) P423.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2018)04-0189-01
地溫是反饋土壤熱特性的重要指標(biāo)之一,是土壤表層吸收太陽輻射后向土壤深層轉(zhuǎn)送熱能的表現(xiàn),分析地溫變化特征對(duì)于研究土壤發(fā)育速度及發(fā)展方向等方面具有重要的氣候?qū)W意義[1]。與氣溫相比,地溫的變化表現(xiàn)出一定的保守性和滯后性,且四季太陽輻射影響不同,使地溫存在一定的差異性[2-3]。本文利用2017年6—8月長(zhǎng)沙縣40、80、160、320 cm地溫資料,分析不同月份、不同深度地溫變化趨勢(shì)現(xiàn)象等,用于揭示長(zhǎng)沙縣深層地溫夏季變化特征。
1 資料與方法
選用2017年6—8月長(zhǎng)沙縣氣象站逐月每日連續(xù)24 h 40、80、160、320 cm深層地溫觀測(cè)資料,運(yùn)用Excel等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的日、月統(tǒng)計(jì)處理和分析,依據(jù)《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》,以北京時(shí)間20:00作為日界。
2 各層深層地溫特征分析
2.1 各層地溫日變化
2017年6月長(zhǎng)沙縣40~320 cm各層次深層地溫的日分布情況如圖1(a)所示??梢钥闯?,80 cm深層地溫穩(wěn)定維持在23.7 ℃;160 cm深層地溫存在2個(gè)階段,21:00至翌日6:00為22.0 ℃,之后出現(xiàn)上升,7:00—20:00維持在22.1 ℃;320 cm深層地溫在17:00出現(xiàn)升高,并持續(xù)到20:00,為19.2 ℃,21:00又出現(xiàn)下降,21:00至翌日16:00均為19.1 ℃;相對(duì)變化較大的是40 cm地溫,其間出現(xiàn)了由降至升的變化趨勢(shì),但波動(dòng)變化不明顯,幅度為0.1 ℃。
2017年7月長(zhǎng)沙縣40~320 cm各層次深層地溫的日分布情況如圖1(b)所示。可以看出,40 cm深層地溫與6月基本一致,相對(duì)波動(dòng)較大,19:00至翌日3:00相對(duì)偏高,10:00—15:00為一日中最低時(shí)段,隨后又開始逐漸升高;80、160、320 cm深層地溫均為2個(gè)溫度段,80 cm地溫在9:00出現(xiàn)升高,9:00—20:00為26.5 ℃,其余時(shí)段為26.4 ℃;160 cm地溫在10:00增溫,10:00—20:00為地溫偏高時(shí)段,為24.2 ℃,21:00至翌日9:00降至24.1 ℃;320 cm地溫于12:00出現(xiàn)了增溫現(xiàn)象,12:00—20:00地溫為20.7 ℃,21:00至翌日11:00為20.6 ℃,2個(gè)時(shí)段相差0.1 ℃。
2017年8月長(zhǎng)沙縣40~320 cm深層地溫日分布情況如圖1(c)所示??梢钥闯?,80 cm和160 cm地溫呈穩(wěn)定狀態(tài),一日24 h持續(xù)不變,分別為28.3 ℃和26.3 ℃;40 cm地溫在10:00—19:00期間出現(xiàn)下降又升高的波動(dòng)變化,其他時(shí)段相對(duì)偏高且穩(wěn)定,即40 cm地溫夜間相對(duì)較高;320 cm地溫與7月同一深層地溫基本一致,12:00—20:00相對(duì)偏高,為22.3 ℃,其他時(shí)段為22.2 ℃。
總體來看,長(zhǎng)沙縣6—7月期間,一日中40 cm地溫波動(dòng)變化相對(duì)較大,白天地溫偏低,夜間相對(duì)偏高;80 cm地溫變化最小,6月和8月24 h穩(wěn)定不變,7月9:00—20:00地溫較夜間升高了0.1 ℃;160 cm地溫除8月為24 h無變化外,6月和7月均在白天發(fā)生升溫現(xiàn)象,其中6月增溫時(shí)段在7:00—20:00,7月增溫時(shí)段在10:00—20:00;320 cm變化情況基本一致,其中6月增溫時(shí)段較短,在17:00—20:00, 7月和8月地溫偏高時(shí)段相對(duì)較長(zhǎng),均在12:00—20:00[4]。
2.2 不同深層日平均地溫變化
2017年6—8月長(zhǎng)沙縣40、80、160、320 cm深層地溫垂直分布狀況如圖2所示??梢钥闯?,從40 cm到320 cm各月不同深層地溫穩(wěn)定下降,降溫為1.1~2.3 ℃;從160 cm到320 cm則降幅較大,其中6月降幅為3.0 ℃,7月為3.5 ℃,8月降幅最大,達(dá)4.1 ℃。長(zhǎng)沙縣夏季是一年中氣溫最高的季節(jié),其中7—8月氣溫最高。由此可以看出,在炎熱的夏季,越接近地表,土壤總體吸收的熱量越多;隨著土壤深度的增加,地溫逐漸降低,且深度越深下降的幅度越大。
3 結(jié)論
研究結(jié)果表明,2017年6—8月長(zhǎng)沙縣不同深層地溫呈現(xiàn)一定的變化特征。一日中,40 cm地溫波動(dòng)變化較大,其次是160 cm和320 cm地溫,80 cm地溫基本穩(wěn)定少變,出現(xiàn)變化均在白天,各層變化時(shí)段略有差異;6—8月深層地溫從40 cm至320 cm隨著土壤深度的增加而逐漸降低,下降幅度以160 cm至320 cm幅度最大。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 鹿翠華,王令軫,陳連俠.棗莊深層地溫變化特征分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(12):284-285.
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[4] 蔡冬梅.大連地區(qū)夏季特種地溫特征分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2015(12):240-241.