Views
6
Downloands
4
Sıcaklık dalgalarının toprak yüzeyinde ve alt katmanlarında dağılımı, toprak özelliklerinin yanı sıra, toprakların ısı kapasitesi, ısısal yayınım, ısı iletkenliği ve yüzey ısı akışı gibi ısısal özelliklerine de önemli düzeyde bağlıdır. Bu çalışmada, (i) toprak yüzeyinde ısı akışının sabit olması durumunda ısı akışı denkleminin çözümüne ve Fourier kuralına göre toprak yüzey sıcaklığının değişimi irdelenmiş, (ii) toprağın yüzey ısı akışı, yüzey ve alt katman sıcaklıklarının, ısısal yayınımın ve zamanın bir fonksiyonu olarak analitik biçimde ifade edilmiştir. Araştırma döneminde toprağın yüzey ve 10 cm derinliğinde ortalama sıcaklık değerleri 18.5 °C ile 33.1 °C arasında değişmekte, 0-10 cm katmanında ortalama ısısal yayınım katsayısı ise ’dir. Kuru toprağın özgül ve hacimsel ısı kapasiteleri sırasıyla (veya ) ve ; hacimsel nem içeriği , nem içeriğine bağlı hacimsel ısı kapasitesi , ısı iletkenliğine ait ortalama değerler ise sırasıyla ; (veya ); olarak belirlenmiştir. Toprak yüzeyindeki ısı akışı günün 09.00-15.00 saatlerinde 25.638 ile 239.742 arasında yüzeyden alt katmana doğru değişmekte; 15.00-17.00 saatlerinde ise -27.725 ile -12.473 arasında genel olarak alt katmandan yüzeye doğru değişmektedir. Hesaplanan ve ölçülen toprak yüzey sıcaklık değerleri arasındaki ortalama nispi hata % 7.10 olarak bulunmuştur. Toprakların yüzey sıcaklık değişimlerinin matematiksel olarak ifade edilmesi, ısısal özelliklere ait sayısal değerlerin belirlenmesi toprak sıcaklığının modellenmesinde gerekli aşamalardan birisi olup, nemli ve kurak bölgelerde iklim değişikliğini göz önüne alarak toprak yönetim uygulamalarının toprak sıcaklığı üzerine olan etkilerinin izlenmesi bakımından da önemlidir.Sıcaklık dalgalarının toprak yüzeyinde ve alt katmanlarında dağılımı, toprak özelliklerinin yanı sıra, toprakların ısı kapasitesi, ısısal yayınım, ısı iletkenliği ve yüzey ısı akışı gibi ısısal özelliklerine de önemli düzeyde bağlıdır. Bu çalışmada, (i) toprak yüzeyinde ısı akışının sabit olması durumunda ısı akışı denkleminin çözümüne ve Fourier kuralına göre toprak yüzey sıcaklığının değişimi irdelenmiş, (ii) toprağın yüzey ısı akışı, yüzey ve alt katman sıcaklıklarının, ısısal yayınımın ve zamanın bir fonksiyonu olarak analitik biçimde ifade edilmiştir. Araştırma döneminde toprağın yüzey ve 10 cm derinliğinde ortalama sıcaklık değerleri 18.5 °C ile 33.1 °C arasında değişmekte, 0-10 cm katmanında ortalama ısısal yayınım katsayısı ise ’dir. Kuru toprağın özgül ve hacimsel ısı kapasiteleri sırasıyla (veya ) ve ; hacimsel nem içeriği , nem içeriğine bağlı hacimsel ısı kapasitesi , ısı iletkenliğine ait ortalama değerler ise sırasıyla ; (veya ); olarak belirlenmiştir. Toprak yüzeyindeki ısı akışı günün 09.00-15.00 saatlerinde 25.638 ile 239.742 arasında yüzeyden alt katmana doğru değişmekte; 15.00-17.00 saatlerinde ise -27.725 ile -12.473 arasında genel olarak alt katmandan yüzeye doğru değişmektedir. Hesaplanan ve ölçülen toprak yüzey sıcaklık değerleri arasındaki ortalama nispi hata % 7.10 olarak bulunmuştur. Toprakların yüzey sıcaklık değişimlerinin matematiksel olarak ifade edilmesi, ısısal özelliklere ait sayısal değerlerin belirlenmesi toprak sıcaklığının modellenmesinde gerekli aşamalardan birisi olup, nemli ve kurak bölgelerde iklim değişikliğini göz önüne alarak toprak yönetim uygulamalarının toprak sıcaklığı üzerine olan etkilerinin izlenmesi bakımından da önemlidir.
The distribution of temperature waves on the surface of the soil and under layers is significantly dependent on the soil properties, as well as the soil thermal properties such as the thermal capacity of the soil, thermal transmission, thermal conductivity and surface thermal flow. In this study, (i) the solving of the heat flow equation if the heat flow is fixed on the surface of the soil and the change of the surface temperature according to the Fourier rule, (ii) the surface heat flow of the soil, the surface and lower layer temperatures, the thermal transmission and the time are analytically expressed as a function. During the study period, the average temperature values on the surface of the soil and 10 cm deep range from 18.5 °C to 33.1 °C, while the average temperature emission rate on the 0-10 cm layer is '. The specific and volume thermal capacities of the dry soil are determined accordingly (or) and; volume humidity content, volume thermal capacity related to the humidity content, and the average values of thermal conductivity accordingly; (or) The temperature flow on the surface of the earth varies from the surface to the lower layer between 09.00-15.00 hours of the day from 25.638 to 239.742, and from 15.00-17.00 hours from -27.725 to -12.473 is generally varied from the lower layer to the surface. The average relative error between the calculated and measured surface temperature values was 7.10%. The mathematical expression of the surface temperature changes of the soil, the determination of the numerical values of the thermal properties is one of the necessary stages in the modeling of the soil temperature, and it is also important for the monitoring of the effects of the soil management practices on the soil temperature taking into account the climate change in moist and dry areas.The distribution of the temperature waves on the soil surface and under layers, as well as the soil properties, is significantly dependent on the thermal properties of the soil, such as the thermal capacity, the thermal transmission, the thermal conductivity and the surface heat flow. In this study, (i) the solving of the heat flow equation if the heat flow is fixed on the surface of the soil and the change of the surface temperature according to the Fourier rule, (ii) the surface heat flow of the soil, the surface and lower layer temperatures, the thermal transmission and the time are analytically expressed as a function. During the study period, the average temperature values on the surface of the soil and 10 cm deep range from 18.5 °C to 33.1 °C, while the average temperature emission rate on the 0-10 cm layer is '. The specific and volume thermal capacities of the dry soil are determined accordingly (or) and; volume humidity content, volume thermal capacity related to the humidity content, and the average values of thermal conductivity accordingly; (or) The heat flow on the surface of the earth is 09.00-15. It varies from surface to lower layer between 25638 and 239.742 in 00 hours, and from surface to lower layer between 15.00 and 17.00 hours, and from surface to lower layer between -27.725 and -12.473. The average relative error between the calculated and measured surface temperature values was 7.10%. The mathematical expression of the surface temperature changes of the soil, the determination of the numerical values of the thermal properties is one of the necessary stages in the modeling of the soil temperature, and it is also important for the monitoring of the effects of soil management practices on the soil temperature, taking into account the climate change in moist and dry areas.
Journal Type : Ulusal
Article Detail 
Similar Articles
Journal Information
Listen Paper
Cite
Print This Page
Share
Mendeley
