Szacowanie średnich dobowych wartości temperatury w warstwie ornej gleby na podstawie temperatury powietrza i wilgotności gleby
Jan Kossowski
Instytut Agrofizyki PAN, ul. Doświadczalna 4, 20-290 LublinJózef Kołodziej
Katedra Agrometeorologii Akademii Rolniczej w LublinieAbstrakt
The relationship between soil and air temperature proved to be so significant that it can be used for the estimation of soil temperature on the basis of air temperature data. However, the soil - air temperature relations are affected by the season of the year, the type of ecosystem, as well as the type of weather and physical status of soil. The paper analyzed the effect of soil moisture on the strength of the relationship between the temperature of bare soil (at five depths from 1 to 20 cm) and air temperature (at 2 m height). On the basis of the data concerning the days without precipitation in some May - July periods, the regression equations for daily mean values of soil temperature with and without regard to the soil moisture data were determined. Two kinds of soil moisture data were examined: weight moisture in the top (0-5 cm) layer of soil and the volumetric water content in the layer above a given level of the the soil temperature measurement. It was stated that including soil moisture data more precise relationships were obtained (the determination coefficients of multiple regression equations increased by 4% at 1 cm depth to 10% at 20 cm in comparison to simple soil - air temperature relationships), and as a result the data of the soil temperature estimated from these regression equations were burdened with smaller errors. Moreover, similar accuracy of the estimated soil temperature values was noted when both kinds of soil moisture were used. It suggested that the weight moisture in only the top layer of soil can be successfully applied for the estimation of daily mean soil temperature within the whole arable layer on the basis of air temperature and soil moisture data. Thus, the results presented in the paper, although the materials were limited to the days without precipitation, show a methodical approach to complementation or extension of the observational data series.
Słowa kluczowe:
soil temperature, air temperature, soil water contentBibliografia
Czirkow J.I. 1956. Opredelenie progrewanija poczwy po temperature wozducha w period posewa i prorastanija kukuruzy. Meteorol. i Gidrol. 6, 32-34.
Dimo W.N. 1967. Temperatura poczw i wozducha poczwenno-bioklimaticzeskich obłastej SSSR. Poczwowiedienie 12, 75-91.
Dobrzański B., Zawadzki S. 1952. Gleby Zakładu Naukowo-Doświadczalnego Felin. Annales UMCS, Sec. E, 6, 231-252.
Hohendorf E. 1974. Zależność temperatury powierzchniowych warstw kilku typowych gleb od temperatury powietrza. Wiadom. IMUZ, 11, 4, 11-28.
Kapuściński J. 1991. Próba określenia warunków termicznych gleby temperaturą powietrza. Rocz. Gleb. 42, 1/2, 17-26.
Kapuściński J., Wójcicki J. 1989. An attempt at plotting a map of soil temperature at a depth of 50 cm for the area of Poland. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 369, 45-50.
Kemp P.R., Cornelius J.M., Reynolds J.F. 1992. A simple model for predicting soil temperatures in desert ecosystems. Soil Sci. 153, 4, 280-287.
Kossowski J. 2002. Związek temperatury przypowierzchniowej warstwy gleby z temperaturą powietrza i właściwościami fizycznymi gleby. Acta Agrophysica, 78, 75-88.
Koźmiński C. 1983. Kształtowanie się temperatury gleby na głębokości 5 cm na stacji agrometeorologicznej w Lipkach k/Stargardu w zależności od czynników meteorologicznych. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, Rolnictwo 30, 99, 81-92.
Koźmiński C., Michalska B. 1991. Określanie temperatury gleby pod jęczmieniem jarym na podstawie standardowych danych meteorologicznych. Rocz. Gleb. 42, 1/2, 5-16.
Kransjanskaja W.P. 1961. Swjaz temperatury wozduha s temperaturoj poczwy na głubinach 5 i 10 sm i jej prakticzeskoje primenenije. Trudy DW NIGMI, 12, 106-110.
Olejnik J. 1996. Modelowe badania struktury bilansu cieplnego i wodnego zlewni w obecnych i przyszłych warunkach klimatycznych. Roczn. AR w Poznaniu, Rozpr. Naukowe, 268, 1-125.
Panecka K. 1970. Próba sporządzenia mapy rozkładu geograficznego temperatury gleby w Polsce. Przegl. Geofiz. 15, 3, 267-275.
Parton W.J. 1984. Predicting soil temperatures in a shortgrass steppe. Soil Sci. 138, 2, 93-101.
Paszczyk J. 1998. Próba oceny bilansu promieniowania i wymiany ciepła w zlewni Bystrzycy lubelskiej. 95-100. W: M. Nowosad (red.) - Problemy współczesnej klimatologii i agrometeorologii regionu lubelskiego. Wyd. UMCS, Lublin.
Pilip E., Sałaciak A. 1971. Wpływ temperatury powietrza na temperaturę gleby na różnych głębokościach. Nowe Rolnictwo, 19, 6-8.
Toy T.J., Kuhaida A.J., Munson B.E. 1978. The prediction of mean monthly soil temperature from mean monthly air temperature. Soil Sci. 126, 3, 181-189.
Usowicz B., Baranowski P., Kossowski J. 1995. Spatial distribution of some physical quantities characterizing soil structure state in cultivated fields. Polish J. Soil Sci. 28, 1, 19-27.
Watson C.L. 1980. Seasonal soil temperature regimes in south-eastern Australia. Aust. J. Soil Res. 18, 325-331.
Instytut Agrofizyki PAN, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin
Katedra Agrometeorologii Akademii Rolniczej w Lublinie
Licencja
Artykuły są udostępniane na zasadach CC BY 4.0 (do 2020 r. na zasadach CC BY-NC-ND 4.0)..
Przysłanie artykułu do redakcji oznacza, że nie był on opublikowany wcześniej i nie jest rozpatrywany do publikacji gdzie indziej.
Autor podpisuje oświadczenie o oryginalności dzieła, wkładzie poszczególnych osób i źródle finansowania.
Samoarchiwizacja
Czasopismo Agronomy Science przyjęło politykę samoarchiwizacji nazwaną przez bazę Sherpa Romeo drogą niebieską. Od 2021 r. autorzy mogą samoarchiwizować postprinty artykułów oraz wersje wydawnicze (zgodnie z licencją CC BY). Artykuły z lat wcześniejszych (udostępniane na licencji CC BY-NC-ND 4.0) mogą być samoarchiwizowane tylko w wersji wydawniczej.
