地面溫度

地面溫度

地表面和以下不同深度處土壤溫度的統稱
地面溫度是大氣與地表結合部的溫度狀況,地面表層土壤的溫度稱為地面溫度,地面以下土壤中的溫度稱為地中溫度。地溫的利用主要是采用地能熱泵技術将水或土壤中的低溫熱能提取出來加以利用。地能熱泵技術就是利用淺層地表溫度與氣溫之間存在的溫差,通過提取和釋放地層中的能量,實現冬季供暖和夏季制冷。地能熱泵技術包括水源熱泵技術和地源熱泵技術,若地質條件較好,淺層地下水豐富且易回灌時通常采用水源熱泵;若地質條件不好時可采用地源熱泵。
    中文名:地面溫度 外文名:ground temprature 适用領域: 所屬學科:地理學、地質學 含義:地表面和以下不同深度處土壤溫度 特點:十分有用的氣候資源 單位:攝氏度(℃)

定義

地面溫度是大氣與地表結合部的溫度狀況,地面表層土壤的溫度稱為地面溫度,地面以下土壤中的溫度稱為地中溫度。

地溫要用特制的地溫表來測量。地表溫度的測量是将溫度表平放地地面,使表身和感應球部一半埋沒于土中,一半裸露于空氣中;測量地中溫度是将溫度表埋入某一深度土壤中,以其球部中間部位距地面深度為準。

為了便于讀數和準确測量某一深度土壤溫度,地中溫度通常采用特制的曲管地溫表來測量。曲管地溫表感應球部與表身成135度角連接,安裝時,隻要将表身與地面成45度傾斜角埋入土壤中即可。氣象站一般觀測地面以及地面以下5厘米,10厘米,15厘米,20厘米,40厘米,80厘米,160厘米和320厘米深度的地溫,以及地面每天的最高、最低溫度。

溫度影響

白天,陽光普照,大地接收熱量後地面的溫度逐漸升高。到太陽落山以後,近地面的氣溫漸漸降低,地表的溫度也随之開始下降。可見,日出日落,地溫表現出明顯的日變化。同時随着四季變化,也存在明顯的年際變化。這些變化一般随深度增加而減小。地溫最高、最低值的出現時間,随深度增加而延遲。地溫的高低對近地面氣溫和植物的種子發芽及其生長發育,微生物的繁殖及其活動,有很大影響。地溫資料對農、林、牧業的區域規劃有重大意義。除此,高原凍土帶修建鐵路,地下礦産和地熱資源開采等都需要參考多年的地溫資料。

天氣預報所報的氣溫是空氣溫度。太陽的熱能被地面吸收後,地面再通過輻射、傳導和對流把熱傳給空氣,這是空氣中熱量的主要來源。而太陽輻射直接被大氣吸收的部分使空氣增熱的作用極小,隻能使氣溫升高0.015~0.02℃。也正是由于這個原因,一般情況下,地表溫度都會高于氣溫。

開發利用

地溫的利用主要是采用地能熱泵技術将水或土壤中的低溫熱能提取出來加以利用。地能熱泵技術就是利用淺層地表溫度與氣溫之間存在的溫差,通過提取和釋放地層中的能量,實現冬季供暖和夏季制冷。地能熱泵技術包括水源熱泵技術和地源熱泵技術,若地質條件較好,淺層地下水豐富且易回灌時通常采用水源熱泵;若地質條件不好時可采用地源熱泵。

水源熱泵技術通過抽取與地層相同溫度的地水,并通過機組與抽取的地下水進行換熱後,在夏季将建築物中的熱量轉移到水源中,實現制冷;而在冬季,則從水源中提取能量,并通過熱泵技術把提取出的能量送到建築物中,實現供暖,根據系統負荷量及需水量的大小、地層的出水能力和回灌能力來設計抽水井和回灌井的數量,實際上,水源水經過熱泵機組後,隻是交換了熱量,水質幾乎沒有發生變化,經回灌至地層或重新排入地表水體後,不會造成對于原有水源的污染。

因此,采用水源熱泵技術利用地下水以及地表水源的過程中,不會引起區域性的地下水以及地表水污染。

相關知識

(1)地溫梯度:在增溫帶内,每百米地溫的增量。

(2)正常地溫梯度:梯度小于或等于30C/hm

(3)異常地溫梯度:地溫梯度超過30C/hm

(4)地溫高溫區:地溫超過400C的區域。(地溫31—37度為一級熱害區,超過37度為二級)

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