Новое на имходоме: температура промерзания почвы

[artem_78]

В графике самое интересное то, что например изотерма 6.5 град. С, в 12:00 поднимается с 1.8 м. до 1.5 м. т.е. на 30 см. С другой стороны на поверхности, изотерма  0.5  град.С, поднимается всего на 10 см. Это говорит о том что нагрев происходит из под земли, почему максимум градиента  совпадает с зенитом солнца я пока не знаю. По идее должно быть наоборот . Верхние слои почвы должны прогреваться больше, (если считать что солнце греет землю) но по графику получается совершенно по другому.

P.S. датчики калиброваны и проверены не один раз. погрешность измерения 0.01 град. С.

[Олег Д]

В графике самое интересное то, что например изотерма 6.5 град. С, в 12:00 поднимается с 1.8 м. до 1.5 м. т.е. на 30 см.

У Вас имеются явные неучтенные погрешности в проведении эксперимента. Температура на глубине 1,5 м не может изменяться на 0,5 градусов за 12 часов. И не может реагировать на температурные возмущения на поверхности с такой скоростью. Она должна минимум на 2 недели отставать.

[artem_78]

Прежде чем закопать датчик, я в лаборатории побаловался с ним. время реакции каждого датчика из гирлянды составляет максимум 20 сек. Что касается погрешности измерений то как было сказано выше, она составляет 0.01 градус. Это проверено. Мы научная организация и что попало закапывать не будем, т.к. на конференции, когда будешь докладывать результаты измерений, спросят по полной, и если чтото не так то вопросами разнесут в пух и прах.

[Akor]

да.. может и не на 2 недели.. но зависит от глубины..

1) а зачем "научно" считать, что солнце греет землю, если с обывательской точки зрения — землю греет тепло недр (ну и солнце тоже, конечно)..

думаете медведю в берлоге (под снегом) много тепла от солнца приходит?  а отмостки зачем утепляют  — чтобы тепло от солнца не прошло в землю? (экспериментальные данные — http://www.stro-portal.ru/view_art.php?id_=30&lng_=ru)

а почему под большим слоем снегом грунт тепелее чем под маленьким? солнечный свет ведь одинаково отражается от снега и почти не греет под ним…

да и вообще, любое описание строения Земли говорит о том, что земная кора — это тонкая корочка, под которой раскалённая магма.. тепло — он внутри.. 

2) была статья про снег.. но теперь ссылка не работает.. и по названию (транслитер в ссылке) — не могу найти. остались только сохранённые картинки:

 

отсюда мой дилетантский вывод — тепло приходит из недр (особенно зимой), уходит с поверхности (в зависимости от теплоизоляции (снега) и погодных условий). грунт подогревается солнцем только при отсутсвии снега…. и имеет немалую теплоёмкость — что обеспечивает постепенный и послойный нагрев/охлажение под воздействием постоянного тепла снизу и переменного охлаждения/нагрева сверху.. 

 

P.S. а летом.. греет ли слонце?

песок раскалённый его лучами (кстати имеет сравнительно высокую теплопроводность).. а глубоко ли надо копнуть, чтобы получить прохладный песок..? ну хорошо.. уберем водоеём и копнём землю.. — холод долго откапывать не придётся. значит мало солнце прогрело.. Т.е. греет конечно.. но мало.

опять-же инертность поведения грунта — легче отследить на годовой картине (по рисунку выше и ссылке на метеостанции)

 

[artem_78]

Я с Вами полностью согласен. Но остается вопрос , почему в глубине теплеет быстрее чем на поверхности. Хотя этот датчик работае всего неделю. Дальше посмотрим.

[Akor]

что-то не редактируется уже..

вот неработающая ссылка (может по автору найдётся, если интересно — kislev_m_f)

https://geobus.ru/kislev_m_f__preduprezhdenie_deformacii_gruntov_ot_moroznogo_pucheniya/vliyanie_nekotoryh_faktorov_na_process_moroznogo_pucheniya_gruntov_chastj_2

и картинки плохо вставились ((

 

почему теплее тбыстрее — не знаю.. не интересно. может туда дошла волна от жарких агустовских дней (я про послойный прогрев и инертное распространение тепла/холода)..

[Олег Д]

Не выходите на научную конференцию с такими результатами. Тепературный график на глубине 2 метра должен представлять собой прямую с плавнейшим понижением на 0,1 градус за 2-3 суток. А у Вас какие-то скачки. Очевидно же, что  в дизайне эксперимента имеется ошибка(и). Ищите.

[artem_78]

Мы пока и не собираемся. Как было сказано выше , измерение температуры почвы нам нужны для других целей. Но "Тепературный график на глубине 2 метра должен представлять собой прямую с плавнейшим понижением на 0,1 градус за 2-3 суток". вот это я чтото не совсем понимаю что вы имеете ввиду. Извините. Поясните подробнее.

[Заец]

прямую с плавнейшим понижением на 0,1 градус за 2-3 суток". вот это я чтото не совсем понимаю что вы имеете ввиду ….

Ключевое слово — теплоинерция (или инерционность).

она составляет 0.01 градус. Это проверено. Мы научная организация и что попало закапывать не будем

внушает. Только поизучайте вопросы теплофизики перед конференцией; в частности что такое теплоусвоение (или теплопроницаемость) материлов. Из этого понятия и вытекает тепловая инерция грунта. А она немаленькая. Если еще учесть невеликие перепады температуры, то причину ваших температурных изменений надо искать однозначно в другом месте. Вероятней всего в воздушных тепловых потоках, которых вам не удается избежать. Маловероятно конечно, но кто его знает что там под землей нарыто …. Ну или погрешность какая — нибудь хитрая вылазит.

[artem_78]

В термодинамике существует такое понятие как Теплоемкость вещества,  все остальные параметры это производные от этого параметра, нет такой физичечекой величины как теплоусвоваемость,а теплопроницанмость опять же определяется теплоемкостью.

[Заец]

Здрасььте …. приплыли ….

Коэффициент теплопроницания Ь*

Коэффициент теплопроницания дает сведения о том, какое количество тепла (Вт • с) может проникнуть в материал через 1м² его поверхности так, чтобы нагреть его на 1 К за время с⁰—^5……..

Большой коэффициент теплопроницания:

Много тепла проникает в единицу времени в материал и мало тепла ос­тается для нагревания воздуха в помещении.

Следствие: Помещение нагревается медленно.

Маленький коэффициент теплопроницания:

Меньше тепла проникает в единицу времени в материал, при этом оста­ется больше тепловой энергии для нагревания воздуха в помещении. Для

* В российской теплофизике и в СНиП И-3-79* аналогичная величина связана с нестационарными условиями теплового режима и включает в себя круговую часто­ту колебаний температуры на одной из поверхностей ограждающей конструкции. Она называется коэффициентом теплоусвоения материала S (Вт/(м² • ^вС))

Это из Блази. А сермяжно говоря теплоемкость — это сколько тепла может запасти вещество. Типа6 обьем онго. А теплоусвояемость это с какой скоростью тепло проникает в вещество. Типа: динамика.

[cpt]

Теплоусвояемость это динамика для бедных, настоящие тепловики используют только Bi и Fo. 

По поводу резких изменений температур на глубине, я не стал бы исключать влияение грунтовых вод.

[Nikolay2]

Вообще-то тепловых параметра (основных) у материалов 2, теплопроводность и теплоёмкость.

[cpt]

вообщето 3, есть ещё температуропроводность

[Nikolay2]

Спорить не хочу, учите матчасть.

[cpt]

Учите В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел «Теплопередача» М.: Энергия 1969 глава 1-6 страница №21

[Nikolay2]

Открыл Википедию: Температуропроводность (коэффициент температуропроводности) — физическая величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры вещества в неравновесных тепловых процессах. Численно равна отношению теплопроводности к объёмной теплоёмкости при постоянном давлении, в системе СИ измеряется в м²/с…., т.е. это производная величина из названных..

[cpt]

Ну вы бы ещё учебник физики 5 класса открыли. 

Вы ещё попробуйте сказать что из 3 величин напряжение, сила тока и электрическое сопротивление в законе Ома сила тока не важна т.к она есть отношение напряжения к сопротивлению.

Только 3 величины могут описать физические свойства вещества и процесса т.к если в уравнении две величины то они равны по величине и размерности. Как пример тремическое сопротивление есть величина обратно пропорциональная коэффициенту теплоодачи т.е если в уравнении только две величины то они либо равны либо есть величины обратно проворциональные, если же в уравнении 3 величины то уже каждая из них есть собственная физическая величина.

 

[Nikolay2]

Если рассматривать электрику, то на веществе, имеющем сопротивление (характеристика вещества), при протекании тока (характеристика процесса) образуется разность потенциалов или напряжение.

Давайте не будем спорить. Вопрос в том, что тепловые процессы инерционные и кривые изменения температуры должны быть в глубине плавные, а по мере приближения к поверхности более динамичные и в конечном счёте на поверхности повторять изменение температуры воздуха.

[cpt]

Только в случае рассмотрения модели с одним внешним источником тепла, если рассматривать модель с двумя источниками тепла и возможность появления внутренних источников теплоты или с изменением своиств рассматриваемого вещества, то это правило нарушается.

Я допускаю, что в результате изменение  направления верхнего теплового потока (солнце обеспечивает нагрев больший чем потеря тепла с поверхности земли) геотермальное тепло успевает прогреть новые слои земли.

Теория №2 в результате того что выпал снег изменился баланс, в результате его таяния и проникания в почву мы получили изменение как своиств материала (увеличение теплопроводности) так и изменение температур.

Теория №3 в результате постоянных смен температур происходит расширение и сужение пор и происходит подсос капилярной влаги с более глубоких слоёв земли.

[Автор]

Сообщения