Sensor de fluxo de calor detecta distribuição de fluxo de calor no solo

Um sensor de fluxo de calor pode ajudar a detectar a distribuição de fluxo de calor do solo

O fluxo de calor do solo é a quantidade de calor que passa pelo perfil do solo por unidade de tempo. Seu valor depende do gradiente de temperatura entre as camadas superior e inferior do solo e da condutividade térmica do solo. A temperatura do solo é um fator importante no clima florestal e está intimamente relacionada ao crescimento das plantas. Diferentes condições de luz em bosques, com diferentes encostas e orientações das encostas, causam mudanças correspondentes na temperatura do solo e no fluxo de calor do solo.

Diferentes tipos de vegetação e condições de povoamento determinam o padrão de mudança na temperatura do solo, que pode afetar a transpiração das plantas, a respiração e absorção do sistema radicular, bem como a taxa de dissolução de vários sais inorgânicos na solução do solo, afetando assim o crescimento das árvores.

A produtividade da terra pode ser melhorada estudando os efeitos de diferentes práticas de cobertura e cultivo sobre a temperatura e a umidade do solo. Dados completos e precisos sobre a distribuição espacial e temporal da temperatura do solo são necessários para mudanças climáticas globais, modelagem de processos ambientais, ciclos geoquímicos elementares e evolução das propriedades físicas e químicas do solo.

Quando a superfície absorve energia radiante solar, o calor é transferido para as camadas mais profundas por condução molecular, aquecendo as camadas inferiores. Por outro lado, o calor é exportado das camadas mais profundas quando a superfície do solo esfria e a temperatura cai abaixo das camadas mais profundas.

O estado térmico do solo é expresso em termos de temperatura, que não é uma propriedade física do solo em si. As propriedades térmicas do solo são as propriedades físicas do solo que afetam o fluxo de calor e as variações de temperatura no solo, incluindo principalmente condutividade térmica, capacidade calorífica e difusividade térmica, enquanto o fluxo de calor do solo é um dos componentes importantes do balanço energético na superfície da Terra.

O que é um sensor de fluxo de calor no solo?

O sensor de fluxo de calor do solo também é conhecido como placa de fluxo térmico do solo, placa de fluxo de calor, medidor de fluxo de calor, sensor de fluxo de calor do solo é um testador tradicional de desempenho térmico do solo, usado principalmente para medir o balanço energético do solo e a condutividade térmica da camada do solo, cujo valor depende do gradiente de temperatura entre as camadas superior e inferior do solo e da condutividade térmica do solo, O valor do fluxo de calor dentro do objeto a ser medido é relativamente pequeno.

Como você mede o fluxo de calor?

O sensor de fluxo de calor do solo usa uma termópilha para medir o gradiente de temperatura; a termópilha possui dois materiais metálicos diferentes para formar o detector de termópila; a radiação térmica pode fazer com que as duas junções que não utilizam o material gerem um potencial de diferença de temperatura entre as duas junções, na forma de saída de tensão, A voltagem é proporcional ao fluxo de calor.

A condutividade térmica do solo e a capacidade térmica são comumente usadas para estimar o fluxo de calor do solo. A magnitude da mudança no fluxo de calor do solo é maior em dias ensolarados do que em dias nublados, e a magnitude da mudança no fluxo de calor do solo é maior fora da floresta do que dentro dela; Com a diminuição das temperaturas, a troca do fluxo de calor do solo muda de condução superficial para baixo para condução superficial, e o valor do fluxo de calor do solo diminui gradualmente até um valor negativo, especialmente pronunciado em dias nublados.