Evaluation of the possibility of the estimation of bare soil temperature on the basis of air temperature measurement

• Autorzy: Michalska B. , Nidzgorska-Lencewicz J.

Warianty tytułu

PL

Ocena mozliwości szacowania temperatury gleby nieporośniętej na podstawie pomiarów temperatury powietrza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Basis of the study was made up of the results of automatic, hourly measurements of air temperature and bare soil temperature originating from the agrometeorological station in Lipnik (53°21’ N; 14°58’ E, 30 m AMSL) from the period of 2001-2005. Basing on the results of the linear regression analysis, relationships for particular months were determined between daily soil temperature at four depths and air temperature set in seven different combinations. It was stated that the highest possibilities of daily soil temperature prediction in profile to 50 cm are characteristic for the air temperature that is the average from 24 hourly measurements. Average absolute differences between the actual soil temperature and the one calculated from equations for this relation oscillate in the particular months between 1.3°C at the depth of 5 cm and 0.5°C at the depth of 50 cm. On average, the smallest differences apply to the warm half of the year and the depth of 50 cm. It was shown that significantly smaller possibilities of the estimation of daily soil temperature values are characteristic for daily air temperature amplitude.

PL

Podstawę opracowania stanowiły wyniki automatycznych, cogodzinnych pomiarów temperatury powietrza oraz temperatury gleby nieporośniętej, pochodzące ze stacji agrometeorologicznej w Lipniku (53°21’ N; 14°58’ E, 30 m n.p.m.) z okresu 2001-2005. W oparciu o wyniki analizy regresji liniowej oceniono związki dla poszczególnych miesięcy, pomiędzy dobową temperaturą gleby na 4 głębokościach a temperaturą powietrza ujętą w 7 różnych kombinacjach. Stwierdzono, że największymi możliwościami predykcji dobowej temperatury gleby w profilu do 50 cm odznacza się temperatura powietrza będącą średnią z 24 cogodzinnych pomiarów. Średnie bezwzględne różnice między rzeczywistą temperaturą gleby a obliczoną z równań dla tego związku wahają się w poszczególnych miesiącach od 1,3°C na głębokości 5 cm do 0,5°C na głębokości 50 cm. Przeciętnie najmniejsze różnice dotyczą ciepłej połowy roku i głębokości 50 cm. Wykazano, że zdecydowanie najmniejszymi możliwościami szacowania dobowych wartości temperatury gleby odznacza się dobowa amplituda temperatury powietrza.

Słowa kluczowe

EN

soil temperature; air temperature; temperature measurement; estimation; daily soil temperature; daily air temperature; regression equation; determination

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura
• Rocznik: 2009
• Tom: 08
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.23-33,fig.,ref.

Twórcy

autor

Michalska B.

• Department of Meteorology and Climatology, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Papieza Pawla VI/3, 71-459 Szczecin, oland

autor

Nidzgorska-Lencewicz J.

Bibliografia

• Kang S., Kim S.Oh., Lee D., 2000. Predicting spatial and temporal patterns of soil temperature based on topography, surface cover and air temperature. Forest Ecol. Manag. 136, 173-184.
• Kapuściński J., 1991. Próba określenia warunków termicznych gleby temperaturą powietrza [Attempt to determine soil thermal conditions through air temperature]. Rocz. Glebozn. 42(1/2), 17-26 [in Polish].
• Kossowski J., 2003. Wpływ warunków meteorologicznych na strumień ciepła w glebie [Influence of meteorological conditions on soil heat flux]. Prz. Nauk. SGGW w Warszawie XII 1(26), 114-119 [in Polish].
• Koźmiński C., 1983. Kształtowanie się temperatury gleby na głębokości 5 cm na stacji agrometeorologicznej w Lipkach k/Stargardu Szczecińskiego od czynników meteorologicznych [Formation of soil temperature at the depth of 5 cm at the agrometeorological station in Lipnik near Stargard Szczeciński from meteorological factors]. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, Rolnictwo XXX, 81-92 [in Polish].
• Koźmiński C., Michalska B., 1987. Temperatura gleby na głębokości 50 cm w Polsce [Soil temperature at the depth of 50 cm in Poland]. Wyd. AR Szczecin [in Polish].
• Koźmiński C., Michalska B., 1991. Określanie temperatury gleby pod jęczmieniem jarym na podstawie standardowych danych meteorologicznych. [Determination of soil temperature under spring barley on the basis of standard meteorological factors]. Rocz. Glebozn. XLII(1/2), 5-16 [in Polish].
• Michalska B., Nidzgorska-Lencewicz J., 2005. Elementy meteorologiczne kształtujące temperaturę gleby nieporośniętej i pod żytem w stacji agrometeorologicznej w Lipkach [Meteorological elements responsible for the temperature of fallow soil and soil with rye at the agrometeorological station Lipki]. Acta Agrophys. 6(2), 425-441 [in Polish].
• Michalska B., Nidzgorska-Lencewicz J., 2008. Variability of daily temperature conditions in bare soil profile. EJPAU 11(4), #02, www.ejpau.media.pl/volume11/issue4/art-02.html
• Mihalakakou G., 2002. On estimating soil surface temperature profiles. Energy and Buildings 34, 251-259.
• Plaubourg F., 2002. Simple model for 10 cm soil temperature in different soils with short grass. Europ. J. Agron. 17, 173-179.
• Szewczyk J., 2005. Wpływ zmian klimatycznych na temperaturę podpowierzchniową Ziemi [Climate changes and their influence on subsurface temperature of the Earth]. Prz. Geol. 53, 77-86 [in Polish].
• Usowicz B., Marczewski W., 2005. Rozkład właściwości cieplnych gleby na czarnym ugorze i pod murawą [Distribution of thermal properties of soil in a field with black fallow and grass cover]. Acta Agrophys. 5(3), 745-757 [in Polish].
• Walczak R., 1987. Podstawowe problemy transferu masy i energii w systemie gleba - roślina - atmosfera [Basic problems of mass and energy transfer in the soil-plant-atmosphere system]. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 346, 11-22 [in Polish].
• Walczak R., Usowicz B., 1994. Variability of moisture, temperature and thermal properties in bare soil and in crop field. Int. Agrophys. 8, 161-169.