Toprak Sıcaklığının Yüzey Isı Akışına Bağlı Olarak Değişimi

Authors : Çoşkun GÜLSER, İmanverdi EKBERLİ, Amrakh MAMEDOV

Pages : 1-9

Doi:10.29133/yyutbd.426847

View : 18 | Download : 10

Publication Date : 2019-03-29

Article Type : Research Paper

Abstract :Sıcaklık dalgalarının toprak yüzeyinde ve alt katmanlarında dağılımı, toprak özelliklerinin yanı sıra, toprakların ısı kapasitesi, ısısal yayınım, ısı iletkenliği ve yüzey ısı akışı gibi ısısal özelliklerine de önemli düzeyde bağlıdır. Bu çalışmada, insert ignore into journalissuearticles values(i); toprak yüzeyinde ısı akışının sabit olması durumunda ısı akışı denkleminin çözümüne ve Fourier kuralına göre toprak yüzey sıcaklığının değişimi irdelenmiş, insert ignore into journalissuearticles values(ii); toprağın yüzey ısı akışı, yüzey ve alt katman sıcaklıklarının, ısısal yayınımın ve zamanın bir fonksiyonu olarak analitik biçimde ifade edilmiştir. Araştırma döneminde toprağın yüzey ve 10 cm derinliğinde ortalama sıcaklık değerleri 18.5 °C ile 33.1 °C arasında değişmekte, 0-10 cm katmanında ortalama ısısal yayınım katsayısı  ise ’dir. Kuru toprağın özgül  ve hacimsel ısı kapasiteleri sırasıyla  insert ignore into journalissuearticles values(veya ); ve ; hacimsel nem içeriği , nem içeriğine bağlı hacimsel ısı kapasitesi , ısı iletkenliğine  ait ortalama değerler ise sırasıyla ;  insert ignore into journalissuearticles values(veya );;  olarak belirlenmiştir. Toprak yüzeyindeki ısı akışı günün 09.00-15.00 saatlerinde 25.638 ile 239.742  arasında yüzeyden alt katmana doğru değişmekte; 15.00-17.00 saatlerinde ise -27.725 ile -12.473  arasında genel olarak alt katmandan yüzeye doğru değişmektedir. Hesaplanan ve ölçülen toprak yüzey sıcaklık değerleri arasındaki ortalama nispi hata % 7.10 olarak bulunmuştur. Toprakların yüzey sıcaklık değişimlerinin matematiksel olarak ifade edilmesi, ısısal özelliklere ait sayısal değerlerin belirlenmesi toprak sıcaklığının modellenmesinde gerekli aşamalardan birisi olup, nemli ve kurak bölgelerde iklim değişikliğini göz önüne alarak toprak yönetim uygulamalarının toprak sıcaklığı üzerine olan etkilerinin izlenmesi bakımından da önemlidir. Sıcaklık dalgalarının toprak yüzeyinde ve alt katmanlarında dağılımı, toprak özelliklerinin yanı sıra, toprakların ısı kapasitesi, ısısal yayınım, ısı iletkenliği ve yüzey ısı akışı gibi ısısal özelliklerine de önemli düzeyde bağlıdır. Bu çalışmada, insert ignore into journalissuearticles values(i); toprak yüzeyinde ısı akışının sabit olması durumunda ısı akışı denkleminin çözümüne ve Fourier kuralına göre toprak yüzey sıcaklığının değişimi irdelenmiş, insert ignore into journalissuearticles values(ii); toprağın yüzey ısı akışı, yüzey ve alt katman sıcaklıklarının, ısısal yayınımın ve zamanın bir fonksiyonu olarak analitik biçimde ifade edilmiştir. Araştırma döneminde toprağın yüzey ve 10 cm derinliğinde ortalama sıcaklık değerleri 18.5 °C ile 33.1 °C arasında değişmekte, 0-10 cm katmanında ortalama ısısal yayınım katsayısı  ise ’dir. Kuru toprağın özgül  ve hacimsel ısı kapasiteleri sırasıyla  insert ignore into journalissuearticles values(veya ); ve ; hacimsel nem içeriği , nem içeriğine bağlı hacimsel ısı kapasitesi , ısı iletkenliğine  ait ortalama değerler ise sırasıyla ;  insert ignore into journalissuearticles values(veya );;  olarak belirlenmiştir. Toprak yüzeyindeki ısı akışı günün 09.00-15.00 saatlerinde 25.638 ile 239.742  arasında yüzeyden alt katmana doğru değişmekte; 15.00-17.00 saatlerinde ise -27.725 ile -12.473  arasında genel olarak alt katmandan yüzeye doğru değişmektedir. Hesaplanan ve ölçülen toprak yüzey sıcaklık değerleri arasındaki ortalama nispi hata % 7.10 olarak bulunmuştur. Toprakların yüzey sıcaklık değişimlerinin matematiksel olarak ifade edilmesi, ısısal özelliklere ait sayısal değerlerin belirlenmesi toprak sıcaklığının modellenmesinde gerekli aşamalardan birisi olup, nemli ve kurak bölgelerde iklim değişikliğini göz önüne alarak toprak yönetim uygulamalarının toprak sıcaklığı üzerine olan etkilerinin izlenmesi bakımından da önemlidir.
Keywords : Isı akışı denklemi, Isı iletkenliği, Isı kapasitesi, Isısal yayınım, Toprak sıcaklığı