Toprak Sıcaklığının Yüzey Isı Akışına Bağlı Olarak Değişimi
Authors: GÜLSER Çoşkun , EKBERLİ İmanverdi , MAMEDOV Amrakh 
Published: March 2019

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, (i) toprak yüzeyinde
ısı akışının sabit olması durumunda ısı akışı denkleminin çözümüne ve Fourier
kuralına göre toprak yüzey sıcaklığının değişimi irdelenmiş, (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 (veya ) ve ; hacimsel nem içeriği , nem içeriğine bağlı hacimsel ısı kapasitesi , ısı iletkenliğine ait ortalama
değerler ise sırasıyla ; (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, (i) toprak yüzeyinde
ısı akışının sabit olması durumunda ısı akışı denkleminin çözümüne ve Fourier
kuralına göre toprak yüzey sıcaklığının değişimi irdelenmiş, (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 (veya ) ve ; hacimsel nem içeriği , nem içeriğine bağlı hacimsel ısı kapasitesi , ısı iletkenliğine ait ortalama
değerler ise sırasıyla ; (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.