Расчетные методы

В расчетных методах определения коэффициентов температуропроводности и теплопроводности обычно используется метод анализа температурной волны, изменение которой в почве считается синусоидальным. При этом с учетом естественного распределения температур почвы по глубине и во времени коэффициент температуропроводности рассчитывается по уравнению:

(2)

где t – температура почвы; τ – время; z – глубина почвы.

Этот способ расчета температуропроводности почвы имеет недостатком то, что изменение температуры на поверхности почвы нельзя считать синусоидальным.

Вместо запаздывания фаз с глубиной, используют явление затухания по профилю почвы амплитуды гармонических колебаний температуры в течение суток.

Коэффициент температуропроводности почв вычисляют по осредненным температурам, однако, для мерзлых (а, следовательно, и влажных) почв, этот способ расчета применить нельзя из-за наличия внутренних источников тепла (скрытой теплоты плавления или парообразования).

Таким образом, расчетные методы лишь приближенно отражают процесс теплопередачи в почве, так как в некоторых из них суточные и годовые температуры считаются гармоническими (синусоидальными), а в других не учитывается изменение объемного веса и влажности реальной почвы. Эти методы не учитывают влияние фазовых превращений влаги на теплофизические свойства почвы.

Поэтому, в настоящее время экспериментальные методы определения теплофизических коэффициентов почв являются основными и позволяют получать более объективные данные.