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簡(jiǎn)要分析淺層凍土對(duì)地表溫度的影響

【摘 要】地表溫度屬于臺(tái)站的基本觀測(cè)項(xiàng)目，觀測(cè)數(shù)據(jù)必須具有代表性、準(zhǔn)確性和比較性[1]。地面溫度受很多方面的影響，比如溫度、云、太陽(yáng)輻射、地面狀況和凍土等等因素。本文對(duì)凍土與地面溫度的關(guān)系選取了2013年12月26日至2014年1月30日的雙套站的地面溫度數(shù)據(jù)做了簡(jiǎn)單的分析，分析了凍土對(duì)地面溫度低的影響，隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，以及凍土造成地溫延遲的時(shí)間范圍。對(duì)雙套自動(dòng)站數(shù)據(jù)的對(duì)比提供了一定的時(shí)間依據(jù)、數(shù)據(jù)依據(jù)。 /view-11277999.htm　　【關(guān)鍵詞】?jī)鐾?地溫 低地面溫度 延遲 時(shí)間范圍 
1 有凍土臺(tái)站數(shù)據(jù)（無(wú)錫站）與無(wú)凍土的臺(tái)站數(shù)據(jù)（華創(chuàng)站）對(duì)比 
如圖1所示。 
通過(guò)上圖的對(duì)比，可以看出，無(wú)錫站與華創(chuàng)站進(jìn)行對(duì)比時(shí)，無(wú)錫站地面溫度的上升和下降與華創(chuàng)站相比有延遲。地面溫度與低地面溫度差別不大。無(wú)錫站的低地面溫度與華創(chuàng)站相比數(shù)值均偏小。 
2 任意選取其中三天數(shù)據(jù)做進(jìn)一步分析，1月1日至1月3日數(shù)據(jù)分析 
通過(guò)對(duì)三天較少數(shù)據(jù)與36天全部數(shù)據(jù)的對(duì)比更容易發(fā)現(xiàn)每天的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)。無(wú)錫站時(shí)間延遲也更加明顯。兩者數(shù)據(jù)相減（無(wú)錫站減華創(chuàng)站）可以看出，兩者數(shù)據(jù)差別大的時(shí)間分別是正午之前和日落之后。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因我們分析認(rèn)為，太陽(yáng)升起后，輻射加強(qiáng)，地面升溫，在沒(méi)有凍土的情況下，土壤吸收太陽(yáng)輻射后迅速升溫，而地標(biāo)下有凍土的臺(tái)站，凍土受限吸收太陽(yáng)輻射造成土壤升溫的熱量，造成地溫上升緩慢。日落之后，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射減少，地面開(kāi)始降溫，有凍土的臺(tái)站經(jīng)過(guò)一天的太陽(yáng)照射凍土層降低，地面溫度開(kāi)始下降之后，凍土重新開(kāi)始凍結(jié)，凍結(jié)的過(guò)程中會(huì)釋放熱量，有凍土的地面溫度會(huì)下降有所延遲。綜上所述，凍土的出現(xiàn)會(huì)延遲地面溫度的上升和下降。 
凍土對(duì)地面低的影響在圖2中可以看出，無(wú)錫站相較于華創(chuàng)站低均小于或者持平華創(chuàng)站。我們分和低兩種情況分析原因。溫度無(wú)錫站較低的原因是因?yàn)橥ㄟ^(guò)一天的太陽(yáng)照射，凍土并沒(méi)有*解凍，所以在出現(xiàn)溫度的時(shí)間點(diǎn)上凍土仍在吸收太陽(yáng)輻射造成地面升溫的部分熱量，所以地面會(huì)低于沒(méi)有凍土的華創(chuàng)站；低溫度會(huì)高于華創(chuàng)站是因?yàn)?，日落之后，土壤溫度降低，凍土開(kāi)始凍結(jié)，在低溫度出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)上，還沒(méi)有*凍結(jié)的凍土仍在釋放熱量，這樣造成低溫度會(huì)比沒(méi)有凍土的華創(chuàng)站偏高；我們分析溫度基本持平的情況是因?yàn)榈販貓?chǎng)要求土壤松散，出現(xiàn)凍土層的厚度本身并不大，在日出之后和日落之后，凍土層對(duì)低地面溫度的影響很小，所以會(huì)造成低溫度持平的狀況出現(xiàn)。 
3 對(duì)兩站地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析 
如圖3所示；通過(guò)對(duì)兩組數(shù)據(jù)的時(shí)間滑動(dòng)相關(guān)性分析得出上表的相關(guān)系數(shù)[3]。當(dāng)確定無(wú)錫站的時(shí)間序列，將華創(chuàng)站的時(shí)間序列以0.5小時(shí)為跳躍時(shí)段做相關(guān)性分析，得出當(dāng)時(shí)間延遲0.5小時(shí)至1小時(shí)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到近0.6。也就是說(shuō)凍土對(duì)地面溫度的作用時(shí)間為0.5小時(shí)至1小時(shí)。 
4 結(jié)語(yǔ) 
（1）凍土的確會(huì)對(duì)地面溫度造成影響。 
（2）凍土?xí)舆t地面溫度的變化。 
（3）凍土對(duì)地面溫度造成影響，但是對(duì)低地面溫度的影響很小。 
（4）凍土對(duì)地溫的作用時(shí)間約為0.5小時(shí)至1小時(shí)。 
參考文獻(xiàn)： 
[1]*.《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》. 
[2]*.《地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式》. 
[3]馬東升，雷勇軍.《數(shù)值計(jì)算方法》. 
[4]周建興，鎧興明 等.《matlab從入門到精通》第2版. 

我司深井地?zé)岜O(jiān)測(cè)產(chǎn)品系列介紹：

1.0-1000米單點(diǎn)溫度檢測(cè)（普通表和存儲(chǔ)表）

2.0-1000米淺層地溫能監(jiān)測(cè)（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯(lián)網(wǎng)GPRS無(wú)線傳輸至WEB端網(wǎng)絡(luò)；單總線結(jié)構(gòu)，可擴(kuò)展128個(gè)點(diǎn)；進(jìn)口18B20高精度傳感器，在10-40度范圍內(nèi)，精度在0.1-0.2度）

3.0-3000米單點(diǎn)溫度檢測(cè)（普通顯示，只能顯示溫度，沒(méi)有存儲(chǔ)分析軟件功能）

4.0-10000米分布式多點(diǎn)深層地溫監(jiān)測(cè)（采用分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)）

5.0-1200米GPRS型液位／溫度一體式自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和液位兩個(gè)參數(shù)，MAX耐溫125攝氏度）

6.0-7000米全景型耐高溫測(cè)溫成像一體井下電視（同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和視頻圖片等）

分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)細(xì)分兩大類：1.井筒測(cè)試 2.井壁測(cè)試

有此類深井地溫項(xiàng)目，歡迎新老客戶朋友垂詢！

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*產(chǎn)品如下：

地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)/地源熱泵測(cè)溫／多功能鉆孔成像分析儀／井下電視／鉆孔成像／鉆孔成像儀／地?zé)峋@孔成像儀／井下鉆孔成像儀