El sensor de flujo de calor detecta la distribución del flujo de calor del suelo

El sensor de flujo de calor podría ayudar a detectar la distribución del flujo de calor del suelo

El flujo de calor del suelo es la cantidad de calor que atraviesa el perfil del suelo por unidad de tiempo. Su valor depende del gradiente de temperatura entre las capas superior e inferior del suelo y de su conductividad térmica. La temperatura del suelo es un factor importante en el clima forestal y está estrechamente relacionada con el crecimiento de las plantas. Las diferentes condiciones de luz en masas forestales con distintas pendientes y orientaciones de laderas provocan cambios correspondientes en la temperatura y el flujo de calor del suelo.

Los diferentes tipos de vegetación y las condiciones del rodal determinan el patrón de cambio en la temperatura del suelo, lo que puede afectar la transpiración de las plantas, la respiración y la absorción del sistema radicular, así como la tasa de disolución de varias sales inorgánicas en la solución del suelo, afectando así el crecimiento de los árboles.

La productividad de la tierra puede mejorarse mediante el estudio de los efectos de diferentes prácticas de cobertura y labranza en la temperatura y la humedad del suelo. Se requieren datos completos y precisos sobre la distribución espacial y temporal de la temperatura del suelo para el cambio climático global, la modelización de los procesos ambientales, el ciclo geoquímico elemental y la evolución de las propiedades físicas y químicas del suelo.

Cuando la superficie absorbe la energía radiante solar, el calor se transfiere a las capas más profundas por conducción molecular, calentándolas. A la inversa, el calor se exporta desde las capas más profundas cuando la superficie del suelo se enfría y la temperatura desciende por debajo de ellas.

El estado térmico del suelo se expresa en términos de temperatura, que no es una propiedad física del suelo en sí. Las propiedades térmicas del suelo son las propiedades físicas que afectan el flujo de calor y los cambios de temperatura en el suelo, incluyendo principalmente la conductividad térmica, la capacidad calorífica y la difusividad térmica. El flujo de calor del suelo es uno de los componentes importantes del balance energético en la superficie terrestre.

¿Qué es un sensor de flujo de calor del suelo?

El sensor de flujo de calor del suelo también se conoce como placa de flujo de calor del suelo, placa de flujo de calor, medidor de flujo de calor, el sensor de flujo de calor del suelo es un comprobador de rendimiento térmico del suelo tradicional, utilizado principalmente para medir el balance energético del suelo y la conductividad térmica de la capa del suelo, su valor depende del gradiente de temperatura entre las capas superior e inferior del suelo y la conductividad térmica del suelo, el valor del flujo de calor dentro del objeto a medir es relativamente pequeño.

¿Cómo se mide el flujo de calor?

El sensor de flujo de calor del suelo utiliza una termopila para medir el gradiente de temperatura, la termopila tiene dos materiales metálicos diferentes para formar el detector de termopila que recibe radiación térmica, la radiación térmica puede hacer que las dos uniones que no usan el material generen un potencial de diferencia de temperatura entre las dos uniones, en forma de salida de voltaje, el voltaje es proporcional al flujo de calor.

La conductividad térmica y la capacidad calorífica del suelo se utilizan comúnmente para estimar el flujo de calor del suelo. La magnitud del cambio en el flujo de calor del suelo es mayor en días soleados que en días nublados, y la magnitud del cambio en el flujo de calor del suelo es mayor fuera del bosque que dentro de él. Con la disminución de las temperaturas, el intercambio de flujo de calor del suelo cambia de conducción superficial hacia abajo a conducción superficial inferior, y el valor del flujo de calor del suelo disminuye gradualmente hasta un valor negativo, especialmente pronunciado en días nublados.