Le capteur de flux thermique détecte la distribution du flux thermique du sol

Un capteur de flux thermique pourrait aider à détecter la distribution du flux thermique du sol

Le flux thermique du sol est la quantité de chaleur traversant le profil du sol par unité de temps. Sa valeur dépend du gradient de température entre les couches supérieures et inférieures du sol et de sa conductivité thermique. La température du sol est un facteur important du climat forestier et est étroitement liée à la croissance des plantes. Les variations de luminosité dans les peuplements forestiers, avec des pentes et des orientations différentes, entraînent des variations correspondantes de la température et du flux thermique du sol.

Différents types de végétation et conditions de peuplement déterminent le modèle de changement de la température du sol, ce qui peut affecter la transpiration des plantes, la respiration et l'absorption du système racinaire, ainsi que le taux de dissolution de divers sels inorganiques dans la solution du sol, affectant ainsi la croissance des arbres.

La productivité des terres peut être améliorée en étudiant les effets de différentes pratiques de couverture et de travail du sol sur la température et l'humidité du sol. Des données complètes et précises sur la distribution spatiale et temporelle de la température du sol sont nécessaires pour le changement climatique mondial, la modélisation des processus environnementaux, le cycle géochimique élémentaire et l'évolution des propriétés physiques et chimiques du sol.

Lorsque la surface absorbe l'énergie solaire, la chaleur est transférée aux couches plus profondes par conduction moléculaire, réchauffant ainsi les couches inférieures. Inversement, la chaleur est exportée des couches plus profondes lorsque la surface du sol se refroidit et que la température baisse en dessous.

L'état thermique du sol s'exprime en termes de température, qui n'est pas une propriété physique du sol lui-même. Les propriétés thermiques du sol sont les propriétés physiques qui influencent le flux de chaleur et les variations de température, notamment la conductivité thermique, la capacité thermique et la diffusivité thermique. Le flux de chaleur du sol est quant à lui une composante importante du bilan énergétique à la surface de la Terre.

Qu'est-ce qu'un capteur de flux thermique du sol ?

Le capteur de flux de chaleur du sol est également connu sous le nom de plaque de flux de chaleur du sol, plaque de flux de chaleur, compteur de flux de chaleur, le capteur de flux de chaleur du sol est un testeur de performance thermique du sol traditionnel, principalement utilisé pour mesurer le bilan énergétique du sol et la conductivité thermique de la couche de sol, sa valeur dépend du gradient de température entre les couches supérieures et inférieures du sol et de la conductivité thermique du sol, la valeur du flux de chaleur à l'intérieur de l'objet à mesurer est relativement faible.

Comment mesure-t-on le flux thermique ?

Le capteur de flux de chaleur du sol utilise une thermopile pour mesurer le gradient de température, la thermopile a deux matériaux métalliques différents pour former le détecteur de thermopile reçoit le rayonnement thermique, le rayonnement thermique peut faire en sorte que les deux jonctions qui n'utilisent pas le matériau génèrent un potentiel de différence de température entre les deux jonctions, sous forme de sortie de tension, la tension est proportionnelle au flux de chaleur.

La conductivité thermique et la capacité calorifique du sol sont couramment utilisées pour estimer le flux thermique du sol. L'amplitude de la variation du flux thermique du sol est plus importante par temps ensoleillé que par temps nuageux, et elle est plus importante à l'extérieur de la forêt qu'à l'intérieur. Avec la baisse des températures, l'échange de flux thermique du sol passe d'une conduction descendante à une conduction plus basse, et la valeur du flux thermique du sol diminue progressivement jusqu'à une valeur négative, particulièrement prononcée par temps nuageux.