第4章 土壤温度和热流解析

4.4 土壤中水热的耦合运移（Coupling transport of water and heat in soils） 1、土壤中水分运动及含水量分布是和热流及温度分布相互联系的。

土壤中热流分析计算是以土壤水分运动作为条件或前提的。

2、土壤中热流及温度分布反过来也对水流运动有影响。

（1）由于温度场的存在产生温度势；（2）温度的变化亦会引起土壤水分中溶质的情况变化。

但在一般条件下，通常忽略温度变化对水分运移的影响，而将水分运动和热流运动单独求解。

在冻融条件下，土壤中的水分一部分为液态，另一部分为固态（冰）。

此时，土壤水分的运动强烈受到热量交换的影响。

此时，必须耦合求解水分和热流方程。

4.5 土壤温度的变化规律特定地区地表土壤温度以年为变化周期，一年当中各出现一次最高温度和最低温度时期。

深度每增加1 m，最高（或最低）地温出现的时间推迟20~30 d。

并且随着深度的增加，土壤温度年变化幅度迅速减小。

土壤深度达到某一深度时，土壤温度季节性变化消失，此深度称为恒温层。

恒温层深度在低纬度地区仅5~10 m，中纬度地区约为15~20 m，而在高纬度地区约为20 m。

土壤温度日变化与年变化相似，随着深度的增加，土壤温度的变化呈滞后现象；且土壤深度越大，温度变化幅度越小。

土壤温度年变化和日变化规律近似于正弦曲线的周期性波动2π T ( z , t = Tave + Az sin[ t + φ ( z ] Δ 影响土壤温度变化的因素太阳辐射能天文及气象因素，如与太阳辐射能量有关的纬度；季节及昼夜交替；大气成分、密度及其浑浊程度；云层高度和厚度；降雨以及与蒸发有关的风速、气压等。

土壤机械组成及性质，如与土壤热容量、导热率和热扩散率等热特征参数有关的土壤质地、土壤含水量、土壤有机质。

地理位置，如海拔高度、地形方位（坡度、坡向）。

土壤表面状况，如地表植物覆盖情况、土壤颜色以及土壤平坦度。

土壤温度的调节人工覆盖以水调温耕作。