...به نام خداي زيبايي ها

�CCCCVVVV=P=P=P=Pbbbb((((1111++++θθθθMMMM)C)C)C)CPPPP=P=P=P=Pbbbb(C(C(C(Cpavpavpavpav++++θθθθMMMMCCCCpwpwpwpw))))�PPPPbbbb :جرم مخصوص ظاهري خاك�θθθθMMMM :درصد وزني آب خاك�CCCC :ظرفيت گرمايي �CCCCVVVV :ظرفيت گرمايي�CCCCpavpavpavpav :ميانگين گرماي ويژه تركيبات جامد�CCCCpwpwpwpw : گرماي ويژه آب كه برابر يك كالري بر درجه سانتي گراد

.مي باشد

گرماي ويژه قسمت جامد خاك براي اكثر خاك هاي معدني � "تقريبا

.كالري بر گرم بر درجه سانتي گراد است �0.2�2.

�CV=Pb(0.2+ θM)= 0.2 Pb+ Pb

�θM=0.2 Pb+θv �θM=0.2 Pb+θv�θv :درصد حجمي آب خاك:نتيجه مي گيريم 2و 1ازرابطه هاي �

�CP=(0.2+ θM)/(1+ θM)

تغييرات دماي خاك•

تغييرات دماي خاك نسبت به زمان موجي شكل بوده و هرچه عمق •

دامنه تغييرات دماي خاك به طور نمايي كم مي ,خاك بيشتر مي شود

.شود

.حداكثر دماي سطح خاك در ظهر شرعي حاصل مي گردد• .حداكثر دماي سطح خاك در ظهر شرعي حاصل مي گردد•سانتي متري در ساعت يك بعد از ظهر حاصل 5حداكثر دما در عمق •

.مي شود

•TTTTminminminmin در اعماق خاك بيشتر است.

•TTTTmaxmaxmaxmaxدر اعماق خاك كمتر است.

•R=TR=TR=TR=Tmaxmaxmaxmax----TTTTminminminmin====30303030----5555====25252525

دامنه درجه حرارت از سطح به . R=0سانتي متري 50در عمق �سانتي متري 50ساعت در عمق 24عمق كاهش مي يابد و درمقياس

.به صفر مي رسد

از سطح به عمق كاهش مي يابد؟TTTTmaxmaxmaxmaxچرا �

سطح زمين نور خورشيد را جذب نموده و حداكثر درجه حرارت را دارد � سطح زمين نور خورشيد را جذب نموده و حداكثر درجه حرارت را دارد �

اما نور خورشيد به اعماق خاك نمي تابد و اعماق خاك فقط از طريق

.هدايت گرم مي شوند

از سطح به عمق افزايش مي يابد؟TTTTmimimiminچرا •

در سطح زمين امواج با طول موج بلند به راحتي از دست داده •

مي شوند اما در اعماق زمين گرما فقط از طريق هدايت از دست

. و اين پروسه كند مي باشدداده مي شود . و اين پروسه كند مي باشدداده مي شود

در .ريشه هاي سطحي با نوسانات درجه حرارت مواجه هستند•

.عمق يك متري نوسانات درجه حرارت وجود ندارد

�RRRRzzzz=R=R=R=Rssss exp[exp[exp[exp[----z(#/PD)z(#/PD)z(#/PD)z(#/PD)1111////2222]= R]= R]= R]= Rsssseeee----z√(#/PD)z√(#/PD)z√(#/PD)z√(#/PD)

�RRRRzzzz : دامنه تغييرات دما در عمق RRRRzzzz : دامنه تغييرات دما در عمق

�RRRRssss :دامنه تغييرات دما در سطح خاك

�PPPP : ثانيه 3600×24=ساعت 24به عنوان مثال (دوره نوسان(

�DDDD :سانتي متر مربع برثانيه(ضريب پخشيدگي(

D=k/CD=k/CD=k/CD=k/Cvvvv=k/(C=k/(C=k/(C=k/(CppppPPPPbbbb))))

K :هدايت گرمايي

Cv :ظرفيت گرمايي

Cp :گرماي ويژه Cp :گرماي ويژه

Pb :جرم مخصوص ظاهري خاك

مقدار آب و مقدار مواد آلي خاك نسبت به عمق ,خلل و فرج : فرضيات.يكنواخت فرض مي شود

DDDD √ √ √ √=عمق نفوذ گرما در خاك بر حسب متر

TTime Lag) ,TTime Lag) ,TTime Lag) ,Tminminminmin, (Time Lag)تاخير زماني TTTTmaxmaxmaxmax بين اعماق مختلف با استفاده از رابطه زير:محاسبه مي شود

= t= t= t= t2222 –––– tttt1111= [P/D#]= [P/D#]= [P/D#]= [P/D#]1111////2222 (Z(Z(Z(Z2222 –––– ZZZZ1111)/)/)/)/2222∆∆∆∆tttt

∆∆∆∆tttt :حداقل,اختلاف زمان وقوع حداكثر

ZZZZ :برحسب سانتي متر

PPPPبرحسب سانتي متر:

PPPP : برحسب ثانيه

1111////2222[#P/D])[#P/D])[#P/D])[#P/D]) :در سطح زمين Z1 = 0براي ZZZZ2222)/)/)/)/2222 =∆∆∆∆tttt

سانتي متر به پايين دماي خاك كمتر از ميانگين دماي سطح خاك 50در تابستان از عمق .مي شود

سانتي متري به پايين دماي خاك بيشتر از ميانگين دماي سطح 50در زمستان از عمق .خاك مي شود

:در اول پاييز

.طول روزها كوتاه مي شود

.زاويه تابش كم مي شود

دراين شرايط سطح زمين گرما .بنابراين سطح زمين انرژي كمي را دريافت مي كند

اين عامل سبب سرد شدن لايه هاي .را با طول موج بلند از دست مي دهد

سطحي خاك مي شود اما لايه هاي عمقي گرماي كمتري را از دست مي دهند

زيرا گرما در لايه هاي عمقي از طريق .(و گرما را ديرتر از دست مي دهند زيرا گرما در لايه هاي عمقي از طريق .(و گرما را ديرتر از دست مي دهند

.)هدايت از دست داده مي شود

عوال فوق سبب مي شود لايه هاي سطحي سردتر و لايه هاي عمقي در پاييز و

.زمستان گرمتر باشند

:اول فصل بهار•در اوايل بهار لايه هاي سطحي انرژي بيشتري دريافت •

نموده و لايه هاي عمقي انرژي كمتري را دريافت مي

اين امر سبب مي شود دماي لايه هاي سطحي بيشتر از .نمايند

.لايه هاي عمقي باشد.لايه هاي عمقي باشد

"سانتي متري تغييرات درجه حرارت خاك تقريبا 50درعمق •.به صفر ميل مي كند

اگر درجه حرارت ساليانه هوا با يك جمع شود ميانگين درجه حرارت

.سانتي متري حاصل مي شود 50ساليانه در عمق

روز حداكثر عمقي از خاك كه تحت تاثير دماي سطح خاك 360در طي

متري مي باشد 20عمق ,قرار مي گيرد

ميانگين شبانه روزي دماي هوا كمتر از ميانگين شبانه روزي دماي خاك ميانگين شبانه روزي دماي هوا كمتر از ميانگين شبانه روزي دماي خاك

.مي باشد

سانتي متري درماه هاي 150تا 50گراديان درجه حرارت خاك در عمق

تا 50بهار و تابستان منفي و گراديان درجه حرارت خاك در عمق

.سانتي متري در ماه هاي پاييز و زمستان مثبت مي باشد 150

:سانتي متري 50

TTTTavgavgavgavg----soilsoilsoilsoil----50505050=T=T=T=Tavgavgavgavg----airairairair++++3333....8888

:سانتي متري 100

TTTTavgavgavgavg----soilsoilsoilsoil----100100100100=T=T=T=Tavgavgavgavg----airairairair++++3333....7777TTTTavgavgavgavg----soilsoilsoilsoil----100100100100=T=T=T=Tavgavgavgavg----airairairair++++3333....7777

:سانتي متري 150

TTTTavgavgavgavg----soilsoilsoilsoil----150150150150=T=T=T=Tavgavgavgavg----airairairair++++4444....2222

:اثر بافت خاك در درجه حرارت خاك

به طور كلي در بهار خاك شني گرم تر از خاك ظرفيت كم نگه داري آب در خاك .رسي مي باشد

هاي شني و ضعيف بودن حركت مويين آب در هاي شني و ضعيف بودن حركت مويين آب در خاك هاي شني از جمله عوامل موثر بر گرم بودن

.خاك هاي شني در بهار مي باشد

.سطح خاك هاي شني خشك تر از خاك هاي رسي ميباشد•گرما در خاك هاي شني بيشتر Rn=H+LE+Sطبق قانون •

.صرف گرم كردن خاك و هوا مي شودسطح خاك مرطوب بوده و "عموما) سنگين(در خاك هاي رسي •

درصد بيشتري از انرژي خورشيدي صرف تبخير مي شود و انرژي سطح خاك مرطوب بوده و عموما) سنگين(در خاك هاي رسي

درصد بيشتري از انرژي خورشيدي صرف تبخير مي شود و انرژي .كمتري براي گرم نمودن هوا و خاك باقي مي ماند

.در خاك هاي شني بذر زودتر و بهتر سبز مي شود•

براي اندازه گيري درجه حرارت خاك از دو نوع دماسنج استفاده :ميشوددماسنج زاويه داردر عمق هاي.1

سانتي متر 5سانتي متر 10سانتي متر 20سانتي متر 10سانتي متر 20)آويزان(دماسنج زنجيره اي. 2سانتي متري 50سانتي متري 100

:دماسنج آويزان

اين گونه دماسنج ها كه مخزن آن ها در پارافين جامد قرار

داردبه وسيله زنجيري درون لوله اي فلزي يا پلاستيكي با داردبه وسيله زنجيري درون لوله اي فلزي يا پلاستيكي با

ديواره نازك كه غير قابل نفوذآب مي باشدقابل حركت

مي باشد.

فشار هوا

كيلوگرم وزن 1/293درجه سانتي گراد 0ميلي متر جيوه و در دماي 760يك مترمكعب هوا در فشار

.با افزايش تراكم تعداد ملكول ها افزايش يافته و جرم مخصوص افزايش مي يابد.دارد

اثر دما روي جرم مخصوص •

رابطه بين دما فشار هوا و جرم مخصوصرابطه بين دما فشار هوا و جرم مخصوص

a (kg/m3)=0.4645P/(273+t)

فشار برحسب ميلي متر جيوه و دما برحسب درجه سلسيوس است.

فشار.نيرويي كه بر واحد سطح وارد مي شود

P=F/S

فشار هوافشار هوا

وزن ستون قائمي از هواست كه سطح مقطع آن يك سانتي متر ومربع و ارتفاع آن از نقطه مورد

.نظر تا حد فو قاني جو مي باشد

درجه سانتي گراد 22ميليمتر جيوه و در دماي 740جرم مخصوص هواي خشك در فشار :مثال

.را محاسبه كنيد

a =0.4645×740/(273+22)=1.165(kg/m3)

(Boyle)قانون بويل-

:اگر دما ثابت باشد

PV=KP :فشارV :حجم V :حجمK :ثابت

تغييرات فشار تحـت تـاثير دمـا بـه شـرح ,اگر حجم را ثابت در نظر بگيريم:زير ميباشد

(Charles)قانون چارلز

P=P0 + (1/273)TP0=P0(1+T/273)ر در ه� ز��ن��

P0:فشار در دماي صفر درجه سانتي گرادT :دما برحسب درجه سانتي گرادفشار در دماي صفر درجه سانتي گراد:0T :دما برحسب درجه سانتي گراد

اگر فشاررا ثابت در نظر بگيريم تغييرات حجم تحت تاثير دما به شرح :زير مي باشد

(Gay-lussac)قانون گيلوساك

V=V0 + (1/273)TV0=V0(1+T/273) در ه� ز��ن � �

V0 :حجم در دماي صفر درجه سانتي گراد

PV=RT

R : ثابت عمومي گازها برابرJ/mol°k)8.314 (

كيلومتر از سطح دريا مي 10رابطه فشار و ارتفاع از سطح دريا براي شرايطي كه ارتفاع كمتر از كيلومتر از سطح دريا مي 10رابطه فشار و ارتفاع از سطح دريا براي شرايطي كه ارتفاع كمتر از

- P =1013:باشد 0.1055Z

P:فشار هوا برحسب ميلي بار

Z:ارتفاع از سطح دريا برحسب متر

P=1013 – 0.1055×1600 = 845 mb ا����ن

(Torricelli)آزمايش تريچلي

:وفشار جوي باشد نيروي ناشي از فشار جوي برابر است باPسطح مقطع لوله Sاگر

f=P0 S

f ′=ρghS:برابر است باAنيروي ناشي از وزن ستون جيوه درنقطه

:مساوي و متقابل هم مي باشد ′ fوfچون سيستم در تعادل است :مساوي و متقابل هم مي باشد وچون سيستم در تعادل است

P S = ρghS → P = ρgh

متناسب با ارتفاع ستون جيوه است و سطح مقطع و فرم لوله اثري بر روي "بنابراين فشار هوا مستقيما

.فشار ندارد

P = 13.6gr/cm3 × 980cm/sec2 × 76cm = 1012928 din/cm2

1bar=106 din/cm2

.را براي بيان فشارهوا در هواشناسي استفاده مي كنند ميلي بار "عموما760 mmHg=1013.25mb

:مي توان رابطه زيررا استفاده نمود 10-4با پذيرفتن تقريبي كمتر از P mmHg /Pmb= ¾

)ايزوبار(نقشه هم فشاربراي ترسيم نقشه هم فشار بايد تمام فشارهاي اندازه گيري شده به يك ارتفاع ثابـت تبـديل شـود

.كه اين ارتفاع سطح آزاد دريا مي باشد.كه اين ارتفاع سطح آزاد دريا مي باشد.هوا از مراكز پرفشار به سمت مراكز كم فشار حركت مي كنند

.استفاده مي شود نقشه هم فشار سطحي اساسي ترين نقشه اي است كه در پيش بيني ها از آنH :هوا آفتابي و ابر وجود ندارد.L :هوا ابري و احتمال بارش وجود دارد.

�ن ��ا���� دا

�رش�� ������ ���� )زم ش���& ه�اوا$#"� درس در! س از� -��1 در0 -, ��/�ر!�. -, ���� ا� ی�ه�� !�� ��*�ن�ن �"�ان� ج#2, ی. ا���1) !, !�2ن& و-�ا� ش���& ه�اوا$#"� درس ���ه"� وان1/�ر�"�ود ا�5 ش�6 ت�", ان� داد6 ازد�5 دل"#& را-, درس از! س�رش�� �9م ��ج8� .ن:�دد درس در! س � ��ای�ر� ا� ی� وت�", درت�ی= !, ا�"�� ��", از��!�ر��ن� در>�ی�ن ��ای�ر� ا� ی� وت�", درت�ی= !, ا�"�� ��", از��!�ر��ن� در>�ی�ن .ن��ی� �& $�ردان& دادن�

����� د�������

�ب ������ ��و� ا���د�ر