地温和气温的换算关系
第二章 土壤温度
Qs=R-P-B-LE
所以： Qs为正值时，地面得热大于失热，地面升温； Qs等于零时，地面热量收支相等，地温保持不变 Qs为负值时，地面得热小于失热，地面降温；
土壤的热特性包括：
土壤热容量：是土壤容热能力大小的物 理量；热容量大的土壤升温降温慢，温 度变化慢。反之则变化快。
一般来说，土壤中含水量越高，热容量越 大；空气含量越高，热容量越小，升温
四 积温(Accumulated temperature)
1、积温的概念： 指某一时段内逐日 平均温度累加之和。称为植物在此期 间的积温。
过渡型：土壤上下层的温度具有辐射型和日 射型的综合特征。昼夜或四季交替时期。
小测验
1土壤热容量随土壤湿度的增加而（ A ）。
A、增大
B、呈线性递减
D、呈指数递减
C、不变
2土壤温度的垂直分布中日射型是（ A ）。
A、土壤温度随深度增加而降低
B、土壤温度随深度增加而升高。
C、土壤温度随深度增加先升高后降低。
特点：
(1) 纬度愈高，温度的年较差愈大； （2）表层土壤月平均温度的最大值出现在
7月，最小值出现1月； （3）随土壤深度的增加，温度的变幅减少，
10米以下的土壤，已为常温层；
土温的年变化
3、土壤温度的垂直变化
辐射型：土壤温度随深度增加而升高。夜间 和冬季
日射型：土壤温度随深度增加而降低。白天 和夏季
D、土壤温度随深度增加先降低后升高。
三 土壤的冻结与解冻
土壤冻结：土壤温度低于0 ºc,水分结冰，土 壤坚硬，称为冻结。与天气、地势自然覆 盖等因素有关。
土壤解冻：太阳辐射增强和土壤深处热量向 上传递，冻土融解，为解冻。由下而上、 由上而下两个方向解冻。
3-地热资源评价-浅层地温能
区域浅层地热资源调查
调查要求：
调查深度宜控制在地表下200m深度内。调查内 容包括 ：
岩土层岩性结构； 含水层分布及埋藏条件； 地下水水文、水温、水质及动态变化； 岩土体的热物理性质及物理性质参数（孔隙率、密度等）； 地温场自然分布特征及热响应规律
区域浅层地热资源调查
浅层地温能开发适宜区的划定
分区：地下水热泵适宜区、较适宜区、不适宜区 地埋管热泵适宜区、较适宜区、不适宜区
试验井要求：
抽水回灌试验应在地下水换热适宜区内进行，每 100km2应不少于3处。试验井的位置应具有代表
性，试验井可为条件适宜的水井、已建成或新建
的换热井，不具备上述条件的应专门施工勘察井。
抽水及回灌试验
回灌试验： 同层回灌试验
单井回灌试验 对井回灌试验 群井回灌试验 确定回灌井
回灌量
压力随 时间的 变化
浅层地热能勘查的目的与分区
有利于含水层储能的水文地质条件：
含水层分布平缓、地下水流速缓慢，储水容积大；
含水层中地下水热交换速度缓慢，温度变化小；
地下水中不含有害气体和化学成分； 回灌水源的水质和水温满足储能要求； 深层含水层以储热为主，浅部含水层以储冷为主； 含水层具备灌得进、存得住、保温好、抽得出等条件； ……
-10
北京地区浅层地温变化曲线
勘查与评价
目 录
一、浅层地热能的基本定义
二、浅层地热能勘查内容与分类 三、区域浅层地热能调查 四、场地浅层地热能调查 五、浅层地热能开发利用评价
(一)浅层地热能勘查的目的与分区
浅层地热能勘查的主要任务
A 采用综合勘查方法，查明浅层地热能地质条件 B 确定可开发利用的地区及合理利用量 C 进行浅层地热能开发利用的环境影响预测、 经济成本评估 D 提出可持续开发利用 E 提出可持续开发利用的方案建议
地下温度随深度的变化规律
地下温度随深度的变化规律
地层温度常简称为地温,它随着深度的增加而增高,大约埋深每增加33米,地温增高1度。
根据地下温度的变化,常把地壳划分为以下三个地温带：温度日变化带、温度年变化带、恒温带。
其中恒温带在30米以下的深度,不受季节性气温变化的影响。
在恒温带之下,地下温度随深度增加而升高,其升高的速度常用地温梯度来表示。
地温梯度是指埋藏深度每增加100米地温增高的度数。
除地温梯度外,也常用地温级度,即地温每增高1度时深度的增加值。
地温和冻土的观测(25页)
• ㈠地面和浅层地温传感器的安装与维护 • ⑴安装• 自动观测系统中的地面温度和浅层地温的观测地段 ， 设在 原安装地面温度表和曲管地温表东侧的裸地内 ， 地表应疏 松、平整、无草 ， 并与观测场地相平。• 地面温度传感器一半埋入土中 ， 一半露出地面 。埋入土中 部分必须与土壤密贴 ， 不可留有空隙 ， 露出地面部分应保 持干净。• 与地面温度传感器连接的电缆掩埋入浅土层中。• 5 、 10 、 15 、20cm地温传感器按图4穿入相应的板条孔中， 感应头朝南。• 板条全长250mm ， 宽30mm ， 厚5mm 。板条用木料或硬 塑料等不易导热的材料制成。• 浅层地温传感器的安装如图所示。• 与各浅层地温传感器连接的电缆应有1m左右的长度埋入 相应的土中 ， 然后引入地沟内。
• ㈢草面（或雪面） 温度传感器的安装与维护 • ⑴安装• 草温/雪温的观测区域位于裸地地温观测区西侧 ， 草地面积约 1m 2 。 传感器安装在距地6cm高度处 ， 并与地面大致平行 。连接电缆大部分 埋设在土壤中 ， 但在传感器一端有0.5m左右的电缆露出地面 ， 可方便 移动。• 在冬季 ， 当有降雪但未掩没草层时 ， 继续进行草温观测 。 当积雪淹没 草层时 ， 将传感器置于原来位置的雪面上 ， 这时测量雪面温度 ， 并在 观测簿备往栏内注明起止日期 。积雪融化后 ， 继续观测草温 。草温和 雪温观测的切换应在20时进行。• 观测场无草层的台站 ， 仍按上述方法观测 。 • ⑵维护• 当草株高度超过10cm时 ， 应修剪草层高度。• 观测雪温期间 ， 应经常巡视雪温传感器 ， 使其置于积雪表面上 。其操 作方法与人工观测地面温度表有积雪时的操作方法相同。
青藏铁路沿线1373年以来气温和地温的变化研究
96 0 中 国 沙 漠 26 卷
( GRMa) 以及班戈年平均气温 (B Ga) 的相关系数分 别为 01 72 、01 166 、01 458 。格尔木年平均地温与气 温和班戈 年平 均气 温的 相关 系数 分别 为 01 135 、 01 323 。格尔木年平均气温与班戈年平均气温的相 关系数为 01 10 。当雄的年平均地温与格尔木年平 均地温和班戈年平均气温以及格尔木年平均气温存
第 26 卷 第 6 期 2006 年 11 月
中
J OU RNAL
国 沙 漠
O F D ESER T R ESEA RC H
文章编号 :10002694X(2006) 0620959204
Vol . 26 No . 6 Nov. 2006
ground2temperat ure in Dangxio ng (c) and Geermu (d)
趋 势方 程中 , b1 ×10 称 为 变 化 倾 向 率 , 单 位 为 ℃/ 10a 。b1 值的符号反映上升或下降的变化趋 势 , b1 < 0 表示在计算时段内呈下降趋势 , b1 > 0 表 示呈上升趋势 。b1 绝对值的大小可以度量其演变趋 势上升 、下降的程度[10 ] 。
2 气温和地温的周期诊断
表 3 给出了 1372 —1990 年历史气候资料功率 谱分析的主要周期 (计算全部用 n/ 4 截取) 。从表 3 可以看出 : 当雄 1479 —1990 年年平均地温序列资 料 ,通过 95 %信度的周期有 4 个 ,主要集中在 21 2～ 41 8 a 的短周期 。格尔木 1373 —1991 年年平均地温 序列资料 ,通过 95 %信度的周期有 7 个 ,有 308 a 和 154 a 两个长周期 ,其余为 2～3 a 的短周期 。格尔 木 1724 —1981 年年平均气温序列资料 ,通过 95 % 信度的周期主要集中在 21 5 a 。班戈 1414 —1985 年 年平均气温序列资料 ,通过 95 %信度的周期主要集 中在 3 a 。看来 ,气温和地温变化主要集中在 2～3 a 的短周期 ,长周期变化比较少 。
3-中国陆地大地热流-地温测量
第3章中国陆地大地热流地球内部蕴藏着巨大的热能，地球无时无刻不在向外释放热量。
火山口奔腾而出的熔岩流，温泉口和蒸汽地面上热气腾腾的蒸汽与伴生气体，直观而强烈地显示了热对流型的热传递，但地球内热更普遍的向外传递是无声无息的隐性方式，即通过地表的热传导或热传导与非强烈热对流的复合方式。
全球以热传导方式向外传递的热量为44～47TW( Pollack and Hurter，1993)，即1. 3～1.5×l021J/a，相当于当今人类年消耗总能（源）量的1000倍或火山喷发释放热量(3×l019J/a)、地震(10×l017J/a)、水热活动（2×l018 J/a）所释放能量之总和的100倍。
由此可见，热传导是地球散热的主导方式，而大地热流或热流密度（简称热流）正是表征地球向外通过传导所释放热量的一个基本的物理参数，也是研究地球内部热状态，如地壳深部温度，岩石圈热结构的一个不可或缺的参量。
通常热流值不是直接测量得到的，而是通过地温测量和岩石热导率测试间接测量的。
3.1 地温测量地温测量是人类得以认知地表和地下热状态的最直接的手段。
地温测量按测量方式分为直接测量和间接测量两类：直接测量是在地下条件如钴井、坑道或海（深湖）底沉积物中进行的温度测量；间接测量则是指利用其他地球物理探测手段和地球化学分析方法估算及通过测量地球表面辐射或反射的红外电磁波进行的遥感温度测量。
直接测量根据测温目的的不同和测温深度的差异，可以分为浅层测温和深部测温。
浅层测温的深度范围通常在0～20m，这类测量所获得的资料可用于发现浅部热异常，服务于埋藏浅的地热田或隐伏热储的发现，这是一种常规的浅层地热勘探手段；在特定条件下，浅层测温也是一类热流测试方法，即海底（详见第4章）或湖底热流测量(沈显杰等，1990)方法。
相对而言，浅层温度受到的近地表（如长周期气候变化、气温日变化、地形起伏等）干扰比较大，需要经过校正方能反映深部热状态。
人教版高中地理必修一第二章第1节《冷热不均引起大气运动》优质课件(共86张ppt)
日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍 是明亮的？
太阳光被大气散射开来，所以是明亮的。
天空为什么是蔚蓝色？
可见光中波长较短的蓝色和紫色光最容易被散射，所以天 空呈现蔚蓝色。
交通信号灯“红灯停”和汽车刹车灯为红色光的原理？
可见光波长较长的红色光最不容易被散射，光束集中，穿 透力强，照射的远。
海陆位置：距海远近是影响气温日变化和年变化的原因之 一，深居内陆，距海遥远的地区，受海洋影响小，气温体 现明显的大陆性特点。
●云雨天气绝迹。
2、大气的垂直分布
高度 高层大气
(km)
50
平流层
12
对流层
0
空气稀薄，密度小
电 离
电离层，有利于无线电通讯 层
人造卫星等运行、极光、流星
温度随高度增加而增加 平流运动为主 利于高空飞行;臭氧层保护人类环境
温度随高度增加而降低
对流运动显著;
天气现象复杂
１０℃２０℃ ３０℃
温度oC
3、大气对太阳辐射的削弱作用
拉萨有“日光城”之称？
年太阳辐射太阳辐射总量最
我国新疆瓜果品质好的原因？
大值不在赤道地区，而在北 回归线附近——赤道地区云
太阳能光伏电站开发：
雨天气比回归线附近多.
1、太阳能资源丰富的地区；
2、地广人稀，土地资源丰富，土地成本低,适合建设大型
光伏发电场；（荒漠、沙漠、戈壁、滩涂、盐碱地等 等
面积大）
塑料大棚和玻璃温室都能够改善
农业生产的什么条件？请简要说 明原因。
地 面
主要改善了热量条件，根据温室
辐
效应原理，密封的环境可以防止 热量散失，同时还可以起到调节 光照、风、湿度的作用。
河南省地温场分布规律及成因机制分析
河南省地温场分布规律及成因机制分析作者：李腾超王书宏寇正卫来源：《城市地质》2020年第02期摘要：河南省新生界地溫梯度变化范围2.0℃/100m～4.0℃/100m，总体分布具有由山前至平原，地温梯度渐增，局部存在地温异常，沉积盆地内凸起区大于凹陷区的特点。
不同埋深的地温，总体具有由山前向东部平原或盆地边缘向盆地内部渐增的变化规律，高温区往往位于断裂构造发育部位或构造单元的交汇部，地温场成因受所在位置、区域构造、地层组合、岩浆活动及地下水活动的密切影响。
关键词：河南省;地温场;地温梯度;地热Abstract： The geothermal gradient of the Cenozoic strata in Henan Province ranges from 2.0 to 4.0°C/100m. From the piedmont to the plain， the geothermal gradient gradually increases with the local geothermal anomalies. In the sedimentary basin， the geothermal gradient in the uplift area is more than that of the depression area. The ground temperature at different burial depths generally increases from the piedmont to the eastern plain， or from the edge of the basin to the interior of the basin. The high-temperature region is often located at the developmental location of the fault structure or the intersection of the structural unit. Based on the research of the geothermal data in Henan Province， it is concluded that the geothermal field is closely related to its location， regional structure， stratum combination， magmatic activity and groundwater activity.Keywords： Henan Province; Geothermal field; Geothermal gradient; Geothermal energy0 引言地热水是宝贵的矿产资源。
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地温和气温的换算关系
一、引言
地温和气温是描述大气热量分布和能量交换的两个重要指标。
地温指的是地面或地下某一深度处的温度，气温则是大气中某一位置的温度。
两者之间存在一定的换算关系，本文将就地温和气温的换算关系展开探讨。
二、地温和气温的基本概念
2.1. 地温
地温是指地面或地下某一深度处的温度。
由于地温受到地表能量平衡和地下热传导的影响，在不同位置和不同季节都会有差异。
地温是地质、气候、土壤等因素交织作用的结果。
2.2. 气温
气温是指大气中某一位置的温度。
气温受到太阳辐射、大气运动、湿度等因素的影响。
气温的变化在一定程度上反映了大气的热力状态，是天气预报和气候研究的重要依据。
三、地温和气温的换算关系
3.1. 地温和气温的差异
地温和气温具有以下几个主要差异：
1.观测位置：地温是在地面或地下某一深度处观测得到的，而气温是在大气中
某一位置观测得到的。
2.传导和辐射：地温主要由热传导和地表辐射影响，而气温则受到太阳辐射和
大气运动的影响。
3.表观温度差异：由于观测位置不同，地温通常比气温低，尤其是在夏季的白
天和冬季的夜晚。
3.2. 气温和地温的换算关系
气温和地温之间存在一定的换算关系，通过一些经验公式和实测数据可以进行近似换算：
1.近地面气温和地温之间的换算关系可以通过经验公式进行估算。
常用的一种
估算方法是通过接近地面（通常为2米）的气温和地表温度之间的换算来获得地温。
2.大气温度的变化也会影响地温的变化。
例如，夏季气温升高时，地表受到辐
射增加的影响，导致地温升高。
而冬季气温下降时，地表受到辐射减少的影响，导致地温降低。
四、地温和气温的应用
地温和气温的换算关系在许多领域中有着重要的应用价值：
4.1. 气象学
气温是气象学中的基本观测指标，可以用于天气预报、气候研究等。
通过地温和气温的换算关系，可以更准确地预测地面温度和大气温度的变化趋势。
4.2. 地质学
地温在地质学中有着重要的作用，可以用于地下资源勘探和地下工程设计。
通过地温和气温的换算关系，可以更好地预测地下温度的分布和变化，对地质条件的评估和工程决策具有指导意义。
4.3. 农业
地温和气温对农作物生长和发育有着重要的影响。
通过地温和气温的换算关系，可以更好地评估农田的热环境条件，为农业生产提供科学依据，合理安排农作物的种植和管理。
4.4. 生态学
地温和气温对生态系统的稳定性和生物多样性起着重要作用。
通过地温和气温的换算关系，可以更好地理解和研究生态系统的热力特征，为生态环境保护和生物资源管理提供参考。
五、结论
地温和气温是描述大气热量分布和能量交换的重要指标。
地温和气温之间存在一定的换算关系，通过经验公式和实测数据可以进行近似换算。
地温和气温的换算关系在气象学、地质学、农业和生态学等领域中具有重要的应用价值。
进一步深入研究地温和气温的换算关系，将有助于更好地理解和预测地球的热力变化，为人类社会的可持续发展提供支持。