Правила відліків і ведення спостережень

1. Під час відліку потрібно правильно оцінити положення кінця стовпчика рідини (ртуті або спирту) у капілярі відносно шкали. У ртутних термометрах (меніск випуклий) відлічують на шкалі положення уявної дотичної до випуклої частини меніска. У спиртових (меніск увігнутий) – відлічують положення уявної дотичної до ввігнутої частини меніска. Очі спостерігача повинні бути на одному рівні з рідиною в капілярі.

2. Температуру відлічують з точністю до 0,1⁰С. Спочатку роблять відлік десятих, а потім визначають кількість цілих градусів. Тому потрібно звернути увагу на ціну поділки шкали термометрів.

3. Відлік показань термометрів на поверхні грунту ведуть у такій послідовності: строковий, спирт (строкова температура) і штифт (мінімальна температура) мінімального і максимальний термометри.

4. До одержаних результатів вимірювання вносять поправки згідно з даними перевіреного свідоцтва (сертифіката), яке додається до кожного термометра.

5. Після запису відліків (у кінці спостережень) струшують максимальний термометр і підводять штифт мінімального термометра до меніска спирту.

6. Для відліку потрібно підходити до термометрів тільки з північної сторони ( щоб не затінювати їх).

7. При відліках не можна знімати термометри з місця.

Температура грунту на метеостанції Смоленськ

Глибина(м)	І	ІІ	ІІІ	ІV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
0,2	-0,5	-0,7	-0,3	1,8	10,3	14,7	17,2	16,4	12,0	6,9	2,3	0,1
0,4	0,4	0,1	0,2	1,6	9,0	13,6	16,2	16,0	12,4	7,7	3,5	1,2
0,8	1,8	1,2	1,1	1,5	7,0	11,3	14,0	14,7	12,6	8,9	5,2	2,7
1,6	3,6	2,9	2,4	2,3	4,9	8,4	11,0	12,5	12,1	9,9	7,4	5,0
3,2	6,1	5,3	4,7	4,1	4,3	5,6	7,4	8,9	9,8	9,7	8,8	7,5

Аналіз

Теплоємність різних ґрунтів залежить від складу твердої частини ґрунту і кількості повітря і води, що знаходяться у порах. З особливостями річного ходу температури пов’язаний розподіл температури ґрунту по вертикалі в різний час пір року.

Побудовані графіки дозволяють визначити зміну температури ґрунту на метеостанції Смоленськ в залежності від часу і глибини.

Максимальна глибина промерзання ґрунту досягається в лютому і березні. Найхолодніший місяць року – січень. Це зумовлено термодинамікою ґрунтів. Найбільша глибина промерзання ґрунтового покриву встановлюється наприкінці зими – на початку весни.

Досить нестабільна зміна температури спостерігається практично на поверхні грунту, тобто на глибині 0,2 м. За даними графіка річна амплітуда тут становить відповідно 17,9⁰С.

Зона більш стабільних температур зосереджена на глибині 3,2 м. Відповідно до даних графіка річна амплітуда температури ґрунту на цій глибині становить 5,7⁰С.

Це пояснюється тим, що річні коливання температури поверхні ґрунту поступово розповсюджуються у глибші його шари. До розповсюдження тепла у ґрунті застосовується загальна теорія молекулярної теплопровідності, що була розроблена Фур’є.

За графіками видно, що фактичне розповсюдження тепла у ґрунті на метеостанції Смоленськ досить близько відповідає цим законам(а саме ІІ та ІІІ законам):

Збільшення глибини в арифметичній прогресії супроводиться зменшенням амплітуди в геометричній прогресії. Тому, якщо на поверхні ґрунту річна амплітуда дорівнює 17,9⁰С, то на глибині 0,4 м вона вже становить16,1 ⁰С, на глибині 1,6м – 10,2⁰С, а на глибині 3,6 м сягає аж 5,7⁰С.

За третім законом Фур’є строки настання максимальних і мінімальних температур протягом року запізнюються з глибиною прямо пропорційно їй. Річні максимуми і мінімуми запізнюються на кожен метр глибини на 20-30 днів. Якщо на метеостанції Смоленськ річний мінімум(-0,7⁰С) спостерігається на поверхні (0,2 м) в лютому, а максимум(17,2⁰С) у липні, то на глибині 3,2 м мінімум(4,1⁰С) буде у квітні, а максимум у вересні(9,8⁰С).

На глибині 0,4 м мінімум(0,1⁰С) температури спостерігається у лютому, а максимум(16,2⁰С) – у липні, це свідчить про незначне запізнення температури.

Глибина 0,8 м характеризується мінімумом(1,1⁰С) температури у березні, та максимумом(14,7⁰С) у серпні.

На глибині 1,6 м мінімум(2,3⁰С) температури спостерігається вже у квітні, а максимум у серпні – +12,5⁰С , що вже в свою чергу слугує вагомим підтвердженням ІІІ закону Фур'є.