热通量传感器检测土壤热通量分布

热通量传感器有助于检测土壤热通量分布

土壤热通量是单位时间内穿过土壤剖面的热量，其值取决于土壤上、下层温度梯度和土壤热导率。土壤温度是森林气候的重要因素，与植物生长密切相关。不同坡度、坡向的林分光照条件不同，引起土壤温度和土壤热通量的相应变化。

不同植被类型和林分条件决定了土壤温度的变化规律，从而影响植物的蒸腾作用、根系的呼吸作用和吸收作用以及土壤溶液中各种无机盐的溶解速率，从而影响树木的生长。

通过研究不同覆盖和耕作方式对土壤温度和湿度的影响，可以提高土地生产力。全球气候变化、环境过程建模、元素地球化学循环和土壤物理和化学性质的演变都需要完整准确的土壤温度空间和时间分布数据。

当土壤表面吸收太阳辐射能时，热量通过分子传导传递到更深的地层，使较低地层变暖。相反，当土壤表面冷却，温度降至更深层以下时，热量会从更深的地层输出。

土壤的热状态用温度来表示，温度不是土壤本身的物理性质。土壤热性质是影响土壤内部热流和温度变化的土壤物理性质，主要包括热导率、热容量和热扩散率，而土壤热通量是地球表面能量平衡的重要组成部分之一。

什么是土壤热通量传感器？

土壤热通量传感器又称，土壤热通量板，热通量板，热通量计，土壤热通量传感器是传统的土壤热性能测试仪，主要用于测量土壤的能量平衡和土层的热导率，其值取决于土层上下层之间的温度梯度和土壤的热导率，被测物体内部的热通量值相对较小。

如何测量热通量？

土壤热通量传感器采用热电堆来测量温度梯度，热电堆中有两种不同的金属材料组成热电堆探测器接收热辐射，热辐射可以使两个不使用材料的结点在两个结点之间产生温差电势，以电压的形式输出，该电压与热通量成正比。

土壤热导率和热容量是常用来估算土壤热通量的指标，晴天土壤热通量的变化幅度大于阴天，林外土壤热通量的变化幅度大于林内；随着气温的降低，土壤热通量的交换由地表向下传导转变为下表面传导，土壤热通量的值逐渐减小为负值，在阴天尤为明显。