بررسی رابطه دمای سطح زمین با اعماق مختلف خاک (مطالعه موردی: استان کرمانشاه)

مطالعه دمای خاک در اعماق مختلف، از نظر هواشناسی، اقلیم شناسی(بخصوص در مقیاس خرد)، کشاورزی و صنعت، حائز اهمیت است. در این تحقیق با استفاده از روشهای آماری و با بهره گیری از آمار روزانه، روابط دماهای اعماق خاک(10، 50 و 100 سانتیمتری) با دماهای سطح زمین در پنج ایستگاه سینوپتیک استان کرمانشاه در ساعات 30/6 صبح و 30/6 بعدازظهر در یک دوره 14 ساله مطالعه شد. نتایج مطالعه نشان داد که دماها در عمق 10 سانتیمتری خاک، در حدود 8/10درجه سانتیگراد و در اعماق 50 و 100 سانتیمتری، در حدود 1/14 درجه سانتیگراد، گرمتر از سطح زمین هستند. این اختلاف در فصل تابستان به بیشترین حد خود می رسد(8/15 درجه سانتیگراد). بیشترین نوسانات شبانه روزی دما در اعماق نزدیک سطح زمین (10 سانتیمتری با میانگین 9/6 درجه سانتیگراد) مشاهده میشود تا اینکه در عمق 5/0 متری تقریباً محو می شود. آزمونt-test با نمونه های مستقل نشان داد که بین ارقام اختلاف شبانه روزی دما در دو عمق 50 و 100 سانتیمتری اختلاف معنی داری مشاهده نمی شود. همچنین معلوم شد نوسانات شبانه روزی دمای اعماق، در تابستان بیشتر از سایر فصول است. در تمام روزهای دوره آماری، بخصوص در فصل زمستان، روابط بسیار قوی و معنی دار بین دماهای سطح خاک و اعماق مشاهده میشود. تشابه رفتار منحنی های دمایی اعماق خاک در ماهها و ایام مختلف سال در ایستگاهها نشان می دهد که جنس خاک، صرفنظر از اختلافاتی که در اثر تفاوت های آب وهوایی پدید می آید، تأثیر چندانی در نحوه ی توزیع ارتفاعی (عمقی) دما ندارد. بدین ترتیب که در دوره سرد سال، به دلیل انتقال منظم حرارتی، دما به طور منظم از سطح به عمق افزایش می یابد. اما در دوره گرم سال به دلیل معکوس شدن جهت شار گرمای خاک در اثر ذخیره گرمای فصل قبل، دماها در اعماق 10 و 50 سانتیمتری، بیشتر از عمق 100 سانتیمتری است. با توجه به فقدان دمای اعماق خاک به جز در ایستگاههای سینوپتیک، با استفاده از مدلهای رگرسیونی و برمبنای دمای سطح خاک، دماهای اعماق خاک بتفکیک روزانه، ماهانه، فصلی و سالانه برآورد گردید. از بین مدلهای موجود(خطی، لگاریتمی، توانی و نمایی)، مدل خطی به دلیل دارابودن ضرایب تعیین بالاتر، برای برآورد مناسب تر تشخیص داده شد. تحلیل مقادیر روند دماهای سطح خاک و اعماق نشان داد که در 16 درصد از سری های زمانی ماهانه و فصلی، روندهای افزایشی معنی دار از نوع خطی مشاهده می شود که عمدتاً متعلق به ایستگاه کنگاور است. در 84 درصد باقیمانده سری های زمانی، روندهای معنی دار مشاهده نگردید. کلیدواژه ها : دما، سطح زمین، اعماق خاک، رگرسیون، روند، استان کرمانشاه.