Yıl: 2015 Cilt: 52 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 219 - 225 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi

Öz:
Toprakta sıcaklık dalgalarının sönme derinliği ve gecikme zamanınındeğerlendirilmesi sıcaklık durumunun belirlenmesinde ve optimum sıcaklığın sağlanması için gerekli arazi yönetimlerinin seçiminde önemlidir. Bu çalışma, topraktaki sıcaklık dalgalarının profil boyunca sönme derinliğini ve gecikme zamanını belirlemek amacıyla, Samsun ili Çarşamba ilçesinde çim örtüsü ile kaplı açık (I. deneme alanı) ve şeftali bahçesinde ağaçların gölgelemeyaptığı (II. deneme alanı) alanlarda yürütülmüştür. Toprakların 0-100 cm katmanının her bir 10 cmdeki sıcaklık dalgalarının sönme derinliğine ait değerler, I. deneme alanında 0.17m ile 2.59 m, II. deneme alanında ise 0.40 m ile 2.70 m aralığında belirlenmiştir. Sönme derinliğine ait I. ve II. deneme alanlarındaki ortalama günlük değerler sırasıyla 1.10 m ve 1.36 m olarak saptanmıştır. Toprak yüzeyindeki maksimum sıcaklığın katmanlardaki gecikme zamanı değerleri, I. ve II. deneme alanı topraklarında sırasıyla 0.54 ile 6.40 saat ve 0.21 ile 7.03 saat aralıklarında tespit edilmiştir. Gecikme zamanı için ortalama günlük değerler ise I. ve II. deneme alanlarında sırasıyla 2.50 saat ve 2.02 saat olarak belirlenmiştir. Toprak sıcaklığı, toprakların ısısal yayınım katsayısı, sıcaklık dalgalarının amplitütü ve frekansı, diğer çevresel faktörlerle beraber, sönme derinliğine ve gecikme zamanına önemli düzeyde etki yapmaktadır.
Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Çevre Bilimleri Ekoloji Ziraat Mühendisliği Çevre Mühendisliği Orman Mühendisliği Ziraat, Toprak Bilimi

Determination of Damping Depth and Retardation Time of Soil Temperature Along Soil Profile

Öz:
Assessmentof damping depth and retardation time of heat waves in soil is important for determining temperature status and selecting necessary land management to provide optimum temperature. This study was carried out to determine the damping depth and retardation time of soil temperature along soil profile at grass covered (I. Field) and shaded areas (II. Field) by peach trees in Çarşamba, Samsun-Turkey. The values for damping depth of heat waves in each 10 cm of 0-100 cm soil layer were determined between 0.17 m and 2.59 m in I. field and between 0.40 m and 2.70 m in II. field. Daily mean values for damping depth in I. and II. fields were determined as 1.10 m and 1.36 m, respectively. The values for retardation time of maximum soil surface temperature at soil layers were determined between 0.54 h and 6.40 h in I. field and between 0.21 h and 7.03 h in II. field. Daily mean values for the retardation time in I. and II. fields were determined as 2.50 h and 2.02 h, respectively. Soil temperature, heat diffusivity coefficient, amplitude and frequency of heat waves together with other environmental factors have significant effects on damping depth and retardation time.
Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Çevre Bilimleri Ekoloji Ziraat Mühendisliği Çevre Mühendisliği Orman Mühendisliği Ziraat, Toprak Bilimi
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Allison, L.E., Moodie, C.D. 1965. Carbonate. In: C. A. Black et all (ed). Methods of Soil Analysis, Part 2. Agronomy. American Socety Of Argon., Inc., Madison, Wisconsin, USA, 9:1379 - 1400.
  • Arkhangelskaya, T.A., 2014. Diversity of thermal conditions within the paleocryogenic soil complexes of the East European Plain: The discussion of key factors and mathematical modeling. Geoderma, 213: 608–616.
  • Bayraklı, F., 1987. Toprak ve Bitki Analizleri. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Yayınları. Yayın No: 17, 199 s.
  • Black, C.A., 1957. Soil Plant Relationships. John Wiley and Sons. Inc., New York, p. 332 .
  • Campbell, G.S., 1985. Soil Physics with Basic: Transpotr Models for Soil‐Plant Systems. Elsevier Science Publishing Company Inc., New York, p. 150.
  • Chow, T.T., Long, H., Mok, H.Y., Li, K.W., 2011. Estimation of soil temperature profile in Hong Kong from climatic variables. Energy and Buildings, 43: 3568–3575.
  • Cichota, R., Elias, E.A., de Jong van Lier, Q., 2004. Testing a finite‐difference model for soil heat transfer by comparing numerical and analytical solutions. Environmental Modelling & Software, 19: 495–506.
  • Dai, C., Chen, Y., 2008. Classification of shallow and deep geothermal energy. GRC Transactions, 32: 317-320.
  • Demiralay, İ., 1993. Toprak Fiziksel Analizleri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları. 143: 6- 51.
  • De Vries, D.A., 1975. Heat Transfer in Soils. In: de Vries, D. A. and Afgan, N. H. (eds.), Heat and mass transfer in the biosphere. Scripta Book Co., Washington, DC, pp. 5–28.
  • Ekberli, İ., 2006a. Isı iletkenlik denkleminin çözümüne bağlı olarak topraktaki ısı taşınımına etki yapan bazı parametrelerin incelenmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21(2): 179- 189.
  • Ekberli, I., 2006b. Determination of initial unconditional solution of heat conductivity equation for evaluation of temperature variance in finite soil layer. Journal of Applied Sciences, 6(7): 1520- 1526.
  • Evett, S.R., Agam, N., Kustas, W.P., Colaizzi, P.D., Schwartz, R.C., 2012. Soil profile method for soil thermal diffusivity, conductivity and heat flux: Comparison to soil heat flux plates. Advances in Water Resources, 50: 41–54.
  • Gao, Z., Bian, L., Hu, Y., Wan, L., Fan, J., 2007. Determination of soil temperature in an arid region. Journal of Arid Environments, 71: 57–168.
  • Goldstein, R.J., Ibele, W.E., Patankar, S.V., Simon, T. W., Kuehn, T.H., Strykowski, P.J., Tamma, K.K., Heberlein, J.V.R., Davidson, J.H., Bischof, J., Kulacki, F.A., Kortshagen, U., Garrick, S., Srinivasan, V., Ghosh, K., Mittal, R., 2010. Heat transfer—A review of 2004 literature. International Journal of Heat and Mass Transfer, 53: 4343–4396.
  • Gülser, C., Ekberli, I., 2004. A comparison of estimated and measured diurnal soil temperature through a clay soil depth. Journal of Applied Sciences, 4(3): 418-423.
  • Hillel, D., 1982. Introduction to Soil Physics. Academic Pres, İnc. San Dieoga, California, USA, p. 364.
  • Hillel, D., 1998. Environmental Soil Physics. Academic Press, New York, 771 pp.
  • Hinkel, K. M., 1997. Estimating seasonal values of thermal diffusivity in thawed and frozen soils using temperature time series. Cold Regions Science and Technology, 26: 1–15.
  • Horton, R., Wierenga, P. J., Nielsen, D. R., 1983. Evaluation of methods for determining the apparent thermal diffusivity of soil near the surface. Soil Science Society of America Journal, 47: 25–32.
  • Jacobs, A.F.G., Heusinkveld, B.G., Holtslag, A.A.M., 2011. Long‐ term record and analysis of soil temperatures and soil heat fluxes in a grassland area, The Netherlands. Agricultural and Forest Meteorology, 151: 774–780.
  • Jury, W.A., Gardner, W.R., Gardner, W.H, 1991. Soil Physics. John Wiley & Sons, Inc., New York, p. 328.
  • Kacar, B., 1994. Bitki ve toprağın kimyasal analizleri III. Toprak Analizleri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları, No:3. s. 89- 98.
  • Lei, S., Daniels, J. L., Bian, Z., Wainaina, N., 2011. Improved soil temperature modeling. Environmental Earth Sciences, 62(6): 1123- 1130.
  • McKay, C.P., Molaro, J.L., Marinova, M.M., 2009. High‐frequency rock temperature data from hyper‐arid desert environments in the Atacama and the Antarctic Dry Valleys and implications for rock weathering. Geomorphology, 110: 182–187.
  • Mihalakakou, G.,2002. On estimating soil surfase temperature profiles, Energy and Buildings, 34: 251-259. Monteith, J.L., Unsworth, M.H., 1990. Principles of Environmental Physics. Edward Arnold, London, p. 291.
  • Nerpin, S.V., Chudnovskii, A. F., 1984. Heat and Mass Transfer in the Plant‐Soil‐Air System. Translated from Russian. Published for USDA and National Sci. Found., Washington. D.S., by Amerind Publishing Co. Pvt. Ltd., New Delhi, India, p. 355.
  • Olsen, S. R., Sommers, E. L. 1982. Phosphorus availability indices. Phosphorus soluble in sodium bicarbonate. Methods of Soils Analysis. Part II. Chemical and Microbiological Properties. Editors: A. L. Page, R. H. Miller, D. R. Keeney, pp. 404-430.
  • Paraiba, L.C., Spadotto, C.A., 2002.Soil temperature effect in calculating attenuation and retardation factors. Chemosphere, 48: 905-912.
  • Richards, L.A., 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. United States Department of Agriculture. Handbook, 60: 105-106.
  • Sterling, A.T., Jackson, R.D., 1986. Temperature. In: Klute, A. (Ed.), Methods of Soil Analysis Part 1. Physical and Mineralogical Methods. Agronomy, No: 9 (Part 1), ASA, SSSA, Publisher Madison, Wisconsin USA, pp. 927-940.
  • Tihonov, A.N., Samarskiy, A. A., 1972. Uravneniya Matematiçeskoy Fiziki. İzdatelstvo Nauka, Moscow, s. 246- 250.
  • Van Wijk, W.R., De Vries, D.A., 1963. Periodic temperature variations in a homogeneous soil. In Van Wijk, W.R., ed., Physics of Plant Environment. Amsterdam: North Holland, pp. 102–143.
  • Veeh, R.H., Inskeep, W.P., Camper, A.K., 1996. Soil depth and temperature effects on microbial degradation of 2.4‐D. Journal of Environmental Quality, 25: 5-12.
  • Voronin, A., D., 1986. Osnovı Fiziki Pocv. İzdatelstvo Moskovskogo Universiteta, s. 216- 233.
  • Wu, J., Nofziger, D.L., 1999. Incorporating temperature effects on pesticide degratdation into a management model. Journal of Environmental Quality, 28: 92-100.
  • Zhou, X., Persaud, N., Belesky, D.P., Clark, R.B., 2007. Significance of transients in soil temperature series. Pedosphere, 17(6): 766–775.
APA EKBERLİ İ, SARILAR Y (2015). Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. , 219 - 225.
Chicago EKBERLİ İmanverdi,SARILAR Yıldız Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. (2015): 219 - 225.
MLA EKBERLİ İmanverdi,SARILAR Yıldız Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. , 2015, ss.219 - 225.
AMA EKBERLİ İ,SARILAR Y Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. . 2015; 219 - 225.
Vancouver EKBERLİ İ,SARILAR Y Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. . 2015; 219 - 225.
IEEE EKBERLİ İ,SARILAR Y "Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi." , ss.219 - 225, 2015.
ISNAD EKBERLİ, İmanverdi - SARILAR, Yıldız. "Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi". (2015), 219-225.
APA EKBERLİ İ, SARILAR Y (2015). Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 52(2), 219 - 225.
Chicago EKBERLİ İmanverdi,SARILAR Yıldız Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 52, no.2 (2015): 219 - 225.
MLA EKBERLİ İmanverdi,SARILAR Yıldız Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, vol.52, no.2, 2015, ss.219 - 225.
AMA EKBERLİ İ,SARILAR Y Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2015; 52(2): 219 - 225.
Vancouver EKBERLİ İ,SARILAR Y Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2015; 52(2): 219 - 225.
IEEE EKBERLİ İ,SARILAR Y "Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi." Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 52, ss.219 - 225, 2015.
ISNAD EKBERLİ, İmanverdi - SARILAR, Yıldız. "Toprak Sıcaklığının Profil Boyunca Sönme Derinliğinin ve Gecikme Zamanının Belirlenmesi". Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 52/2 (2015), 219-225.