深层地温场

　　直管地温表是测定深层土壤温度的温度表。应装在带有铜底帽的管形保护框内，框中部有一长孔，使温度表刻度部分显露，便于读数。框顶端联以木棒，置于硬橡胶套管内。套管垂直插入其中，深度分40 、80 、160 、320 厘米等数种。

　　《地面观测规范》规定:直管地温表应安装在带有铜底帽的保护框内, 保护框顶端连接在一根木棒上, 木棒顶端有一个金属盖, 恰好盖住硬橡胶套管, 木棒上几处缠有绒圈, 金属盖内装有毡垫, 温度表的感应部分周围填满铜屑。这样安装的目的就是阻滞管内外空气对流交换, 防止降水等物落入, 温度表具有必要的滞后性。只有这样才能真实测定地中温度。有的观测员在平时观测工作中, 并未完全按上述规定执行, 容易造成记录失真。

　　构造

　　直管地温表是装在带有铜底帽的管形保护框内，

　　保护框中部有一长孔，使温度表刻度部位显露，便于读数。

　　保护框的顶端连接在一根木棒（或三节棒）上，木棒长度依深度而定。整个木棒和地温表（保护框）又放在一根硬橡胶套管内。

　　木棒顶端有一个金属盖，恰好盖住硬橡胶套管。木棒上几处缠有绒圈，金属盖内装有毡垫，以阻滞管内空气对流和管内外空气交换，也可防止降水等物落入。

　　装铜屑的原因：使温度表具有必要的滞后性，以便使在从地中抽出温度表进行读数的短时间内，示度保持不变。

　　观测

　　观测地段与仪器安装

　　a 、在观测场，面积为3×4m2,草层应与观测场上草层同高。

　　b、安装应自东向西，由浅而深，表间隔约50cm，在地段中部排列成一行。

　　C、为了保护地段的草层和有积雪时的积雪层，在地温表北边约30cm处，应设置一个木制观测台架。架宽约30cm，长度按观测方便而定，高度与地温表外管露出地面的高度相同.

　　观测和记录

　　时间：40cm地温表于每日2、8、14、20时观测80、160、320cm地温表每日14时观测一次。

　　方法：同地面、曲管地温表。 观测深层地温时，应在台架上按由浅至深的顺序，把直管地温表从套管中迅速取出读数；观测后将表轻轻插回套管，盖好顶盖。

　　特殊情况：观测时，若正降大雨，为了不使雨水落入直管地温表的套管中，可适当延迟直管地温表的观测。在积雪时，直管地温表照常观测。在积雪较深的地区，为避免积雪掩没直管露出地面部分，应事先在管外再附加一个套筒，并加顶盖。套筒顶盖须系一根绳子，绳的下端系在直管表顶盖的环上，用以观测时提取地温表。

　　观测规律

　　土壤温度变化先从表面开始， 逐渐影响土壤深层的温度变化。热量的传递需要一定的时间。当土壤表面热量累积达到最大值而出现一天中的最高温度时， 土壤各深度的温度尚未达到一天中的极大值。因此，土壤最高、最低温度出现的时间，随深度增加而滞后。

　　一般情况下40cm( 地温从每年1月初开始逐渐回升，到8月初达一年中的最高值，以后又逐渐渐下降，在次年的1月初达全年的最小值。80cm地温从每年2月中旬开始逐渐升高，到8月中旬达全年的最高值，之后逐渐下降，在次年的2月中旬出现全年的最低值。160cm地温在每年的4月中旬左右开始升高，9月逐渐回落，在次年的4月中下旬达全年的最低值。320cm地温则在每年的5月中旬才开始回升，9月末达最高值，以后逐渐下降，最小值则出现在次年的5月初。

　　以平均情况而言，土壤日最高、最低温度出现的时间，随深度每增加lOcm滞后2. 5一3. 5 h,而年最高和最低温度出现的时间，随深度每增加1m落后20一30d。掌握了这些规律，对日常观测有很大帮助。40cm地温比80, 160, 320cm地温受天气影响稍明显。若相邻两定时温度变化在士0. 4℃以上，80, 160, 320cm相邻两天温度变化在士0. 2℃以上时，应该考虑是否误读或温度表是否损坏或酒精柱是否中断等现象。但是在春季和初冬时，深层地温也会有一些波动，总的趋势如上所述。因为深层地温变化很小，一般情况下温度不会大幅度地升降。所以在日常工作中应注意寻找规律，总结经验，才能不断提高观测质量。 [2]

　　直管地温表的检查

　　新安装的地温表检查

　　对于新安装的地温表, 一般要注意检查以下几个方面:

　　① 套管的外观检查。套管应当是圆形的, 管身匀直完好无损。套管末端的金属管帽固定牢固。分节套管各段连接时应不太费力而拧到底。套管的外壁涂有油漆, 露出地面部份漆成白色。

　　②必套管下端的金属套帽, 不应有漏水现象。检查的方法一是渗漏检查法: 将有金属套帽的一节插入水中, 然后用一根木棒卷上一层吸水性较好的纸, 插入套管内, 30 分钟后取出木棒( 注意纸不要掉入套管内) , 检查纸上有无水渍现象。如有水渍则该套管不能安装使用。二是加压检漏法: 将有金属套帽的一节, 在牙口连接一根橡皮管, 然后插入水中, 通汪橡皮管向里打气, 使套管内的压力增加, 待2 一8 分钟后, 如果水面出现气泡,则该套管不符合技术要求, 不能安装使用。

　　③ 木杆的检查: 木杆是经过蓖麻油或其他防腐物质加工处理的, 不得有损裂痕迹。在木杆上应装有毛毡环, 金属帽中有毡垫。多节木杆之间的连接应是灵活可靠的。

　　使用中的地温表检查

　　对于使用中的直管地温表, 一般要注意检查以下几个方面:

　　①外套管的变形检查。直管地温表的外套管, 是根据不同的深度埋在土中。西北地区土质松软, 雨后容易板结下沉, 对外套管产生挤压而变形。造成插拔温度表时感到困难, 严重的将使玻璃地温表折断。

　　检查的方法是将木杆插入套管中, 然后来回抽动2 一3次, 每抽动一次将木杆转动一个角度。从上到下和从下到上都感到抽动用力均匀, 没有过松或过紧现象, 则说明外套管正直。否则外套管已变形，需要重新安装或更换新管。

　　②防空气对流绒圈的检查。用黄铜线扎在木杆上的几道毛毡绒圈，由于长期使用磨损，而失去应有的作用，造成测值失真或快速下插表时损坏地温表的球部。检查的方法是将木杆插入外套管的一、士、惫等深度，慢慢的松手，观察木杆是否无阻力向下掉。如果向下掉，则绒圈已被磨损，则需更换绒圈。

　　③金属盖内毡垫圈，必须保持松软，否则失去密封和减振作用。必要时更换新毡垫。 [3]

　　直管地温表的正确使用

　　除严格执行《地面观测规范》外，在观侧时要做到:

　　（1）提表时要慢，要保持木杆铅直向上。当表提出管口时，不能倾斜折压温度表保护框。否则将会折断玻璃温度表，而造成损坏仪器的事故。

　　（2）在插表时要保持木杆垂直向下，动作要慢。当离底约20-30厘米时，更要减慢速度;到底后要用手轻压帽盖，使温度表保护框铜帽与外套管底铜帽可靠接触。

　　近来损坏的7支地温表中，有6支是由于长期使用中防对流绒圈磨损，失去阻滞作用，插表时过快过猛，表球部被剧烈撞击震破，1支是套管变形，向上提表时被折断。从上述情况看，要减少仪器损坏的事故，必须注意平时的检查和维护，特别是日常观测中操作动作要慢要轻。只要小心谨慎是可以杜绝仪器损坏事故的。 [3]

　　仪器维护

　　① 经常注意检查直管地温表的套管内有无积水。检查时，可在长棒上缚以吸水物来进行。若发现有水，应及时用竹杆或长棒缚上海绵、棉花等易吸水物反复插入管内将水蘸干。若管内经常积水，则应查明原因，视情况进行修理或更换硬橡胶套管。

　　② 每月检查一次地温表安装状况，并经常注意地温表保护框的清洁，特别要清除保护框铜底帽上的泥垢。