Dr. Huzsvai László (2008)
Debreceni Egyetem a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül
A talaj hőgazdálkodásának modellezése két nagy részre bontható:
1. Az energia szétosztása a talajfelszínén
2. A talajszelvényben a hőmérséklet eloszlásának vizsgálata
A bevezetésben említett három mechanizmus (sugárzás, áramlás és vezetés) párhuzamosan játszódik le a hőenergia szállításakor.
Az energia szétosztása a talajfelszínen:
Rnbecslése:
A hosszúhullámú égboltsugárzás becslésére jól használható a BRUNT’s formula:
A felszínen történő látens és szenzibilis hőáramlást az alábbi egyenletekkel lehet kiszámítani:
A határréteg aerodinamikai ellenállását Van Bavel és Hillel (1976) az alábbi formulával közelítette:
A levegő nedvességtartalma a talajfelszínen:
Telítési páratartalom a talaj felszínén Murray (1967) szerint:
A párolgás energiája (Forsythe, 1964):
Szenzibilis hőáramlás:
A talajban végbemenő hőáramlást az alábbi összefüggéssel lehet leírni:
Az Rn, LE, Hsés G változók függenek az ismeretlen talajfelszín hőmérséklettől. Ahhoz, hogy a talajfelszín hőmérsékletét ki tudjuk számítani, először az egyenlet jobb oldalát numerikusan kell közelíteni. Ehhez Chung és Horton (1987) az alábbi formulát javasolta:
A talajfelszín hőmérsékletét numerikus módon lehet számítani az időléptéknek megfelelően. Az energiamérleget James et al. (1977) bisector gyökkeresési algoritmussal számítjuk. A talajfelszín hőmérsékletét, amit az energia szétosztás során becsültünk, felső határértékként használjuk a modellezés során. A talaj víztartalmának párolgását az energiamérleg maradéktagjaként becsüljük lépésről-lépésre.