Teplotní režim horské půdy na povodí Uhlířská v Jizerských horách

Abstract

Práca sa zaoberá analýzou meraných pôdnych teplôt pomocou teplotných sond a tenzometrov v povodí Uhlířská v Jizerských horách. Riešený je teplotný režim pôdy v oblasti, smer prúdenia tepla v zime a v lete. Je zistené, že počas zimy v pôdnom profile nemrzne, a to pre snehovú pokrývku na povrchu. Ďalej je posúdená kvalita meraní teplôt tenzometrami, ktorá sa preukázala byť veľmi vysoká. Použitý je aj model sínusovej funkcie, ktorý je vhodný na prvotnú aproximáciu teplotného režimu v pôdnom profile. Súčasťou práce je aj simulovanie transportu tepla a pohybu vody v pôdnom profile počas vegetačného obdobia v roku 2018 numerickým modelom S1D. Simulácie uvažujú prúdenie preferenčnými cestami a predpoklad nulového gradientu teploty na spodnom okraji domény. Prezentovaný je simulačný variant A do hĺbky 45 cm pod povrchom a variant B do hĺbky 300 cm, pre ktorý sú formulované tri rôzne scenáre. Výsledky simulácií sú vyhodnotené porovnaním zhody s meranými dátami. V prípade variantu A vyšla zhoda s meraniami veľmi vysoká počas celej vegetačnej sezóny. Pre scenáre variantu B sú zhody nižšie, avšak stále veľmi dobré.

The thesis deals with the analysis of measured soil temperatures by temperature probes and soil water tensiometers in the Uhlířská catchment in the Jizera Mountains. The soil temperature regime at the experimental area, the direction of heat flow in winter and summer season are addressed. It is found that the soil profile does not freeze during winter because of the snow cover on the surface. Additionally, the quality of the temperature measurements by tensiometers is assessed and proven to be very high. A sinusoidal function model is also used and found suitable for an initial approximation of the temperature regime in the soil profile. The study also includes the simulation of heat transport and water flow in the soil profile during the 2018 vegetation season with the S1D numerical model. The simulations consider preferential flow and employ the assumption of a zero-temperature gradient as the bottom boundary condition. Two simulation variants are presented. Variant A to a depth of 45 cm below the surface and variant B to a depth of 300 cm, for which three different scenarios are formulated. The simulation results are compared to the measured data. For variant A, the agreement between simulated and measured temperatures is very high throughout the vegetation season. For the scenarios of variant B the agreement is lower, but still very good.