Садовый дневник 2017

2017-01-26: Измерение изменения температуры по высоте в морозные ночи

Описание

Температура над снегом

Для замеров уличной температуры использовались датчики DS18S20, подключённые к микрокомпьютеру Raspberry Pi 3. Точность датчиков во всём диапазоне измерений - ±0,5°C. Для замера изменения температуры в снегу и над снегом была собрана "гирлянда" из 16 датчиков, первые 10 - на расстоянии 10 см друг от друга, остальные 6 - на расстоянии 20 см от предыдущего датчика и далее друг от друга. "Гирлянда" закреплена на бамбуковом шесте, установленном возле яблони №2004-1 вертикально так, что первый датчик находился на расстоянии 10 см от земли. Самый верхний датчик находится на высоте 220 см. Сделаны следующие наблюдения:

1. В ясные морозные безветренные (или даже при ветре около 0,5 м/с, как 2017-01-26 в 07:15) ночи температура над уровнем снега заметно ниже, чем на высоте 220 см. Максимальная зафиксированная разность температур составила 4,2°C. Указываемые в литературе значения 5-7°C между уровнем снега и высотой 2 м над землёй не достигались (хотя они представляются в принципе возможными).
2. Наиболее холодным является приснежный слой воздуха толщиной 0,6-1,0 м. В нём достигается 2/3 всего перепада температур. Т. е., если говорить о прививках яблони на штамбо- и скелетообразователи, рекомендуемая в литературе высота нижней прививки 120-140 см представляется разумной.
3. Основной уличный датчик температуры, установленный внутри выступающей из стены котельной оцинкованной трубы, в наиболее морозные ночи показывает температуру примерно на 7°C выше температуры на уровне снега. Это связано с высотой установки датчика, тепловой инерцией оцинкованной трубы, тепловой инерцией близко расположенной стены котельной. Влияние тепловой инерции связано с тем, что утром температура воздуха довольно быстро падает, а тепловая инерция приводит к отставанию падению температуры самого датчика. Теплопередачей изнутри котельной по стенкам трубы к датчику можно пренебречь (это показывают замеры при неизменной уличной температуре, сохраняющейся в течение нескольких часов). Эта оценка разности в 7°C позволяет оценить температуру воздуха у снега в наиболее морозную ночь. Минимум температуры, зафиксированный основным уличным датчиком, составляет -33,9°C (2017-01-08 08:30). При этом на поверхности снега температура оценивается как -41°C.

Дата и время (GMT+03)	Датчик №1, основной (350 см над землёй внутри стальной трубы у стены котельной)	Датчик №2 (220 см над землёй, бамбуковый шест у яблони)	Датчик №3 (50 см или 60 см над землёй, бамбуковый шест у яблони)	Разность показаний №1 - №3
2017-01-17 02:45	-10,3	-13,4	-17,1	6,8
2017-01-20 21:30	-9,6	-11,4	-14,7	5,8
2017-01-26 07:15	-26,1	-29,2	-33,4	7,3