Authors: Liebethal, Claudia; Foken, Thomas

Source: Meteorologische Zeitschrift, Volume 15, Number 3, June 2006 , pp. 293-299(7)

Publisher: E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung

Abstract:

Variables describing the heat transport in soils are usually determined indirectly from soil temperature and/or moisture measurements. Alternatively, they can be measured using repeatedly heated sensors like the self-calibrating heat flux plate HFP01SC and the thermal properties sensor TP01 from Hukseflux (Delft, NL). This study aims to validate the data recorded with these instruments for three variables: The Philip correction (factor f_P), the soil heat conductivity (λ_s), and the volumetric soil heat capacity (c_ν). All of these were measured in a short experiment with the HFP01SC and/or the TP01 sensor and were simultaneously calculated from reference methods using soil temperature and moisture measurements. For the data set on which this study is based, the HFP01SC's self-correction agrees with the Philip correction, but the sensor cannot be recommended for measuring λ_s. The TP01 seems to underestimate λ_sand should not be used to quantify c_ν.

German
Variablen, die den Wärmetransport im Boden beschreiben, werden üblicherweise indirekt aus Messungen von Bodentemperatur und/oder Bodenfeuchte bestimmt. Alternativ können sie auch mit beheizbaren Sensoren gemessen werden (z.B. mit der selbstkalibrierenden Bodenwärmestromplatte HFP01SC und dem Sensor für thermische Eigenschaften TP01 von Hukseflux (Delft, NL)). Ziel dieser Studie ist es, Messungen dieser Sensoren für drei Größen zu validieren: Für die Philip-Korrektur (Faktor f_P), die Wärmeleitfähigkeit des Bodens (λ_s) und seine volumetrische Wärmekapazität (c_ν). Alle Größen wurden in einem kurzen Experiment mit dem HFP01SC-und/oder dem TP01-Sensor gemessen und gleichzeitig aus Bodentemperatur-und Bodenfeuchtedaten über Referenzmethoden berechnet. Für den Datensatz, auf dem diese Studie basiert, stimmt die Selbstkorrektur des HFP01SC-Sensors mit der Philip-Korrektur überein, für die Messung von λ_s kann der Sensor jedoch nicht empfohlen werden. Der TP01-Sensor scheint λ_s zu unterschätzen und sollte nicht zur Quantifizierung von c_ν eingesetzt werden.

Document Type: Research article

DOI: http://dx.doi.org/10.1127/0941-2948/2006/0125

Publication date: 2006-06-01

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