{"title":"Erdbodenthermometer","description":"\u003cdiv class=\"markdown markdown-main-panel enable-updated-hr-color\" id=\"model-response-message-contentr_f8126cdf16176791\" aria-live=\"polite\" aria-busy=\"false\" dir=\"ltr\"\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"0\"\u003eIn der Meteorologie ist die Messung der Erdbodentemperatur von entscheidender Bedeutung, da der Boden als thermischer Energiespeicher fungiert und den Energieaustausch zwischen Atmosphäre und Lithosphäre maßgeblich beeinflusst.\u003c\/p\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"1\"\u003eHier ist eine wissenschaftliche Übersicht über die Typen, die Platzierung und die physikalischen Hintergründe dieser Instrumente.\u003c\/p\u003e\n\u003chr data-path-to-node=\"2\"\u003e\n\u003ch2 data-path-to-node=\"3\"\u003e1. Messprinzip und Tiefenstufen\u003c\/h2\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"4\"\u003eErdbodenthermometer werden in standardisierten Tiefen eingesetzt, um vergleichbare Daten über den vertikalen Wärmestrom zu erhalten. Gemäß den Richtlinien der WMO (World Meteorological Organization) und des DWD (Deutscher Wetterdienst) sind dies:\u003c\/p\u003e\n\u003cul data-path-to-node=\"5\"\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"5,0,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"5,0,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eOberflächennahe Messung:\u003c\/b\u003e 2 cm, 5 cm und 10 cm Tiefe.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"5,1,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"5,1,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eTiefenmessung:\u003c\/b\u003e 20 cm, 50 cm und 100 cm Tiefe.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003c\/ul\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"6\"\u003eIn den oberen Schichten (bis 20 cm) sind die tageszeitlichen Schwankungen massiv, während in 100 cm Tiefe oft nur noch der jahreszeitliche Gang erkennbar ist.\u003c\/p\u003e\n\u003chr data-path-to-node=\"7\"\u003e\n\u003ch2 data-path-to-node=\"8\"\u003e2. Bauformen der Erdbodenthermometer\u003c\/h2\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"9\"\u003eJe nach Tiefe untersuchen wir zwei unterschiedliche Konstruktionstypen:\u003c\/p\u003e\n\u003ch3 data-path-to-node=\"10\"\u003eA. Erdboden-Winkelthermometer (für geringe Tiefen)\u003c\/h3\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"11\"\u003eDiese Thermometer werden für Tiefen von \u003cb data-path-to-node=\"11\" data-index-in-node=\"40\"\u003e5 cm bis 30 cm\u003c\/b\u003e eingesetzt.\u003c\/p\u003e\n\u003cul data-path-to-node=\"12\"\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"12,0,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"12,0,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eBauweise:\u003c\/b\u003e Das Glasrohr ist in einem Winkel von meist \u003cb data-path-to-node=\"12,0,0\" data-index-in-node=\"53\"\u003e135°\u003c\/b\u003e gebogen.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"12,1,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"12,1,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eGrund:\u003c\/b\u003e Der Thermometerkolben (das Reservoir) liegt horizontal in der gewünschten Tiefe, während die Skala schräg nach oben aus dem Boden ragt. Dies ermöglicht das Ablesen, ohne das Thermometer aus dem Boden ziehen zu müssen, was das Temperaturprofil stören würde.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003c\/ul\u003e\n\u003ch3 data-path-to-node=\"13\"\u003eB. Erdboden-Einhängethermometer (für große Tiefen)\u003c\/h3\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"14\"\u003eFür Tiefen ab \u003cb data-path-to-node=\"14\" data-index-in-node=\"14\"\u003e50 cm\u003c\/b\u003e verwendet man spezielle Stationshüllen.\u003c\/p\u003e\n\u003cul data-path-to-node=\"15\"\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"15,0,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"15,0,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eBauweise:\u003c\/b\u003e Ein Schutzrohr aus Kunststoff oder Metall wird dauerhaft im Boden versenkt. Das eigentliche Thermometer ist in einem Holz- oder Kunststoffschaft montiert und wird an einer Kette in das Rohr hinabgelassen.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"15,1,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"15,1,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eTrägheitsprinzip:\u003c\/b\u003e Damit sich die Anzeige beim Herausziehen zur Ablesung nicht sofort durch die Lufttemperatur ändert, ist der Thermometerkolben oft in einer \u003cb data-path-to-node=\"15,1,0\" data-index-in-node=\"157\"\u003eWärmepuffer-Masse\u003c\/b\u003e (z. B. Paraffin oder eine massive Glashülle) eingebettet. Dies erhöht die thermische Trägheit.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003c\/ul\u003e\n\u003chr data-path-to-node=\"16\"\u003e\n\u003ch2 data-path-to-node=\"17\"\u003e3. Physikalische Hintergründe: Wärmeleitung\u003c\/h2\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"18\"\u003eDie Temperaturverteilung im Boden folgt der \u003cb data-path-to-node=\"18\" data-index-in-node=\"44\"\u003eWärmeleitungsgleichung\u003c\/b\u003e. Da Boden ein schlechter Wärmeleiter ist, entstehen zwei Effekte:\u003c\/p\u003e\n\u003col start=\"1\" data-path-to-node=\"19\"\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"19,0,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"19,0,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003ePhasenverschiebung:\u003c\/b\u003e Das Temperaturmaximum erreicht tiefere Schichten deutlich später als die Oberfläche. In 100 cm Tiefe kann das sommerliche Maximum erst mit Wochen oder Monaten Verzögerung eintreten.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"19,1,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"19,1,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eAmplitudendämpfung:\u003c\/b\u003e Mit zunehmender Tiefe nimmt die Differenz zwischen Tag und Nacht (bzw. Sommer und Winter) exponentiell ab.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003c\/ol\u003e\n\u003cdiv data-path-to-node=\"20\"\u003e\n\u003cdiv class=\"math-block\" data-math=\"T(z, t) = T_{mittel} + A_0 \\cdot e^{-z\/d} \\cdot \\sin(\\omega t - z\/d)\"\u003e$$T(z, t) = T_{mittel} + A_0 \\cdot e^{-z\/d} \\cdot \\sin(\\omega t - z\/d)$$\u003c\/div\u003e\n\u003c\/div\u003e\n\u003cul data-path-to-node=\"21\"\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"21,0,0\"\u003e\u003cspan class=\"math-inline\" data-math=\"z\" data-index-in-node=\"0\"\u003e$z$\u003c\/span\u003e: Tiefe\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"21,1,0\"\u003e\u003cspan class=\"math-inline\" data-math=\"A_0\" data-index-in-node=\"0\"\u003e$A_0$\u003c\/span\u003e: Amplitude an der Oberfläche\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"21,2,0\"\u003e\u003cspan class=\"math-inline\" data-math=\"d\" data-index-in-node=\"0\"\u003e$d$\u003c\/span\u003e: Dämpfungstiefe (abhängig von der Bodenbeschaffenheit und Feuchtigkeit)\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003c\/ul\u003e\n\u003chr data-path-to-node=\"22\"\u003e\n\u003ch2 data-path-to-node=\"23\"\u003e4. Wichtige Installationsregeln\u003c\/h2\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"24\"\u003eDamit die Messwerte wissenschaftlich verwertbar sind, müssen strenge Regeln befolgt werden:\u003c\/p\u003e\n\u003cul data-path-to-node=\"25\"\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"25,0,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"25,0,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eBodenbeschaffenheit:\u003c\/b\u003e Die Messung erfolgt meist unter einer unbewachsenen, ebenen Erdoberfläche (Schwarzacker) oder unter einer kurzgehaltenen Grasdecke.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"25,1,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"25,1,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eKeine Hohlräume:\u003c\/b\u003e Beim Einsetzen darf kein Luftspalt zwischen Boden und Thermometer entstehen, da Luft isoliert und die Messung verfälscht.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003cli\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"25,2,0\"\u003e\u003cb data-path-to-node=\"25,2,0\" data-index-in-node=\"0\"\u003eVermeidung von Verschattung:\u003c\/b\u003e Die Messstelle darf nicht durch Gebäude oder Bäume verschattet werden.\u003c\/p\u003e\n\u003c\/li\u003e\n\u003c\/ul\u003e\n\u003cp data-path-to-node=\"26\"\u003eMöchtest du mehr über die \u003cb data-path-to-node=\"26\" data-index-in-node=\"26\"\u003eelektronischen Sensoren\u003c\/b\u003e (Widerstandsthermometer wie Pt100) erfahren, die heute in automatischen Wetterstationen die Glasthermometer weitgehend ersetzt haben?\u003c\/p\u003e\n\u003c\/div\u003e","products":[],"url":"https:\/\/meteorologyshop.eu\/es\/collections\/erdbodenthermometer-1.oembed","provider":"meteorologyshop.eu ","version":"1.0","type":"link"}