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Derivation of the thermal soil functions by grain size and pore size distribution as a basis for in situ predictions of the soil heat balance

Rainer Horn
Rainer Horn
, 
Yili Lu
Yili Lu
, 
Tusheng Ren
Tusheng Ren
, 
Robert Horton
Robert Horton
, 
Anneka Mordhorst
Anneka Mordhorst
 y 
Heiner Fleige
Heiner Fleige
   | 18 sept 2021
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Article Category: Research Article
Publicado en línea: 18 sept 2021
Páginas: 33 - 43
Recibido: 01 abr 2021
Aceptado: 01 jun 2021
DOI: https://doi.org/10.2478/boku-2021-0004
Palabras clave
© 2021 Rainer Horn et al., published by Sciendo
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

Abbildung 1

Bodenübersichtskarte von Deutschland 1: 5.000.000 (BGR Hannover) einschließlich der Leitungsvorhaben im Stromübertragungsnetz.Figure 1. Soil overview map of Germany 1: 5,000,000 (BGR Hannover) with illustration of line projects in the electricity transmission network.
Bodenübersichtskarte von Deutschland 1: 5.000.000 (BGR Hannover) einschließlich der Leitungsvorhaben im Stromübertragungsnetz.Figure 1. Soil overview map of Germany 1: 5,000,000 (BGR Hannover) with illustration of line projects in the electricity transmission network.

Abbildung 2

Änderung der volumetrischen Wärmekapazität C (a), der Wärmeleitfähigkeit λ (b) und der Temperaturleitfähigkeit k (c) mit dem volumetrischen Wassergehalt Θ und der Trockenrohdichte ρt für die Bodenart Lt2.Figure 2. Changes in volumetric heat capacity C (a), thermal conductivity λ (b) and thermal diffusivity k (c) with volumetric water content Θ and bulk density ρt for the German Soil texture class Lt2.
Änderung der volumetrischen Wärmekapazität C (a), der Wärmeleitfähigkeit λ (b) und der Temperaturleitfähigkeit k (c) mit dem volumetrischen Wassergehalt Θ und der Trockenrohdichte ρt für die Bodenart Lt2.Figure 2. Changes in volumetric heat capacity C (a), thermal conductivity λ (b) and thermal diffusivity k (c) with volumetric water content Θ and bulk density ρt for the German Soil texture class Lt2.

Abbildung 3

Einfluss des Tongehaltes bei der Bodenart Tu3 auf die Unterschiede in der Temperaturleitfähigkeit k bei unterschiedlichen Trockenrohdichten und Matrixpotenzialen (pF-Wert).Figure 3. Impact of clay content across the German soil texture class Tu3 on differences in the thermal diffusivity k depending on bulk density and matric potential (pF-value).
Einfluss des Tongehaltes bei der Bodenart Tu3 auf die Unterschiede in der Temperaturleitfähigkeit k bei unterschiedlichen Trockenrohdichten und Matrixpotenzialen (pF-Wert).Figure 3. Impact of clay content across the German soil texture class Tu3 on differences in the thermal diffusivity k depending on bulk density and matric potential (pF-value).

Abbildung 4

Einfluss des Tongehaltes in der Bodenart Sl3 auf die Unterschiede in der Temperaturleitfähigkeit bei unterschiedlichen Trockenrohdichten und Matrixpotenzialen (pF-Wert).Figure 4. Impact of clay content across the German soil texture class Tu3 on differences in the thermal diffusivity k depending on bulk density and matric potential (pF-value).
Einfluss des Tongehaltes in der Bodenart Sl3 auf die Unterschiede in der Temperaturleitfähigkeit bei unterschiedlichen Trockenrohdichten und Matrixpotenzialen (pF-Wert).Figure 4. Impact of clay content across the German soil texture class Tu3 on differences in the thermal diffusivity k depending on bulk density and matric potential (pF-value).

Einfluss der Bodenarten (BA bei mittlerer Korngrößenzusammensetzung) auf die Wärmeleitfähigkeit λ in Abhängigkeit vom Matrixpotenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 2a. Impact of soil texture classes (BA with mean particle size distribution) on the thermal conductivity λ depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1.4 g cm−3, 1.4–1.6 g cm−3 und > 1.6 g cm−3

λ [W m−1 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 2,03 1,24 0,73 0,73 2,42 1,28 1,13 0,83 2,80 1,68 1,30 0,88
Su2 1,85 1,48 1,18 0,75 2,12 1,70 1,19 0,74 2,55 2,12 1,69 0,98
Sl2 1,74 1,42 1,13 0,81 2,07 1,73 1,49 0,99 2,42 2,08 1,72 1,16
Sl3 1,61 1,40 1,10 0,92 1,95 1,69 1,40 1,06 2,31 2,07 1,76 1,31
St2 1,91 1,72 1,25 0,89 2,31 1,84 1,53 1,01 2,85 2,31 1,89 1,28
Su3 1,60 1,41 1,16 0,84 1,93 1,70 1,49 1,00 2,24 2,02 1,77 1,09
Su4 1,44 1,30 1,10 0,82 1,74 1,58 1,41 0,96 1,98 1,83 1,66 1,06
Slu 1,44 1,30 1,17 0,91 1,70 1,56 1,44 1,07 1,90 1,78 1,65 1,23
Sl4 1,50 1,31 1,13 0,90 1,91 1,72 1,57 1,21 2,25 2,07 1,95 1,49
St3 1,65 1,44 1,33 1,08 2,01 1,77 1,64 1,36 2,45 2,23 2,06 1,77
Ls2 1,30 1,20 1,05 0,85 1,54 1,44 1,30 1,11 1,70 1,62 1,45 1,29
Ls3 1,35 1,22 1,06 0,91 1,68 1,56 1,40 1,23 1,87 1,77 1,57 1,42
Ls4 1,44 1,29 1,15 0,99 1,78 1,62 1,44 1,26 2,08 1,94 1,79 1,55
Lt2 1,27 1,19 1,08 0,95 1,49 1,42 1,36 1,19 1,64 1,58 1,52 1,38
Lts 1,34 1,26 1,14 1,06 1,63 1,56 1,48 1,33 1,85 1,77 1,69 1,53
Ts4 1,46 1,34 1,22 1,12 1,94 1,78 1,75 1,45 2,20 2,08 1,96 1,77
Ts3 1,49 1,43 1,31 1,23 1,78 1,70 1,65 1,47 2,00 1,91 1,81 1,66
Uu 1,30 1,23 1,08 0,64 1,49 1,43 1,35 0,80 1,67 1,64 1,46 1,02
Us 1,34 1,25 1,12 0,67 1,53 1,44 1,36 0,72 1,76 1,71 1,63 0,97
Ut2 1,43 1,34 1,16 0,69 1,62 1,55 1,47 0,83 1,77 1,73 1,58 1,07
Ut3 1,39 1,30 1,17 0,72 1,57 1,51 1,45 0,87 1,71 1,68 1,52 1,04
Uls 1,30 1,20 1,07 0,73 1,50 1,42 1,36 0,89 1,63 1,57 1,42 1,00
Ut4 1,34 1,24 1,15 0,81 1,51 1,44 1,39 1,00 1,67 1,63 1,51 1,21
Lu 1,38 1,29 1,15 0,93 1,66 1,58 1,48 1,23 1,85 1,80 1,60 1,44
Lt3 1,38 1,33 1,23 1,12 1,63 1,58 1,52 1,40 1,82 1,78 1,71 1,60
Tu3 1,30 1,25 1,18 1,05 1,51 1,46 1,42 1,27 1,67 1,64 1,57 1,48
Tu4 1,32 1,24 1,17 0,96 1,50 1,44 1,40 1,15 1,63 1,59 1,50 1,29
Ts2 1,36 1,32 1,22 1,15 1,58 1,55 1,52 1,36 1,76 1,72 1,61 1,50
Tl 1,21 1,18 1,10 1,05 1,37 1,34 1,30 1,19 1,52 1,49 1,43 1,33
Tu2 1,31 1,27 1,20 1,11 1,44 1,41 1,38 1,27 1,62 1,59 1,52 1,44
Tt 1,23 1,20 1,14 1,08 1,42 1,40 1,36 1,25 1,64 1,62 1,54 1,43

Einfluss der Bodenarten (BA bei maximalem Tongehalt) auf die Wärmeleitfähigkeit λ in Abhängigkeit vom Matrixpotenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 2b. Impact of soil texture classes (BA with maximum clay content) on the thermal conductivity λ depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1.4 g cm−3, 1.4–1.6 g cm−3 und > 1.6 g cm−3

λ [W m−1 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 2,05 1,25 0,73 0,73 2,44 1,29 1,13 0,83 2,83 1,69 1,31 0,88
Su2 1,74 1,39 1,11 0,71 1,98 1,59 1,12 0,70 2,36 1,97 1,57 0,92
Sl2 1,67 1,36 1,09 0,79 1,98 1,65 1,42 0,95 2,30 1,98 1,64 1,11
Sl3 1,45 1,26 0,99 0,83 1,71 1,49 1,24 0,95 1,99 1,79 1,53 1,15
St2 1,78 1,60 1,16 0,84 2,12 1,70 1,41 0,95 2,58 2,10 1,72 1,18
Su3 1,48 1,31 1,08 0,78 1,76 1,56 1,36 0,92 2,02 1,82 1,60 1,00
Su4 1,37 1,24 1,04 0,78 1,63 1,49 1,33 0,91 1,85 1,71 1,56 1,00
Slu 1,31 1,20 1,07 0,74 1,52 1,42 1,31 0,85 1,68 1,60 1,48 0,98
Sl4 1,35 1,19 1,02 0,82 1,68 1,51 1,38 1,07 1,94 1,78 1,69 1,30
St3 1,53 1,34 1,23 1,01 1,84 1,62 1,50 1,25 2,21 2,01 1,86 1,60
Ls2 1,23 1,14 0,99 0,81 1,43 1,35 1,21 1,04 1,57 1,51 1,35 1,20
Ls3 1,29 1,17 0,99 0,80 1,57 1,48 1,32 1,12 1,74 1,66 1,47 1,30
Ls4 1,37 1,23 1,10 0,95 1,67 1,52 1,36 1,19 1,94 1,81 1,67 1,45
Lt2 1,35 1,27 1,16 1,01 1,62 1,54 1,47 1,29 1,80 1,73 1,66 1,50
Lts 1,21 1,14 1,04 0,95 1,43 1,38 1,31 1,17 1,60 1,54 1,48 1,33
Ts4 1,46 1,34 1,22 1,12 1,94 1,78 1,75 1,45 2,20 2,08 1,96 1,77
Ts3 1,37 1,32 1,22 1,13 1,61 1,55 1,51 1,33 1,79 1,72 1,64 1,49
Uu 1,27 1,20 1,06 0,63 1,44 1,38 1,31 0,78 1,62 1,59 1,41 0,99
Us 1,36 1,27 1,14 0,68 1,56 1,47 1,38 0,73 1,80 1,74 1,66 0,99
Ut2 1,41 1,33 1,15 0,69 1,60 1,54 1,46 0,82 1,74 1,71 1,56 1,06
Ut3 1,36 1,27 1,15 0,71 1,53 1,47 1,41 0,85 1,67 1,63 1,47 1,01
Uls 1,40 1,29 1,15 0,78 1,64 1,55 1,48 0,96 1,80 1,73 1,56 1,08
Ut4 1,34 1,24 1,15 0,81 1,51 1,44 1,39 1,00 1,67 1,63 1,51 1,21
Lu 1,30 1,21 1,08 0,88 1,53 1,46 1,37 1,14 1,69 1,65 1,47 1,32
Lt3 1,30 1,24 1,16 1,05 1,51 1,46 1,40 1,30 1,67 1,63 1,56 1,47
Tu3 1,27 1,21 1,15 1,02 1,47 1,41 1,38 1,23 1,62 1,59 1,52 1,43
Tu4 1,34 1,26 1,19 0,98 1,53 1,47 1,43 1,17 1,67 1,63 1,53 1,32
Ts2 1,41 1,37 1,27 1,20 1,66 1,62 1,60 1,42 1,85 1,81 1,69 1,57
Tl 1,30 1,26 1,18 1,12 1,48 1,45 1,41 1,28 1,67 1,63 1,56 1,45
Tu2 1,29 1,26 1,18 1,10 1,42 1,39 1,36 1,25 1,59 1,56 1,50 1,42
Tt 1,23 1,20 1,14 1,08 1,42 1,40 1,36 1,25 1,64 1,62 1,54 1,43

Einfluss der Bodenarten (BA bei maximalem Tongehalt) auf die volumetrische Wärmekapazität C in Abhängigkeit vom Matrixpotenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 1b. Impact of soil texture classes (BA with maximal clay content) on the volumetric heat capacity C depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3

C [MJ m−3 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 C [MJ m−3 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 C [MJ m−3 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 3,07 1,57 1,19 1,19 2,92 1,50 1,41 1,29 2,79 1,66 1,49 1,36
Su2 3,07 2,07 1,61 1,23 2,94 2,06 1,52 1,27 2,76 2,14 1,76 1,43
Sl2 3,10 2,13 1,63 1,30 2,92 2,17 1,83 1,41 2,76 2,22 1,84 1,51
Sl3 3,12 2,37 1,70 1,45 2,92 2,29 1,83 1,50 2,74 2,32 1,95 1,61
St2 3,07 2,49 1,65 1,32 2,90 2,06 1,73 1,39 2,70 2,07 1,78 1,53
Su3 3,12 2,41 1,82 1,36 2,92 2,33 1,96 1,46 2,76 2,35 2,01 1,51
Su4 3,14 2,55 1,93 1,43 2,92 2,46 2,08 1,50 2,76 2,43 2,14 1,55
Slu 3,12 2,53 2,11 1,57 2,92 2,50 2,21 1,62 2,79 2,49 2,24 1,70
Sl4 3,16 2,41 1,91 1,49 2,90 2,39 2,10 1,64 2,72 2,38 2,22 1,76
St3 3,14 2,39 2,09 1,63 2,94 2,36 2,10 1,73 2,74 2,36 2,16 1,86
Ls2 3,14 2,60 2,09 1,72 2,92 2,54 2,17 1,87 2,79 2,53 2,16 1,95
Ls3 3,16 2,53 1,99 1,66 2,90 2,52 2,14 1,85 2,76 2,51 2,14 1,93
Ls4 3,16 2,53 2,07 1,70 2,92 2,46 2,08 1,79 2,74 2,45 2,20 1,91
Lt2 3,17 2,71 2,29 1,96 2,96 2,66 2,46 2,08 2,83 2,62 2,45 2,16
Lts 3,19 2,78 2,32 2,06 2,96 2,71 2,46 2,12 2,81 2,60 2,43 2,14
Ts4 3,24 2,69 2,27 1,98 2,94 2,52 2,43 1,93 2,81 2,56 2,35 2,10
Ts3 3,15 2,86 2,44 2,19 2,96 2,71 2,58 2,16 2,83 2,62 2,41 2,16
Uu 3,14 2,72 2,18 1,47 2,96 2,67 2,42 1,58 2,81 2,68 2,22 1,72
Us 3,12 2,66 2,20 1,49 2,94 2,56 2,31 1,52 2,76 2,60 2,39 1,68
Ut2 3,07 2,66 2,11 1,48 2,92 2,67 2,42 1,58 2,81 2,68 2,31 1,72
Ut3 3,07 2,61 2,20 1,53 2,92 2,67 2,46 1,62 2,81 2,68 2,26 1,72
Uls 3,12 2,57 2,16 1,57 2,92 2,58 2,37 1,66 2,81 2,60 2,22 1,72
Ut4 3,10 2,59 2,26 1,63 2,94 2,65 2,48 1,77 2,81 2,68 2,35 1,89
Lu 3,14 2,64 2,18 1,76 2,92 2,63 2,33 1,91 2,79 2,62 2,20 1,99
Lt3 3,17 2,84 2,46 2,13 2,98 2,77 2,56 2,27 2,85 2,72 2,52 2,31
Tu3 3,17 2,84 2,54 2,13 2,98 2,73 2,60 2,18 2,85 2,72 2,52 2,31
Tu4 3,13 2,71 2,42 1,92 2,96 2,71 2,54 2,00 2,85 2,72 2,43 2,06
Ts2 3,15 2,94 2,48 2,27 2,96 2,79 2,71 2,25 2,83 2,70 2,41 2,20
Tl 3,17 2,96 2,54 2,34 3,00 2,83 2,67 2,29 2,85 2,72 2,52 2,27
Tu2 3,15 2,94 2,57 2,27 3,02 2,85 2,73 2,35 2,87 2,75 2,54 2,33
Tt 3,21 3,05 2,67 2,42 3,02 2,90 2,73 2,35 2,83 2,75 2,49 2,24

Einfluss der Bodenarten (BA bei mittlerer Korngrößenzusammensetzung) auf die Temperaturleitfähigkeit k in Abhängigkeit vom Matrix-potenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 3a. Impact of soil texture classes (BA with mean particle size distribution) on the thermal diffusivity k depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1.4 g cm−3, 1.4–1.6 g cm−3 und > 1.6 g cm−3

λ [W m−1 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 5,58 6,92 6,77 6,77 7,08 8,82 8,80 8,53 8,67 10,76 10,78 10,33
Su2 5,32 6,16 6,40 5,99 6,33 7,31 7,57 6,79 7,96 9,05 9,56 8,84
Sl2 5,11 5,61 5,54 4,83 6,32 6,91 6,96 6,03 7,61 8,25 8,37 7,30
Sl3 4,94 5,21 4,95 4,41 6,11 6,45 6,27 5,25 7,38 7,75 7,72 6,56
St2 5,40 5,42 4,55 3,18 6,90 6,67 5,89 3,75 9,09 8,84 7,75 5,13
Su3 4,94 5,65 6,31 6,59 6,09 6,97 7,60 8,11 7,16 8,03 8,82 9,50
Su4 4,90 5,60 6,56 7,28 5,88 6,69 7,51 8,75 6,67 7,46 8,30 9,95
Slu 5,03 5,63 6,10 6,48 5,86 6,46 6,92 7,54 6,49 7,03 7,53 8,36
Sl4 4,73 5,13 5,24 4,91 6,14 6,60 6,78 6,50 7,31 7,77 7,96 7,89
St3 4,84 5,00 4,94 4,49 6,13 6,32 6,27 5,77 7,76 7,99 7,98 7,59
Ls2 4,40 4,72 4,94 4,87 7,03 7,46 7,81 7,86 9,30 9,75 10,32 10,43
Ls3 4,93 5,46 5,87 5,90 5,95 6,44 6,92 7,14 6,53 6,95 7,57 7,81
Ls4 4,78 5,09 5,17 4,96 5,91 6,26 6,39 6,19 6,89 7,22 7,42 7,36
Lt2 4,45 4,58 4,59 4,42 6,72 6,89 6,95 6,81 8,61 8,79 8,89 8,83
Lts 4,95 5,19 5,37 5,36 5,86 6,07 6,26 6,36 6,51 6,76 6,93 7,08
Ts4 4,51 4,60 4,55 4,36 6,18 6,31 6,31 5,85 7,08 7,20 7,21 7,02
Ts3 4,97 5,03 5,00 4,86 5,91 5,98 5,99 5,78 6,63 6,71 6,71 6,51
Uu 5,23 5,49 5,80 5,89 5,59 5,81 6,00 6,32 5,92 6,04 6,48 6,73
Us 4,61 5,20 5,94 7,43 6,85 7,68 8,36 11,17 10,18 10,82 11,73 16,10
Ut2 5,16 5,26 5,20 4,24 5,96 6,05 6,09 5,01 6,61 6,67 6,76 5,97
Ut3 5,26 5,37 5,36 4,59 5,79 5,88 5,92 5,16 6,20 6,26 6,35 5,72
Uls 4,63 5,03 5,32 5,39 6,79 7,23 7,50 7,93 8,41 8,79 9,47 9,84
Ut4 5,35 5,35 5,23 4,40 5,62 5,63 5,61 4,86 5,85 5,87 5,82 5,30
Lu 4,68 4,78 4,73 4,38 6,16 6,27 6,29 5,99 7,27 7,36 7,40 7,19
Lt3 4,68 4,64 4,48 4,16 5,99 5,97 5,88 5,60 7,07 7,05 6,95 6,72
Tu3 5,23 5,13 4,96 4,48 5,63 5,54 5,46 4,97 5,92 5,87 5,73 5,48
Tu4 5,50 5,39 5,21 4,53 5,57 5,50 5,42 4,72 5,60 5,58 5,42 4,88
Ts2 4,62 4,64 4,55 4,40 7,39 7,42 7,42 7,05 10,11 10,16 10,03 9,59
Tl 4,60 4,53 4,27 4,04 5,92 5,85 5,72 5,20 7,39 7,31 7,07 6,53
Tu2 5,40 5,26 4,84 4,34 5,54 5,40 5,27 4,69 5,70 5,58 5,30 4,88
Tt 5,55 5,33 4,67 4,08 5,55 5,35 5,04 4,06 5,55 5,39 4,77 3,87

Einfluss der Bodenarten (BA bei minimalem Tongehalt) auf die Temperaturleitfähigkeit k in Abhängigkeit vom Matrixpotenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 3c. Impact of soil texture classes (BA with minimum clay content) on the thermal diffusivity k depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1.4 g cm−3, 1.4–1.6 g cm−3 und > 1.6 g cm−3

λ [W m−1 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 5,52 7,54 8,05 8,05 6,94 9,78 9,95 10,14 8,45 11,60 12,12 12,35
Su2 5,52 6,62 7,18 7,45 6,72 8,04 8,94 9,01 8,73 10,21 11,23 11,77
Sl2 5,26 5,82 5,88 5,44 6,73 7,42 7,57 7,00 8,36 9,11 9,40 8,73
Sl3 5,06 5,29 5,07 4,63 6,62 6,92 6,76 5,89 8,40 8,75 8,72 7,67
St2 5,60 5,93 6,07 5,54 7,37 8,02 7,99 7,13 10,03 10,89 10,88 9,81
Su3 4,99 5,86 6,81 7,73 6,38 7,48 8,40 9,92 7,72 8,84 9,97 12,13
Su4 4,83 5,65 6,89 8,31 6,01 6,98 8,05 10,48 7,00 7,97 9,06 12,37
Slu 4,97 5,50 5,87 6,05 5,89 6,43 6,81 7,15 6,60 7,08 7,51 8,04
Sl4 4,74 4,98 4,95 4,53 6,66 6,97 7,03 6,51 8,36 8,70 8,80 8,37
St3 4,91 5,02 4,96 4,51 6,42 6,57 6,50 5,99 8,40 8,60 8,56 8,13
Ls2 4,87 5,25 5,53 5,53 5,91 6,29 6,64 6,75 6,63 6,97 7,43 7,57
Ls3 4,78 5,19 5,45 5,39 6,02 6,43 6,78 6,87 6,76 7,11 7,59 7,72
Ls4 4,71 4,94 4,97 4,76 6,18 6,46 6,53 6,30 7,53 7,81 7,96 7,83
Lt2 4,97 5,31 5,58 5,67 5,85 6,17 6,38 6,66 6,46 6,74 6,96 7,29
Lts 4,73 4,87 4,94 4,87 6,01 6,15 6,25 6,23 7,00 7,17 7,27 7,28
Ts4 4,48 4,55 4,48 4,31 6,46 6,56 6,55 6,10 7,56 7,66 7,66 7,45
Ts3 4,94 4,99 4,96 4,83 6,01 6,07 6,08 5,87 6,85 6,92 6,91 6,71
Uu 4,68 5,14 5,88 7,20 5,83 6,30 6,75 8,84 7,07 7,35 8,56 10,38
Us 5,01 5,73 6,68 8,92 5,76 6,55 7,21 10,47 6,63 7,09 7,77 11,47
Ut2 5,03 5,33 5,66 5,42 6,53 6,80 7,06 7,11 7,86 8,05 8,58 8,80
Ut3 5,05 5,32 5,51 5,20 6,31 6,52 6,69 6,57 7,39 7,53 7,96 7,85
Uls 5,10 5,78 6,40 7,21 5,86 6,41 6,81 8,24 6,32 6,73 7,61 8,85
Ut4 4,98 5,15 5,18 4,73 5,93 6,07 6,13 5,81 6,88 6,96 7,13 6,92
Lu 4,41 4,74 5,00 5,06 6,94 7,31 7,66 7,98 9,12 9,44 10,19 10,44
Lt3 4,40 4,52 4,58 4,52 6,78 6,92 7,02 7,04 9,05 9,18 9,35 9,42
Tu3 4,85 4,81 4,71 4,36 5,84 5,80 5,76 5,37 6,61 6,59 6,51 6,31
Tu4 5,19 5,19 5,11 4,65 5,79 5,80 5,78 5,31 6,20 6,22 6,17 5,79
Ts2 4,97 4,99 4,92 4,79 5,91 5,94 5,94 5,71 6,63 6,66 6,61 6,38
Tl 4,39 4,47 4,55 4,53 6,81 6,92 7,00 7,02 10,01 10,15 10,32 10,32
Tu2 4,71 4,69 4,57 4,34 5,78 5,77 5,74 5,47 7,36 7,34 7,24 7,00
Tt 5,55 5,39 4,91 4,46 5,55 5,41 5,19 4,45 5,55 5,44 4,99 4,29

Einfluss der Bodenarten (BA bei mittlerer Korngrößenzusammensetzung) auf die volumetrische Wärmekapazität C in Abhängigkeit vom Matrixpotenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 1a. Impact of soil texture classes (BA with mean particle size distribution) on the volumetric heat capacity C depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1.4 g cm−3, 1.4–1.6 g cm−3 und > 1.6 g cm−3

C [MJ m−3 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 C [MJ m−3 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 C [MJ m−3 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 3,07 1,57 1,19 1,19 2,92 1,50 1,41 1,29 2,79 1,66 1,49 1,36
Su2 3,07 2,07 1,61 1,23 2,94 2,06 1,52 1,27 2,76 2,14 1,76 1,43
Sl2 3,10 2,13 1,63 1,30 2,92 2,17 1,83 1,41 2,76 2,22 1,84 1,51
Sl3 3,12 2,37 1,70 1,45 2,92 2,29 1,83 1,50 2,74 2,32 1,95 1,61
St2 3,07 2,49 1,65 1,32 2,90 2,06 1,73 1,39 2,70 2,07 1,78 1,53
Su3 3,12 2,41 1,82 1,36 2,92 2,33 1,96 1,46 2,76 2,35 2,01 1,51
Su4 3,14 2,55 1,93 1,43 2,92 2,46 2,08 1,50 2,76 2,43 2,14 1,55
Slu 3,12 2,53 2,11 1,57 2,92 2,50 2,21 1,62 2,79 2,49 2,24 1,70
Sl4 3,16 2,41 1,91 1,49 2,90 2,39 2,10 1,64 2,72 2,38 2,22 1,76
St3 3,14 2,39 2,09 1,63 2,94 2,36 2,10 1,73 2,74 2,36 2,16 1,86
Ls2 3,14 2,60 2,09 1,72 2,92 2,54 2,17 1,87 2,79 2,53 2,16 1,95
Ls3 3,16 2,53 1,99 1,66 2,90 2,52 2,14 1,85 2,76 2,51 2,14 1,93
Ls4 3,16 2,53 2,07 1,70 2,92 2,46 2,08 1,79 2,74 2,45 2,20 1,91
Lt2 3,14 2,68 2,26 1,93 2,92 2,63 2,42 2,04 2,79 2,58 2,41 2,12
Lts 3,19 2,78 2,32 2,06 2,96 2,71 2,46 2,12 2,81 2,60 2,43 2,14
Ts4 3,21 2,66 2,24 1,95 2,90 2,48 2,39 1,89 2,76 2,51 2,30 2,05
Ts3 3,15 2,86 2,44 2,19 2,96 2,71 2,58 2,16 2,83 2,62 2,41 2,16
Uu 3,14 2,72 2,18 1,47 2,96 2,67 2,42 1,58 2,81 2,68 2,22 1,72
Us 3,12 2,66 2,20 1,49 2,94 2,56 2,31 1,52 2,76 2,60 2,39 1,68
Ut2 3,07 2,66 2,11 1,48 2,92 2,67 2,42 1,58 2,81 2,68 2,31 1,72
Ut3 3,07 2,61 2,20 1,53 2,92 2,67 2,46 1,62 2,81 2,68 2,26 1,72
Uls 3,12 2,57 2,16 1,57 2,92 2,58 2,37 1,66 2,81 2,60 2,22 1,72
Ut4 3,10 2,59 2,26 1,63 2,94 2,65 2,48 1,77 2,81 2,68 2,35 1,89
Lu 3,14 2,64 2,18 1,76 2,92 2,63 2,33 1,91 2,79 2,62 2,20 1,99
Lt3 3,17 2,84 2,46 2,13 2,98 2,77 2,56 2,27 2,85 2,72 2,52 2,31
Tu3 3,17 2,84 2,54 2,13 2,98 2,73 2,60 2,18 2,85 2,72 2,52 2,31
Tu4 3,10 2,68 2,38 1,88 2,92 2,67 2,50 1,96 2,81 2,68 2,39 2,01
Ts2 3,15 2,94 2,48 2,27 2,96 2,79 2,71 2,25 2,83 2,70 2,41 2,20
Tl 3,17 2,96 2,54 2,34 3,00 2,83 2,67 2,29 2,85 2,72 2,52 2,27
Tu2 3,15 2,94 2,57 2,27 3,02 2,85 2,73 2,35 2,87 2,75 2,54 2,33
Tt 3,21 3,05 2,67 2,42 3,02 2,90 2,73 2,35 2,83 2,75 2,49 2,24

Einfluss der Bodenarten (BA bei minimalem Tongehalt) auf die Wärmeleitfähigkeit λ in Abhängigkeit vom Matrixpotenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 2c. Impact of soil texture classes (BA with minimum clay content) on the thermal conductivity λ depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1.4 g cm−3, 1.4–1.6 g cm−3 und > 1.6 g cm−3

λ [W m−1 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 1,99 1,22 0,71 0,71 2,36 1,26 1,10 0,81 2,73 1,64 1,27 0,86
Su2 1,99 1,59 1,26 0,79 2,31 1,84 1,28 0,78 2,80 2,33 1,85 1,06
Sl2 1,88 1,53 1,22 0,87 2,27 1,89 1,62 1,07 2,68 2,31 1,90 1,27
Sl3 1,80 1,56 1,22 1,01 2,22 1,92 1,59 1,19 2,68 2,39 2,03 1,49
St2 2,05 1,83 1,33 0,95 2,50 1,99 1,65 1,08 3,12 2,52 2,05 1,39
Su3 1,72 1,51 1,24 0,89 2,11 1,85 1,61 1,07 2,46 2,21 1,93 1,18
Su4 1,53 1,39 1,16 0,87 1,88 1,71 1,52 1,03 2,16 2,00 1,81 1,14
Slu 1,48 1,34 1,21 0,94 1,76 1,62 1,50 1,11 1,98 1,85 1,72 1,28
Sl4 1,68 1,47 1,26 1,00 2,20 1,97 1,79 1,37 2,64 2,42 2,28 1,73
St3 1,76 1,53 1,41 1,15 2,17 1,91 1,76 1,46 2,68 2,43 2,25 1,92
Ls2 1,47 1,34 1,18 1,02 1,78 1,65 1,49 1,32 2,00 1,89 1,68 1,53
Ls3 1,44 1,29 1,12 0,97 1,81 1,68 1,51 1,32 2,04 1,92 1,71 1,54
Ls4 1,58 1,42 1,26 1,08 2,00 1,81 1,61 1,40 2,37 2,20 2,03 1,76
Lt2 1,39 1,30 1,18 1,06 1,67 1,58 1,51 1,34 1,87 1,79 1,71 1,55
Lts 1,50 1,41 1,28 1,18 1,88 1,79 1,69 1,52 2,16 2,06 1,97 1,78
Ts4 1,55 1,42 1,29 1,18 2,10 1,93 1,88 1,56 2,40 2,26 2,13 1,93
Ts3 1,56 1,49 1,37 1,29 1,88 1,79 1,74 1,54 2,12 2,03 1,92 1,75
Uu 1,38 1,31 1,15 0,68 1,60 1,53 1,45 0,85 1,82 1,78 1,58 1,09
Us 1,45 1,34 1,21 0,86 1,68 1,56 1,47 0,97 1,95 1,88 1,78 1,23
Ut2 1,30 1,23 1,07 0,64 1,46 1,40 1,33 0,76 1,58 1,54 1,42 0,97
Ut3 1,27 1,19 1,07 0,67 1,41 1,36 1,30 0,80 1,52 1,49 1,35 0,94
Uls 1,39 1,27 1,15 0,89 1,63 1,53 1,46 1,07 1,79 1,71 1,54 1,19
Ut4 1,42 1,32 1,22 0,85 1,61 1,54 1,49 1,07 1,80 1,76 1,63 1,30
Lu 1,29 1,20 1,07 0,87 1,52 1,46 1,36 1,13 1,68 1,64 1,46 1,32
Lt3 1,31 1,25 1,17 1,06 1,52 1,48 1,42 1,31 1,69 1,65 1,58 1,49
Tu3 1,35 1,30 1,23 1,09 1,59 1,53 1,49 1,32 1,77 1,73 1,66 1,56
Tu4 1,37 1,29 1,22 1,00 1,57 1,51 1,46 1,20 1,71 1,68 1,58 1,35
Ts2 1,49 1,45 1,33 1,26 1,78 1,73 1,70 1,51 2,00 1,95 1,81 1,68
Tl 1,35 1,32 1,23 1,17 1,55 1,52 1,48 1,34 1,76 1,72 1,65 1,53
Tu2 1,25 1,22 1,14 1,06 1,37 1,34 1,31 1,21 1,53 1,50 1,44 1,36
Tt 1,23 1,20 1,14 1,08 1,42 1,40 1,36 1,25 1,64 1,62 1,54 1,43

Einfluss der Bodenarten (BA bei maximalem Tongehalt) auf die Temperaturleitfähigkeit k in Abhängigkeit in Abhängigkeit vom Matrix-potenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 3b. Impact of soil texture classes (BA with maximal clay content) on the thermal diffusivity k depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1.4 g cm−3, 1.4–1.6 g cm−3 und > 1.6 g cm−3

λ [W m−1 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 λ [W m−1 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 5,60 6,00 5,00 5,00 7,12 7,37 7,07 6,23 8,75 9,33 8,67 7,36
Su2 5,22 6,08 6,31 5,75 6,08 7,08 7,28 6,31 7,45 8,53 9,00 8,08
Sl2 5,07 5,56 5,43 4,60 6,16 6,73 6,74 5,65 7,30 7,92 7,99 6,75
Sl3 5,01 5,78 6,37 6,27 5,86 6,76 7,38 7,24 6,74 7,58 8,35 8,41
St2 5,25 5,45 5,04 3,91 6,49 6,72 6,29 4,56 8,24 8,56 7,98 5,96
Su3 4,97 5,61 6,06 5,74 5,89 6,65 7,09 6,75 6,73 7,46 8,02 7,50
Su4 5,03 5,73 6,65 7,13 5,86 6,65 7,42 8,27 6,51 7,27 8,05 9,14
Slu 4,62 5,02 5,26 5,15 6,94 7,46 7,79 7,69 9,12 9,68 10,13 10,19
Sl4 4,93 5,68 6,17 6,24 5,95 6,71 7,18 7,57 6,74 7,44 7,82 8,60
St3 4,83 5,05 5,01 4,53 5,88 6,13 6,10 5,61 7,15 7,43 7,46 7,10
Ls2 4,55 4,68 4,63 4,28 6,41 6,59 6,58 6,27 7,88 8,06 8,10 7,85
Ls3 4,19 4,50 4,61 4,42 7,46 7,89 8,19 8,09 9,96 10,42 10,92 10,90
Ls4 4,89 5,33 5,56 5,49 5,85 6,34 6,64 6,60 6,67 7,11 7,44 7,60
Lt2 4,85 4,78 4,54 4,12 5,96 5,91 5,79 5,30 6,74 6,71 6,61 6,21
Lts 4,39 4,34 4,08 3,79 6,41 6,37 6,21 5,68 8,16 8,10 7,96 7,33
Ts4 4,51 4,55 4,42 4,17 6,18 6,23 6,21 5,55 7,08 7,14 7,09 6,77
Ts3 4,64 4,75 4,80 4,73 7,60 7,78 7,84 7,74 10,58 10,82 10,94 10,78
Uu 5,55 5,63 5,59 4,76 5,55 5,62 5,64 4,88 5,55 5,59 5,62 5,10
Us 5,05 5,21 5,27 4,69 5,76 5,94 6,01 5,21 6,57 6,69 6,81 6,27
Ut2 5,19 5,35 5,42 4,77 5,89 6,02 6,12 5,49 6,44 6,52 6,71 6,31
Ut3 5,39 5,44 5,35 4,40 5,66 5,70 5,71 4,73 5,85 5,89 5,87 5,10
Uls 4,86 5,03 5,04 4,51 6,08 6,24 6,30 5,70 6,88 7,02 7,14 6,52
Ut4 5,35 5,30 5,13 4,14 5,62 5,60 5,55 4,63 5,85 5,85 5,75 5,09
Lu 5,28 5,17 4,84 4,16 5,66 5,59 5,41 4,77 5,89 5,86 5,54 5,15
Lt3 5,28 5,11 4,77 4,25 5,62 5,49 5,30 4,87 5,85 5,77 5,56 5,22
Tu3 5,55 5,35 5,07 4,40 5,55 5,37 5,25 4,58 5,55 5,46 5,24 4,90
Tu4 5,35 5,22 5,01 4,24 5,66 5,57 5,46 4,65 5,85 5,81 5,61 4,96
Ts2 4,81 4,69 4,21 3,84 6,16 6,01 5,91 4,96 7,27 7,12 6,52 5,79
Tl 5,28 5,10 4,54 4,14 5,58 5,40 5,17 4,37 5,85 5,69 5,31 4,64
Tu2 5,55 5,34 4,79 4,16 5,55 5,36 5,19 4,45 5,55 5,38 5,02 4,52
Tt 5,55 5,29 4,52 3,83 5,55 5,32 4,95 3,82 5,55 5,36 4,63 3,60

Einfluss der Bodenarten (BA bei minimalem Tongehalt) auf die volumetrische Wärmekapazität C in Abhängigkeit vom Matrixpotenzial (pF-Wert) für die 3 Klassen der Trockenrohdichte < 1,4 g cm−3, 1,4–1,6 g cm−3 und > 1,6 g cm−3Table 1c. Impact of soil texture classes (BA with minimum clay content) on the volumetric heat capacity C depending on matric potential (pF value) for the three bulk density classes < 1.4 g cm−3, 1.4–1.6 g cm−3 und > 1.6 g cm−3

C [MJ m−3 K−1] bei ρt < 1,4 g cm−3 C [MJ m−3 K−1] bei ρt = 1,4–1,6 g cm−3 C [MJ m−3 K−1] bei ρt > 1,6 g cm−3
BA pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2 pF −∞ pF 1,8 pF 2,5 pF 4,2
Ss 3,07 1,57 1,19 1,19 2,92 1,50 1,41 1,29 2,79 1,66 1,49 1,36
Su2 3,07 2,07 1,61 1,23 2,94 2,06 1,52 1,27 2,76 2,14 1,76 1,43
Sl2 3,10 2,13 1,63 1,30 2,92 2,17 1,83 1,41 2,76 2,22 1,84 1,51
Sl3 3,12 2,37 1,70 1,45 2,92 2,29 1,83 1,50 2,74 2,32 1,95 1,61
St2 3,07 2,49 1,65 1,32 2,90 2,06 1,73 1,39 2,70 2,07 1,78 1,53
Su3 3,12 2,41 1,82 1,36 2,92 2,33 1,96 1,46 2,76 2,35 2,01 1,51
Su4 3,14 2,55 1,93 1,43 2,92 2,46 2,08 1,50 2,76 2,43 2,14 1,55
Slu 3,12 2,53 2,11 1,57 2,92 2,50 2,21 1,62 2,79 2,49 2,24 1,70
Sl4 3,16 2,41 1,91 1,49 2,90 2,39 2,10 1,64 2,72 2,38 2,22 1,76
St3 3,14 2,39 2,09 1,63 2,94 2,36 2,10 1,73 2,74 2,36 2,16 1,86
Ls2 3,14 2,60 2,09 1,72 2,92 2,54 2,17 1,87 2,79 2,53 2,16 1,95
Ls3 3,16 2,53 1,99 1,66 2,90 2,52 2,14 1,85 2,76 2,51 2,14 1,93
Ls4 3,16 2,53 2,07 1,70 2,92 2,46 2,08 1,79 2,74 2,45 2,20 1,91
Lt2 3,14 2,68 2,26 1,93 2,92 2,63 2,42 2,04 2,79 2,58 2,41 2,12
Lts 3,16 2,74 2,28 2,03 2,92 2,67 2,42 2,08 2,76 2,55 2,39 2,09
Ts4 3,21 2,66 2,24 1,95 2,90 2,48 2,39 1,89 2,76 2,51 2,30 2,05
Ts3 3,15 2,86 2,44 2,19 2,96 2,71 2,58 2,16 2,83 2,62 2,41 2,16
Uu 3,14 2,72 2,18 1,47 2,96 2,67 2,42 1,58 2,81 2,68 2,22 1,72
Us 3,12 2,66 2,20 1,49 2,94 2,56 2,31 1,52 2,76 2,60 2,39 1,68
Ut2 3,07 2,66 2,11 1,48 2,92 2,67 2,42 1,58 2,81 2,68 2,31 1,72
Ut3 3,07 2,61 2,20 1,53 2,92 2,67 2,46 1,62 2,81 2,68 2,26 1,72
Uls 3,12 2,57 2,16 1,57 2,92 2,58 2,37 1,66 2,81 2,60 2,22 1,72
Ut4 3,10 2,59 2,26 1,63 2,94 2,65 2,48 1,77 2,81 2,68 2,35 1,89
Lu 3,14 2,64 2,18 1,76 2,92 2,63 2,33 1,91 2,79 2,62 2,20 1,99
Lt3 3,17 2,84 2,46 2,13 2,98 2,77 2,56 2,27 2,85 2,72 2,52 2,31
Tu3 3,17 2,84 2,54 2,13 2,98 2,73 2,60 2,18 2,85 2,72 2,52 2,31
Tu4 3,10 2,68 2,38 1,88 2,92 2,67 2,50 1,96 2,81 2,68 2,39 2,01
Ts2 3,15 2,94 2,48 2,27 2,96 2,79 2,71 2,25 2,83 2,70 2,41 2,20
Tl 3,17 2,96 2,54 2,34 3,00 2,83 2,67 2,29 2,85 2,72 2,52 2,27
Tu2 3,15 2,94 2,57 2,27 3,02 2,85 2,73 2,35 2,87 2,75 2,54 2,33
Tt 3,21 3,05 2,67 2,42 3,02 2,90 2,73 2,35 2,83 2,75 2,49 2,24
eISSN:
2719-5430
Idioma:
Inglés
Calendario de la edición:
4 veces al año
Temas de la revista:
Life Sciences, Ecology, other
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