При исследовании пространственно-неоднородного температурного поля почвенного покрова возникает задача проведения серии по возможности одновременных измерений температуры на одной и той же глубине, но в разных точках экспериментального участка. Такие измерения можно проводить как с помощью стационарно установленных электротермометров, так и с использованием переносного температурного щупа. Для того, чтобы полученные в разных точках величины температуры можно было сравнивать между собой, интервал между первым и последним измерениями температуры в пределах одной серии должен быть таким, чтобы за это время температура на исследуемой глубине не изменилась или ее изменения были бы пренебрежимо малы по сравнению с пространственной изменчивостью температурного поля почвенного покрова.
Стационарные термометры находятся в термодинамическом равновесии с окружающей датчик почвой. Поэтому при использовании стационарных датчиков процесс измерения температуры сводится к подключению измерителя температуры в цепь датчика и снятию показаний. Разовое измерение температуры занимает не более минуты. Если используется переносной щуп, приходится после погружения датчика в почву выжидать около 10 мин, чтобы датчик пришел в равновесие с почвой и его температура перестала меняться. Показания снимают только после стабилизации величины температуры на шкале измерителя.
Максимальное число точек в серии (т.е. точек на одной глубине в разных местах площадки, в которых определяют температуру почвы) определяется, с одной стороны, типом измерителя температуры и, соответственно, временем единичного измерения. С другой стороны, допустимое число точек зависит от выбранной глубины измерений и скорости изменения температуры на этой глубине.
В пределах слоя 0-30 см измерения лучше проводить в период, когда наблюдается максимум суточного хода температуры, и она меняется относительно медленно, т.е. во второй половине дня. Так, на глубине 5 см в жаркий летний день в средней полосе температура почвы в 8-10 часов утра возрастает на 2.5°С за час, а в 14-16 часов дня - меняется не более чем на 0.5°С за час. При проведении измерений на глубинах свыше 50 см, где суточного хода температуры практически не наблюдается, измерения можно проводить в течение всего дня. С помощью одного щупа можно в течение рабочего дня произвести до 40 измерений. Если использовать стационарные электротермометры, количество экспериментальных точек теоретически может быть доведено до 160 (полагая на перемещение от одного датчика до другого 2 мин и 1 мин на измерение), и обычно ограничивается количеством имеющихся термодатчиков.
Пример 2. Приведены результаты измерений температуры почвы на опытном поле Владимирского НИИСХ 1 июля 1999 г. Измерения проводили с использованием электротермометра ТЭТ-2, щуп которого погружали на глубину 50 см. В силу непрочности щупа непосредственно перед погружением бурили отверстие до глубины 49 см буром, диаметр которого совпадал с диаметром щупа. В течение 8 часов измеряли температуру почвы в 40 точках экспериментального участка. В конце измерений убедились в том, что температура первой точки за время проведения серии измерений не изменилась. Это значит, что проведенные измерения можно считать одновременными, т.е. полагать, что при одновременном проведении измерений в 40 точках результаты были бы такими же. На рис. XIII.4 хорошо видно, что в области, занятой серой лесной почвой со вторым гумусовым горизонтом, наблюдаются пониженные значения температуры почвы по сравнению с температурой окружающих участков.