Zeitreihenanalyse der Temperaturdynamik eines Sandbodens

Die Stundenwerte der Temperatur eines Sandbodens wurden schichtweise bis zur Tiefe von 1 m mit Hilfe der Zeitreihenanalyse untersucht. Es wurden die Verzögerung des Tagesganges der Bodentemperatur gegenüber der der Lufttemperatur und die Dämpfung der täglichen Amplitude der Lufttemperatur in Abhängigkeit von der Bodentiefe berechnet. Die Verzögerung des Temperaturverlaufs in Abhängigkeit von der Bodentiefe wurde durch die Krosskorrelation zwischen einzelnen Temperaturmeßreihen bestimmt. Diese Abhängigkeit war linear: je 10 cm Bodenschicht wurde eine Verzögerung der Temperaturausbreitung um ca. 2 Stunden berechnet. Die Dämpfung der Amplitude des Tagesganges der Temperatur wurde als Zusammenhang zwischen den “saisonalen”; Komponenten des Tagesganges der Temperatur bei “additiver Census‐1‐Decomposition”; und der Bodentiefe bestimmt. Diese Abhängigkeit war exponentiell. Ein Pflanzenbestand wirkte als ein zusätzlicher Puffer sowohl auf die Dämpfung als auch auf die Verzögerung. Die ermittelten Parameter ermöglichen es, die Bodentemperatur bis zur Tiefe von 30 cm in Abhängigkeit von der Lufttemperatur in 5 cm Höhe mit einer mittleren Abweichung von < + 1,1 K und einem Korrelationskoeffizienten > 0,97 zu berechnen. Die Simulation der Bodentemperatur in 50 und 100 cm Tiefe war mit dem gewählten Ansatz ungenauer.