曲管地中温度計

一般小学生

まとめ

  • 地表面から30cm程度までの比較的浅い層の地中温度地温)を測定するための温度計
  • 示度部(目盛り部分)を地上に出して読み取りやすくするため、ガラス管がL字型に曲げられている。
  • 太陽放射によって地面が熱せられ、その熱が空気に伝わるという気温変化の因果関係を観測するために用いられる。

解説

曲管地中温度計は、農業や気象観測において重要な「浅層地温」を測るための器具です。測定時には温度計の球部を特定の深さ(5cm、10cm、20cm、30cmなど)に埋設します。この際、日光が直接ガラス管や地面に当たって測定値に影響が出ないよう、地上部分には「おおい」を設置して保護します。

気象観測のデータによれば、1日のうちで太陽高度が最大になるのは正午(12時)ですが、温度のピークには時間的なズレが生じます。まず太陽放射によって地面が直接暖められるため、地温は13時頃に最高値に達します。その後、地面からの伝熱や放射によって周囲の空気が暖められるため、気温のピークはさらに遅れて14時頃になります。曲管地中温度計による観測は、この熱の伝わり方のプロセスを理解する上で欠かせないものです。

コラム

地中の温度を測る際、深さが50cm以上の深い場所では、曲管ではなく「鉄管地中温度計(吊下げ型)」が用いられます。これは、深い場所では温度の変化が非常に緩やかであり、曲管構造にする必要がないためです。

また、気温を正しく測るための「百葉箱」は、日光を反射する白塗り、風通しの良いよろい戸、直射日光を防ぐ北向きの扉など、周囲の熱の影響を排除する工夫が凝らされています。地温観測と気温観測をセットで行うことで、地球表面の熱収支をより正確に把握することが可能となります。

小学生のみなさんへ

曲管きょっかん地中温度計」は、地面の中の温度(地温)をはかるための特別な温度計です。形がアルファベットの「L」の字のように曲がっているのが特徴です。

なぜ曲がっているかというと、温度をはかる部分は地面の中にうめて、数字が書いてある部分は地上に出して、人間が温度を読みやすくするためです。地面から30センチメートルくらいまでの、浅い場所の温度をはかるのに使われます。

太陽の光でまず地面が温められ、そのあとに地面の熱が空気に伝わって気温が上がります。そのため、1日の中で一番温度が高くなる時間は、地面(13時ごろ)のほうが、空気(14時ごろ)よりも少し早くなるという決まりがあります。この温度計を使うことで、地面がどのように温まるのかを正しく知ることができるのです。

ルラスタコラム

もし温度計がまっすぐだったら、地面の中の温度を見るために、毎回地面をほり返さなければなりません。L字に曲げるというちょっとした工夫で、地面をほらなくても正確な温度がわかるようになったんですね。

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