Procesos en la Superficie

  Capas del Suelo


El suelo está compuesto por minerales, componentes orgánicos, aire y agua (humedad del suelo). El vapor de agua está presente en el componente agua. El transporte de calor en la capa del suelo viene dado por la ecuación de Fourier:


donde T es la temperatura del suelo, z es la profundidad, t el tiempo, C la capacidad calorífica volumétrica del suelo y la conductividad térmica del suelo.

La ecuación se resuelve utilizando soluciones implícitas y cuatro capas de suelo de profundidad 0.07, 0.21, 0.72 y 1.89 m, respectivamente. Se supone que el flujo de calor en el fondo de la capa es cero. La capacidad calorífica volumétrica C viene dada por:


donde los índices s, w, a y o denotan los minerales del suelo, agua, aire y componentes orgánicos, respectivamente, y donde C y xi son la capacidad calorífica volumétrica y la fracción de volumen del componente i. Obsérvese que

En general, xs y x0 dependen del tipo de suelo, pero permanecen constantes en el tiempo. El componente aire se desprecia. Como resultado, para un tipo de suelo determinado, C depende linealmente del contenido acuoso del suelo xw. La conductividad térmica depende del tipo de suelo y de xw. El modelo ECMWF utiliza para la expresión propuesta por Clapp y Hornberger (1978), que además propusieron una clasificación del suelo en 11 tipos diferentes.