地温

地温

中文名称：地温

英文名称：ground temperature

其他名称：地中温度

定义1：地面和不同深度土层的温度的统称。

所属学科：大气科学(一级学科) ；应用气象学(二级学科)

定义2：主要热储代表性温度。分为高温(t150℃)、中温(90℃t 150℃)和低温(t90℃)三种。

所属学科：电力(一级学科) ；可再生能源(二级学科)

地温示意图

地面温度是大气与地表结合部的温度状况，地面表层土壤的温度称为地面温度，地面以下土壤中的温度称为地中温度。地温要用特制的地温表来测量。地表温度的测量师将温度表平放地地面，使表身和感应球部一半埋没于土中，一半裸露于空气中；测量地中温度是将温度表埋入某一深度土壤中，以其球部中间部位距地面深度为准。为了便于读数和准确测量某一深度土壤温度，地中温度通常采用特制的曲管地温表来测量。曲管地温表感应球部与表身成135度角连接，安装时，只要将表身与地面成45度倾斜角埋入土壤中即可。气象站一般观测地面以及地面以下5厘米，10厘米，15厘米，20厘米，40厘米，80厘米，160厘米和320厘米深度的地温，以及地面每天的最高、最低温度。

白天，阳光普照，大地接收热量后地面的温度逐渐升高。到太阳落山以后，近地面的气温渐渐降低，地表的温度也随之开始下降。可见，日出日落，地温表现出明显的日变化。同时随着四季变化，也存在明显的年际变化。这些变化一般随深度增加而减小。地温最高、最低值的出现时间，随深度增加而延迟。地温的高低对近地面气温和植物的种子发芽及其生长发育，微生物的繁殖及其活动，有很大影响。地温资料对农、林、牧业的区域规划有重大意义。除此，高原冻土带修建铁路，地下矿产和地热资源开采等都需要参考多年的地温资料。

地能热泵

浅层地温能是指在地球浅表层数百米内的土壤砂石和地下水中所蕴藏的低温热能，广泛存在于浅表地层的恒温带中，受四季气候的影响较小，土壤温度相对恒定。与深层地热相比，浅层地温能分布广泛，储量巨大，再生迅速，开发利用投资少且价值大，符合循环经济发展需求。

中国近百米内的土壤每年可采集的低温能量是中国发电装机容量4亿千瓦的3750倍，而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。就北京市而言，按6900平方公里计算，每年可开采浅层地温能的资源量相当于1.4亿吨标准煤，为2003年北京供暖能源消耗的1100万吨标准煤的1.2倍。

地温的利用主要是采用地能热泵技术将水或土壤中的低温热能提取出来加以利用。地能热泵技术就是利用浅层地表温度与气温之间存在的温差，通过提取和释放地层中的能量，实现冬季供暖和夏季制冷。地能热泵技术包括水源热泵技术和地源热泵技术，若地质条件较好，浅层地下水丰富且易回灌时通常采用水源热泵；若地质条件不好时可采用地源热泵。

水源热泵技术通过抽取与地层相同温度的地水，并通过机组与抽取的地下水进行换热后，在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，实现制冷；而在冬季，则从水源中提取能量，并通过热泵技术把提取出的能量送到建筑物中，实现供暖，根据系统负荷量及需水量的大小、地层的出水能力和回灌能力来设计抽水井和回灌井的数量，实际上，水源水经过热泵机组后，只是交换了热量，水质几乎没有发生变化，经回灌至地层或重新排入地表水体后，不会造成对于原有水源的污染。因此，采用水源热泵技术利用地下水以及地表水源的过程中，不会引起区域性的地下水以及地表水污染。

地源热泵技术以土壤作为热源和热汇，通过埋于地下的注满循环液的换热器与土壤进行冷热交换，并根据系统负荷量的大小，地层的导热能力来设计换热孔形式、数量和深度，与水源热泵技术不同，地源热泵系统不再需要提取和回灌地下水，它利用少量的电能，通过埋设在土壤中密闭的PE换热管中的循环液与地层土壤之间进行热量交换，冬季吸热、夏季散热，这就使得水文地质条较差的地区也能对浅层地温能资源加以利用。

使用地能热泵技术开采利用浅层地温能其节能效果十分明显，仅供暖就可节约能源30%-50%。运行费用也较低，63%的项目低于燃煤集中供热的采暖价格，全部被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格，而且能就地职能，免于传送，没有废渣，不向大气排放燃烧废物，表明其可实用性强，应用前景广阔。截至2005年底，北京市浅层地温能利用面积约达800万平方米，采用浅层地温能技术的供暖建筑面积每年以15%～20%的速度增长。

地温异常带

自然界的气温变化取决于太阳的光热，随着地球的公转，当它和太阳距离缩短时，太阳辐射给地球的热能就会增加，使地球变热、变暖。反过来，地球就变凉、变冷。这样就形成了春夏秋冬。而有些奇异的土地却打破了这一自然规律，出现了神奇的现象——冬暖夏凉，这样的地带便叫做地温异常带。

辽宁省东部山区桓仁县境内便处于地温异常带。这条“地温异常带”一头开始于浑江左岸满族镇政府驻地南1.5千米处的船营沟里,另一端结束于浑江右岸宽甸县境内的牛蹄山麓。整个“地温异常带”长约15千米,面积约10.6万平方米。夏天到来时，“地温异常带”的地下温度开始逐渐下降。在气温高达30℃的盛夏，这里地下一米深处，温度竟为零下12℃，达到了滴水成冰的程度。

入秋后，这里的气温开始逐渐上升。在隆冬降临、朔风凛冽的时候，“地温异常带”却是热气腾腾。人们在任家山后的山冈可以看到，虽然大地已经封冻，但是种在这里的角瓜却依然是蔓叶壮肥，周围的小草也还是绿色的。任家在这个地方平整了一块地，在上面盖上塑料棚，在棚里种上大葱、大蒜，蒜苗已割了两茬，大葱长得翠绿。经过测定，发现在这个棚里的气温可保持17℃，地温保持15℃。在这小冈上整个冬春始终存不住雪。

中国还有一个具有这种特性的地方，是在河南林县石板岩乡西北部的太行山半腰一个海拔1500米叫“冰冰背”的地方。在这里，阳春三月开始结冰，冰期长达５个月；寒冬腊月，却又热浪滚滚，从乱石下溢出的泉水温暖宜人，小溪两岸奇花异草，鲜艳嫩绿。