Vì sao nhiệt độ trên mặt đất khác nhau?

Mùa hè Mặt Trời nóng bỏng, không chịu nổi, nhưng nhiệt độ bên dưới mặt đất lại rất mát, dễ chịu. Lấy ví dụ nhiệt độ bình quân tháng 7 ở Thượng Hải là 27,8°C, cách mặt đất 0,8 m là 24°C, cách 1,6 m chỉ có 20,6°C, cách 3,2 m hạ xuống 16,9°C. Cho nên khi mặt đất nóng nhất thì sâu trong lòng đất lại mát. Ngược lại nhiệt độ bình quân tháng giêng ở Thượng Hải là 3,4°C, cách mặt đất 0,8 m là 9,8°C. cách 1,6 m là 13,1°C, cách 3,2 m cao đến 17,3°C.

Nhiệt độ mặt đất và trong đất khác nhau, điều đó có liên quan với khả năng truyền nhiệt của đất đá. Mùa hè lúc nóng nhất, sóng nhiệt của mặt đất truyền xuống sâu rất chậm. Thời kỳ nóng nhất ở chỗ gần mặt đất xuất hiện chậm một ít so với thời kỳ nóng nhất trên mặt đất, còn chỗ cách mặt đất xa thì xuất hiện càng muộn hơn. Ví dụ thời kỳ nóng nhất ở Thượng Hải xuất hiện vào tháng 7, cách mặt đất 0,8 m xuất hiện vào tháng 8, cách 1,6 m xuất hiện vào tháng 9, cách 3,2 m xuất hiện vào tháng 11. Tương tự khi trên mặt đất thời tiết lạnh nhất thì sóng lạnh cũng không thể ảnh hưởng nhanh đến tầng sâu của đất, do đó thời kỳ lạnh nhất xuất hiện dưới mặt đất chậm hơn so với trên mặt đất nhiều. Ở Thượng Hải thời kỳ mặt đất lạnh nhất xuất hiện vào tháng giêng, cách mặt đất 0,8 m xuất hiện vào tháng 2, cách 1,6 m xuất hiện vào tháng 3, cách 3,2 m xuất hiện vào tháng 4.

Tình hình trên đây làm cho các thành phố ở khu vực vĩ độ cao rất giống với Thượng Hải. Như thành phố Xanh Petecbua của Nga, cách mặt đất 3 m, thời kỳ lạnh nhất trong một năm đến chậm 76 ngày so với mặt đất, khi trên mặt đất nóng nhất là tháng 7 thì cách mặt đất 3 m, nóng nhất là tháng 10. Thời kỳ lạnh nhất đến chậm hơn so với mặt đất 108 ngày. Mặt đất lạnh nhất là tháng 11 thì cách mặt đất 3 m lạnh nhất là tháng 5.

Trong quá trình truyền nhiệt xuống sâu trong đất, các tầng đất đều phải hấp thụ một số nhiệt, cho nên càng đi sâu vào thì sự biến đổi nhiệt độ hằng năm càng không rõ rệt. Đến một tầng sâu nhất định nhiệt độ sẽ giữ nguyên không biến đổi nữa. Ví dụ Đài thiên văn Pari, Pháp nằm dưới sâu cách mặt đất 28 m, đặt một nhiệt kế, hơn 200 năm nay vẫn chỉ 11,7°C.

Vì thời kỳ mặt đất nóng nhất, dưới sâu đất vẫn mát, thời kỳ mặt đất lạnh nhất, dưới sâu đất vẫn ấm, do đó nước của một số giếng sâu mùa đông ấm, mùa hè mát. Mùa đông vì dưới lòng đất ấm hơn nhiều so với mặt đất, cho nên người phương Bắc thường đào hầm sâu để cất giữ rau xanh rất tốt.