Análise de perfis de temperatura do solo com recurso a Séries de Fourier

Abstract

A temperatura do solo influencia fortemente o desenvolvimento e o crescimento vegetais. A sua variação diária e anual é periódica, associada principalmente às variações da irradiância solar. O perfil térmico de um solo Barro Castanho-avermelhado (Tapada da Ajuda – Lisboa) foi medido a 6 profundidades (2 a 32 cm), e analisado para quatro dias-tipo e para um ciclo anual através de séries de Fourier (análise harmónica). A variação sinusoidal simples (1ª harmónica), com períodos de aquecimento/arrefecimento iguais (12 horas), não explica satisfatoriamente o curso diário da temperatura a cada profundidade. Ao invés, a sobreposição das duas primeiras harmónicas melhora significativamente a descrição da onda térmica diária nos casos estudados (por exemplo, explica mais de 98% da variância total até 8 centímetros de profundidade). Assim, a equação de amplitude para as primeiras duas harmónicas permite representar significativamente a variação térmica diária às várias profundidades. Por outro lado, a simulação da variação anual da temperatura a partir da primeira harmónica representa mais de 90% da variância total para qualquer das profundidades estudadas e não é significativamente melhorada por qualquer harmónica de ordem superior. Discute-se ainda a influência da heterogeneidade do perfil do solo no amortecimento da onda térmica.