1 TUPROQNING HARORAT REJIMI Reja: 1. Tuproqning isishi va sovishi. 2. Tuproqning issiqlik balans tenglamasi. 3. Tuproqning issiqlik-fizik xususiyatlari 4. Tuproq haroratini o‘lchash 5. Tuproq yuzasi haroratining sutkalik va yillik o‘zgarishi 1.Tuproqning isishi va sovishi Quruqlik sirtiga tushgan quyosh radiatsiyasining bir qismi undan qaytib atmosfera va kosmik fazoga tarqaladi, quruqlik yuzasida yutilgan qismi esa issiqlikka aylanadi, o‘z navbatida bu issiqlikning bir qismi yerga tutashgan havo qatlamini, o‘simliklarni isitishga va tuproqning yuza qatlamidagi hamda o‘simliklardagi suvni bug‘lanishga sarflanadi. Yutilgan issiqlikning qolgan qismi esa tuproqning pastki qatlamlariga uzatiladi (tuproq yuzasining harorati pastki qatlamlarning haroratidan yuqori bo‘lganda). Biror joyga tushuvchi quyosh radiatsiyasining miqdori bir kecha - kunduz va yil davomida o‘zgarib turadi. Shuning uchun ham o‘sha joydagi tuproqning isish darajasi quyoshning ufqdan balandligiga, joyning geografik kengligiga va relefiga, o‘simliklar bilan qoplanish darajasiga, yil fasllariga bog‘liq ravishda o‘zgarib boradi, ba’zan bu o‘zgarish juda keng chegarada ro‘y beradi. Tuproq issiqlik rejimining asosiy ko‘rsatkichi uning haroratidir. Tuproqning issiqlik rejimi deb, tuproqqa issiqlikning kelishi, qaytishi, to‘planishi va uning tuproq 2 qatlamlariga uzatilishi kabi hodisalar majmuasiga aytiladi. Yer sirtining harorat rejimi asosan radiatsion balansga, ya’ni tushadigan quyosh radiatsiyasi miqdoriga, joyning albedosiga va samarali nurlanishiga bog‘liq. Musbat radiatsion balansda tuproqning ustki (eng yuqoridagi) qatlami isiydi, bunda yuqorida aytganimizdek yutilgan issiqlikning ma’lum qismi pastki qatlamlarga uzatiladi. Agar radiatsion balans manfiy bo‘lsa, tuproqning yuza qatlami soviydi, bunda issiqlik tuproqning ichki qatlamlaridan tuproq yuzasiga uzatiladi. Natijada tuproqning ichki (pastki) qatlamlari soviydi. Umuman, tuproq sirtida joylashgan yupqa qatlami bilan pastki qatlamlari orasida uzluksiz issiqlik almashinish davom etadi. Bu issiqlik almashinish asosan molekulyar issiqlik o‘tkazuvchanlik yo‘li bilan amalga oshadi. Tuproqdagi issiqlikning uncha ko‘p bo‘lmagan qismi yerning ich-ki qismidan ko‘tariladigan issiqlikdan va yerning qattiq qoplami (litosfera) ning yuqorigi qismlarida kechadigan kimyoviy reaksiyalar va biologik jarayonlar natijasida vujudga keladigan issiqlik hisobiga hosil bo‘ladi. Organik moddalar (go‘ng, o‘simlik qoldiqlari, har xil chirindi kabilar) ning chirishidan ajraladigan issiqlik unchalik ko‘p emas. Tuproqning isishida faol qatlamdagi suv bug‘ining kondensatsiyasida ajralgan issiqlik ham (juda oz bo‘lsada) ahamiyatga ega. Bundan tashqari yer qobig‘ining ustki qatlamlaridagi tabiiy radioaktiv moddalarning yemirilishida ajraladigan issiqlik ham tuproqni juda kam darajada isitadi. Tuproq yuzasi Yerning uzun to‘lqinli nurlanishi, sovuq havo massalarining kirib kelishi natijasida soviydi. 2. Tuproqning issiqlik balans tenglamasi Uchinchi bobda aytilganidek, Yerdagi gorizontal sirtga to‘g‘ri radiatsiya S, sochilgan radiatsiya D va atmosferaning uzun to‘lqinli uchrashuvchi nurlanishi Yea lar tushadi. Yer sirtidan esa atmosfera va kosmik fazoga qisqa to‘lqin uzunlikli qaytgan radiatsiya Rq va Yerning uzun to‘lqinli nurlanishi Yeer lar ketadi. U holda yer sirti uchun radiatsion balansning umumiy teng-lamasi qo‘yidagicha yoziladi: 3 BS1DEa-Rq-Yeer, bu yerda: V - radiatsion balans (yutilgan yoki qolgan radiatsiya). Yutilgan (qolgan) radiatsiya V o‘z navbatida issiqlikka aylanadi. Faol yuzaning radiatsion balansdan olgan issiqligini Qr va radiatsion balansni musbat deb olaylik. U holda Qr ning bir qismi faol yuzaning havoga turbulentlik usulida uzatgan issiqligi Qm ga, ikkinchi qismi tuproqning pastki qatlamlariga molekulyar issiqlik o‘tkazuvchanlik usuli bilan uzatgan issiqligi QM ga va qolgan qismi faol yuzaning transpiratsiyasi Qtr ga sarflanadi. Energiyaning saqlanish va bir turdan ikkinchisiga aylanish qonuniga muvofiq faol yuzaning har bir paytda olgan issiqlik miqdorlari bilan uning sarflagan (uzatgan) issiqlik miqdorlarining yig‘indisi nolga teng bo‘lishi kerak, ya’ni: QpQmQMQtrO. (4.1) Yuqoridagi radiatsion balans tenglamasidan har bir hadni tashkil qilgan radiatsiyalarning issiqlikka aylanishidan vujudga keladigan issiqlik miqdorlarini e’tiborga olib (4.1) tenglamani quyidagicha yozamiz: Qyig‘QaQqQerQtQmQtrO, (4.2) bu yerda: Qyig‘ - tuproqning yig‘indi quyosh radiatsiyasidan olgan issiqligi. Qa – tuproqning atmosfera uchrashuvchi nurlanishidan olgan issiqligi. Qq - qisqa to‘lqinli qaytgan radiatsiya issiqligi. Qyer – Yerning uzun to‘lqinli nurlanishi issiqligi. Faol yuzaga tushuvchi nurlanish oqimlariga musbat, faol yuzadan ketuvchi nurlanish oqimlariga manfiy ishora quyib (4.2) ni turlicha xususiy holllarga tatbiq etishimiz mumkin. Masalan, sutkaning kunduzgi davri uchun (4.2) ni quyidagicha yozamiz: 4 Qyig‘  Qa – Qq - Qer  Qm - Qt - Qtr  0. (4.3) Kechasi faol yuzaga yig‘indi quyosh radiatsiyasi tushmaydi, shuning uchun qisqa to‘lqinli qaytgan radiatsiya ham bo‘lmaydi. U holda (4.3) tenglama yana ham soddalashadi: Qa – Qer - Qm + Qt + Qtr  0. (4.4) Radiatsion balans va demak, issiqlik balansning har bir elementiga ob-havo va iqlim sharoitlari, agrotexnik va meliorativ tadbirlar kuchli ta’sir ko‘rsatadi. Bunday omillar ta’sirida issiqlik balans va uning elementlarining borishidagi davriylik o‘zgaradi. Ayniqsa Yerning shimoliy hududlarida issiqlik balans elementlari ob-havo va iqlim sharoitlariga keskin bog‘langan. Janubdagi ancha barqaror ob-havo sharoitlarida issiqlik balans elementlari ham ancha turg‘un bo‘ladi. Sug‘orish issiqlik balans elementlariga kuchli va qisqa muddatli ta’sir ko‘rsatadi. Issiqlik balansning ayrim elementlar bo‘yicha taqsimotining o‘zgarishiga tuproqni mul’chalash, ekinlarni egatlar pushtasiga ekish, tuproqni g‘ovaklashtirish va zichlashtirish kabi agrotexnik tadbirlar birmuncha ta’sir ko‘rsatadi. Bu tadbirlarning mohiyatini tuproqning issiqlik rejimini boshqarishni qaralganda mufassal muhokama qilamiz. 1. Tuproqning issiqlik-fizik xususiyatlari Tuproqning harorat holati, isishi va sovishi kabi jarayonlarga yer yuzasining xususiyatlari bilan bir qatorda tuproqning issiqlik-fizik xususiyatlari ham katta ta’sir ko‘rsatadi. Tuproqning issiqlik-fizik xususiyatlariga issiqlik sig‘imi, issiqlik o‘tkazuvchanligi, harorat o‘tkazuvchanligi va issiqlikni o‘zlashtiruvchanligi kabi kattaliklar kiradi. Ularning har birini alohida qaraymiz. Tuproqning issiqlik sig‘imi. Tuproqning issiqlik sig‘imi uning issiqlikni yutish qobiliyatini bildiradi. 5 Tuproqning issiqlik sig‘imi ikki xilda bo‘ladi: 1. Tuproqning solishtirma issiqlik sig‘imi s. 2. Tuproqning hajmiy issiqlik sig‘imi sh. 1 kg quruq tuproqni 1°C ga isitish uchun kerak bo‘lgan issiqlik miqdoriga tuproqning solishtirma issiqlik sig‘imi s deyiladi va uni J/kg°C birlikda o‘lchanadi. Tuproqshunoslik fanida esa tuproq solishtirma issiqlik sig‘imini kal/g.°C birlikda o‘lchash keng tarqalgan. 1 m3 quruq tuproqni 1°C ga isitish uchun kerak bo‘lgan issiqlik miqdoriga tuproqning hajmiy issiqlik sig‘imi sh deyiladi va uni J/m3°C birlikda o‘lchanadi. Tuproqshunoslikda sh ni ko‘pincha kal/sm3°C birlikda o‘lchanadi. Tuproqning solishtirma va hajmiy issiqlik sig‘imlari o‘zaro quyidagicha munosabatda bog‘langan:   с сх , (4.5) bu yerda:  - tuproq qattiq fazasining zichligi. Demak, tuproq solishtirma issiqlik sig‘imini tuproq qattiq fazasining zichligiga ko‘paytirib, tuproqning hajmiy issiqlik sig‘imini hisoblash mumkin. Tuproq solishtirma issiqlik sig‘imini kalorimetr yordamida aniqlanadi. Tuproqning issiqlik sig‘imi uning mineralogik va mexanik tarkibiga, organik moddalar miqdoriga, tuproqning kovakligi va tuproqdagi havo miqdoriga bog‘liq (2- jadval). 2-jadval Tuproq tarkibiy qismlarining issiqlik sig‘imlari. Moda Issiqlik sig‘imi solishtirma (kal/gS) hajmiy (kal/sm3S) Kvarsli qum 0,196 0,517 Loy 0,233 0,577 6 Torf 0,477 0,611 Suv 1,000 1,000 Kvars 0,198 - Ushbu 4.1-jadvaldan ko‘rinadiki, suvning issiqlik sig‘imi tuproqdagi mineral va organik moddalarnikidan katta. Amaliyotda tuproqning hajmiy issiqlik sig‘imini aniqlash keng qo‘llaniladi. Hajmiy issiqlik sig‘im esa tuproq g‘ovaklarining suv yoki havo bilan to‘lishi darajasiga bog‘liq. Havoning hajmiy issiqlik sig‘imi 0,0003 kal/sm3°C ga, suvning hajmiy issiqlik sig‘imi esa 1 kal/sm3°C ga teng. Demak, suvning hajmiy issiqlik sig‘imi havonikidan 3000 marta katta. Shuning uchun tuproqda suvning borligi uning hajmiy issiqlik sig‘imini orttiradi yoki tuproq namligi ortishi bilan uning hajmiy issiqlik sig‘imi ham kuchayadi. Tuproqda havo qancha ko‘p bo‘lsa, uning hajmiy issiqlik sig‘imi shuncha oz bo‘ladi. Shuning uchun nam tuproq quruq tuproqqa qaraganda sekin qiziydi va sekin soviydi. Quruq tuproq tez isiydi va tez soviydi. Suv isishda ko‘p issiqlik yutadi va sovishda esa ko‘p issiqlik ajratadi. Shuning uchun ham qishda uylar va himoya qilingan tuproq inshootlarini issiq suv bilan isitiladi. Bahor oxirlarida qora sovuqlar tushish xavfi bo‘lganda dehqonlar ekinlarni sug‘oradilar. Suv sovishida ajralgan issiqlik hisobiga ekinlar orasi va tepasidagi havo 1-2°C ga isib, ekinlarni qisqa muddatli qora sovuqlardan himoya qilish mumkin. Tuproqning issiqlik o‘tkazuvchanligi. Tuproqning ko‘proq isigan qatlamlaridan kamroq isigan qatlamlariga issiqlik uzatish xossasiga uning issiqlik o‘tkazuvchanligi deyiladi. Issiqlik o‘tkazuvchanlik o‘lchovi bo‘lib issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti  xizmat qiladi. Qalinligi 1 m bo‘lgan qatlam chekkalaridagi haroratlar 1°C ga farq qilganda, qatlamning 1m2 yuzidan 1 s davomida o‘tadigan issiqlik miqdori, shu qatlamning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti  ga teng bo‘ladi. Tuproqning issiqlik o‘tkazuvchanligi uning mineralogik tarkibiga, tuproqdagi organik moddalarning miqdoriga hamda suv va havoning hajmiy ulushlariga bog‘liq. Tuproqda suv va havolarning o‘zaro munosabati uzluksiz o‘zgarib turganligi uchun 7  ham vaqtga nisbatan o‘zgaradi. Tuproq namligining dala sharoitida uchrab turadigan chegaralarida namlik o‘zgarishi bilan hajmiy issiqlik sig‘im 3-4 marta o‘zgarsa, tuproq namligining xuddi shu chegaralarida aynan shu vaqtda  esa 100 martadan ham ortiq o‘zgarishi mumkin. Issiqlik sig‘imdan farqli ravishda issiqlik o‘tkazuvchanlik tuproqni tashkil etuvchi fazalar va komponentalarning hajmiy ulushlarigagina bog‘liq bo‘lmasdan, balki tuproq elementar zarrachalarining o‘lchamlari, shakli va fazoviy joylashishiga ham bog‘liq. Bunday holat tuproqda issiqlik uzatishning qaysi usulda ro‘y berayotgani bilan bog‘liq. Tuproqda issiqlik almashish molekulyar issiqlik o‘tkazuvchanlik, konveksiya, nurlanish usullari bilan amalga oshib, ular orasida hal qiluvchisi molekulyar issiqlik o‘tkazuvchanlikdir. Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti J/ms°C = Vt/m°C. va kal/sms°C birliklarda o‘lchanadi. Tuproq tarkibiy qismlarining issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyentlarining qiymatlari quyidagi 3-jadvalda ko‘rsatilgan. 3-jadval. Tuproq tarkibiy qismlarining issiqlik o‘tkazuvchanliklari. Moda Issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti (Bt/mC) Qum va loy Torf Tuproq havosi Tuproq suvi 0,84÷1,26 0,84 0,02 0,50 Tuproq havosining issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti suvnikidan qariyb 25 marta kam. Shuning uchun tuproq namligi ortgan sari issiqlik o‘tkazuvchanligi ham orta boradi. G‘ovakliklari havo bilan to‘lgan quruq tuproqning issiqlik o‘tkazuvchanligi 8 juda kam bo‘ladi. Shuning uchun g‘ovak tuproq kunduzi zich tuproqqa qaraganda ko‘proq isiydi. Zich tuproqdan (havosi kam bo‘lgani uchun) issiqlik ichki qatlamlarga yaxshi uzatiladi, shuning uchun kam isiydi. Haydalgan yerning yuzasi kunduzi haydalmagan yernikidan ko‘proq isishining sababi ham shunda. Kechasi esa haydalgan (g‘ovak) yerning yuzasi haydalmagan (zich) yer yuzasidan sovuqroq bo‘ladi. Chunki g‘ovak tuproq qatlami, ichki qatlamlardan kelgan issiqlikni tuproq yuzasiga juda yomon o‘tkazadi, shu sababli kechasi g‘ovak tuproq yuzasi sovuq bo‘ladi. Zich tuproqda esa kechasi ichki qatlamlarning issiqligi tuproq yuzasi tomon yaxshi o‘tadi. Shuning uchun zich tuproq kechasi g‘ovak tuproqqa nisbatan iliqroq bo‘ladi. Tuproq muzlaganida issiqlik o‘tkazuvchanligi ortadi. Chunki muzning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti suvnikidan 4 marta oshiq. Qor qoplamining issiqlik o‘tkazuvchanligi juda kam. Qor qoplamining o‘rtacha zichligi 0,2-0,3 g/sm3 bo‘lganda qorning issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti tuproqnikidan 10 martacha kam bo‘ladi. Qishloq xo‘jaligi uchun qor qoplamining ahamiyati katta. Qor qoplami kuzgi g‘alla ekinlarini va ko‘p yillik o‘tlarni qishda muzlashdan saqlaydi. Tuproqning asosiy fizik xususiyatlari (issiqlik sig‘imi, issiqlik o‘tkazuvchanligi) dan tashqari hosilaviy issiqlik - fizik hususiyatlari ham mavjud bo‘lib, ular tuproqning harorat o‘tkazuvchanligi va issiqlikni o‘zlashtiruvchanligidir. Tuproqning harorat o‘tkazuvchanligi. Tuproq issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti  ning tuproq hajmiy issiqlik sig‘imi sx ga nisbatini harorat o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti deyiladi va uni k harfi bilan belgilanadi, ya’ni:       с с к х . (4.6) Harorat o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti SI sistemasida m2/s birlikda o‘lchanadi. Harorat o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti issiqlikning tuproq-da tarqalish tezligini tavsiflaydi. Yoki k koeffitsiyent tuproqning ustki va pastki qatlamlarining harorati qanday tezlik bilan tenglashishini ko‘rsatadi. Tuproq namligi ortishi bilan issiqlik o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti, hajmiy issiqlik sig‘imiga qaraganda tezroq ortadi. Chunki tuproq zarrachalari o‘rtasida namlik 9 ko‘pincha vositachini boshqaradi va haroratni o‘tish jarayonini tezlashtiradi. Shuning uchun suvning harorat o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti juda kamligiga qaramasdan nam tuproqlar quruq tuproqqa nisbatan bir muncha yuqori harorat o‘tkazuvchanlik koeffitsiyentiga ega Tuproqning issiqlikni o‘zlashtiruvchanligi. Tuproqning issiqlikni to‘plash qobiliyatini uning issiqlikni o‘zlashtiruvchanligi deyiladi. Bu kattalikni issiqlik o‘zlashtiruvchanlik koeffitsiyenti b bilan tavsiflanadi. Issiqlik o‘zlashtiruvchanlik koeffitsiyenti b ning miqdori  va sh larning kattaligiga bog‘liq ravishda o‘zgaradi va quyidagi formula bo‘yicha aniqlanadi: 1-rasm. Tuproq issiqlik-fizik xususiyatlarining namlikga bog‘liqligi         с с b х . (4.7) Issiqlik o‘zlashtiruvchanlik koeffitsiyenti J/m2s1/2·°C birlikda o‘lchanadi. Tuproq namligi kuchayishi bilan uning issiqlik o‘zlashtiruvchanligi ortadi. G‘ovak tuproqning issiqlik o‘zlashtiruvchanligi, zich tuproqnikidan oz. Shuning uchun uni tuproqqa ishlov berishni baholashda foydalanish mumkin. Endi g‘o‘za vegetatsiyasi davrida tuproq qatlamidagi issiqlik-fizik xususiyatlarning tuproq namligiga bog‘liq ravishda o‘zgarishini qaraylik. Ma’lumki, tuproq issiqlik-fizik xususiyatlariga tuproq turi, mineralogik va mexanik tarkibi, tuproq holati va harorati, namligi va zichligi ta’sir qiladi. Tabiiy tuproqda bu ta’sirlar birikib turlicha hollarda ruyobga chiqadi. Qishloq xo‘jaligi ishlab chiqarishi amaliyotida issiqlik-fizik xususiyatlarining tuproq namligi o‘zgarishlariga bog‘liq-ligining borishini bilish muhim ahamiyatga ega. Professor I. Turopov O‘zbekiston hududida tuproq issiqlik-fizik xususiyatlarining 10 tuproq namligi o‘zgarishlariga qanday bog‘langanini aniqlash bo‘yicha ilmiy-tadqiqot ishlarini 1963-64 yillarda Toshkent viloyatining Zangiota tumanidagi hozirgi «Tinchlik» jamoa xo‘jaligi paxta dalalarida o‘tkazgan. Bu tadqiqotda tuproq namligini tavsiflash uchun tuproqning 0-30 sm qatlamdagi o‘rtacha namligini olingan. 1963 yilda olingan ma’lumotlar 0-30 sm qatlamda tuproq namligi ortishi bilan uning barcha issiqlik xususiyatlari ham ortganligini ko‘rsatadi. Vegetatsiya davrida sug‘orishlar vaqtida tuproq namligi ortadi, sug‘orishlar orasidagi muddatda esa kamayadi. O‘lchashlar va maxsus formulalar yordamida olib borilgan hisobotlar natijasida sh, , k va b larning qiymatlari aniq-lanib borilgan. Ularning g‘o‘za vegetatsiyasi davrida tuproq namligiga bog‘liq ravishda o‘zgarishini grafik holida tasvirlash quyidagi 4.1-rasmda ko‘rsatilgan. Mazkur 4.1-rasm-dan ko‘rinadiki, tuproq namligi 11 dan 19 foizgacha oshganida harorat o‘tkazuvchanlik koeffisiyenti avval sekin, keyin esa jadal o‘sgan, tuproq namligi 19 foizdan oshgach k ning ortishi so‘na boshlagan. Namlikning olingan chegaralarida hajmiy issiqlik sig‘im ham chiziqli ortgan. Ammo uning ortishi juda sekinlik bilan borgan. Tuproq namligining shu oraligida  va b lar ham orta borgan, ammo namlik 19% dan oshgach  ning ortishi kamaya boshlagan. Tuproqning issiqlik fizik xususiyatlarining qiymatlarini bilish tuproq issiqlik rejimini o‘rganishda ahamiyatga ega. Tuproq issiqlik xususiyatlari tuproq yuzasi rangiga, tuproq zichligiga va strukturasiga ham bog‘liq. Qora tuproqlar quyosh radiatsiyasini ko‘proq yutishi hisobiga yaxshi isiydi, yorqin tuproqlar esa quyosh radiatsiyasini kam yutgani uchun qora tuproqqa qaraganda kam isiydi. Tuproq zichligi ortishi bilan quruq tuproqning issiqlik sig‘imi va issiqlik o‘tkazuvchanligi ham oshadi. Sug‘orish va yog‘inlar tuproq issiqlik sig‘imini orttiradi, bunda tuproq issiqlikni bug‘lanishga sarflab soviydi. 4. Tuproq haroratini o‘lchash Tuproq haroratini o‘lchash uchun ko‘pincha suyuqlikli (simobli, spirtli), termoelektrik va qarshilik elektr termometrlari qo‘llanadi. Biz ular orasidan suyuqlikli termometrlar haqida to‘xtalamiz. 11 Tuproq yuzasining kuzatish muddati (biror aniq vaqt payti) dagi haroratini o‘lchash uchun muddatli termometr TM-3, tuproq yuzasining kuzatish muddatlari oralig‘idagi eng yuqori harora-tini o‘lchash uchun maksimal termometr TM-1, tuproq yuzasining kuzatish muddatlari oralig‘idagi eng past haroratini o‘lchash uchun minimal termometr TM-2 lar ishlatiladi. Agrometeorologik o‘lchashlarda eng ko‘p ishlatiladigan termometr muddatli psixrometrik termometrlardir. Barcha suyuqlikli termometrlar kabi psixrometrik termometr ham uchta asosiy qismdan: silindrik yoki sharsimon shakldagi shisha rezervuar va unga kavsharlangan kapillyar (ingichka) kanali bor shisha naycha (trubka) hamda bo‘-limlarga taqsimlangan shkaladan tashkil topgan. Rezervuar va kapillyarning ma’lum qismi simob bilan to‘ldirilgan. Kapillyar nay va shkala shisha nay ichiga joylashtirilgan. Simobli termometrlar harorat o‘zgarganida simob hajmi-ning o‘zgarishiga asoslanib ishlaydi. Bunday termometr yordamida ancha past, masalan -38,9°C dan past haroratni o‘lchash mumkin emas Chunki bu haroratda simob qotadi va termometr ishdan chiqadi. Maksimal termometr simobli, unda sut rangli shishaga shkala chizilgan bo‘lib, rezervuari silindrik yoki sharsimon bo‘ladi. Shkalaning chegaralari -36°C dan +51°C gacha yoki -21°C dan +71°C gacha bo‘ladi. Shkaladagi 1 ta bo‘lim qiymati 0,5°C ga teng. Termometrning maksimal ko‘rsatishi maxsus shtift (shisha tayoqcha) yordamida saqlab turiladi. Termometrni tayyorlashda rezervuar tagiga uchi kapillyarga kirib turadigan qilib kichkina shisha shtift payvand qilingan. Buning natijasida rezervuardan kapillyarga o‘tish yo‘li torayib qoladi (bu holda rezervuar-dan kapillyarga o‘tish yo‘li kapillyardagi kanal kesimidan kichikroq kesim yuzli halqadan iborat bo‘lib qoladi). Harorat oshganda simob kengayish kuchining ta’sirida rezervuarning tor joyidan kapillyarga osongina o‘tadi. Chunki simob isiyotganida kengayish kuchi, kapillyarning tor joyidagi ishqalanish kuchidan katta. Harorat pasayganida esa simobning hajmi kamayadi va simob ustuni kapillyar bo‘ylab rezervuarga tomon siljiydi. Ammo simob kapillyardan rezervuarga o‘taolmaydi. Chunki simob 12 zarrachalarining o‘zaro tutinish kuchi kapillyarning tor joyidagi ishqalanish kuchini yengishga yetmaydi. Shuning uchun simob ustuni uzilib, kapillyarda qolgan simob ustuni harorat pasaya boshlagan vaqtdagi holatida, ya’ni maksimal harorat qiymatini ko‘rsatganicha qolaveradi. Minimal termometr spirtli termometrdan iborat. Unda qotish harorati -117,3°C, qaynash harorati +78,5°C ga teng etil spirti qo‘llanadi. Minimal harorat termometr kapillyaridagi spirt ichiga joylashtirilgan xira, ikkala uchi biroz yo‘g‘onroq qilib tayyorlangan yengil shisha shtift (tayoqcha) yordamida aniqlanadi. Shtiftning termometr kapillyari ichki devoriga ishqalanish kuchi, spirtning kengayish kuchidan katta va simob pardasining sirt taranglik kuchidan kichik qilib tanlangan. Shuning uchun harorat oshganida spirt kengayib tayoqcha yonidan osonlik bilan o‘tadi, ammo harorat pasayganida spirtning hajmi kamayib sirt parda tayoqchagacha suriladi va sirt parda tayoqchani ham rezervuarga qarab suradi. Harorat osha boshlashi bilan shtiftcha harakatdan to‘xtaydi. Shunday qilib, shtiftning kapillyardagi to‘xtash vaziyati kuzatish muddatlari oralig‘idagi minimal haroratni aniqlash imkonini beradi. Meteorologik stansiyalarda tuproq yuzasining haroratini o‘lchash uchun termometrlarni maxsus ochiq (o‘tdan tozalangan) va yumshatilgan maydon markaziga o‘rnatiladi. Uchala (muddatli, maksimal, minimal) termometrlar bir- biridan 10-15 sm masofaga, rezervuarlarini sharqqa qaratib va tuproqqa biroz botirib o‘rnatiladi. Rezervuarlar tuproqqa zich tegib turishi kerak. Muddatli va minimal termometrlar gorizontal, maksimal termometr esa rezervuarga tomon ozgina qiya qilib o‘rnatiladi, ya’ni rezervuarini pastroq qilib o‘rnatiladi. Tuproq haydalma qatlamining haroratini Savinov tirsakli termometrlari TM-5 bilan o‘lchanadi. Savinov termometrlari komplekt tarzda chiqariladi (1 ta komplektda tuproqning 5, 10, 15 va 20 sm chuqurliklaridagi haroratini o‘lchashga mo‘ljallangan 4 ta termometr bor). Tirsakli termometrlarni ham tuproq yuzasining haroratini o‘lchash uchun termometrlar joylashtirilgan maxsus maydonchaga o‘rnatiladi. Ko‘chma sharoitlarda tuproqning 30 sm gacha chuqurlikdagi haroratini o‘lchash