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　　3诱导公式
　　3.1热传导的基本公式
　　式中Q--代表为热量（W）；
　　K--为材料的热传导系数，热传导系数与比热成反比（W/M2·℃）；
　　A--代表传热的面积（或是两物体的接触面积）（M2）；
　　ΔT--代表两端的温度差（℃）；
　　ΔL--则是两端的距离（M）。
　　3.2热平衡方程
　　下列公式是土壤地表面热平衡的一般方程表达式：
　　Q=（S'+D）-Qr-E0±P±La±V
　　式中S'+D--是太阳辐射（直接辐射和散射辐射）的收入量；
　　Qr--反射辐射；
　　E0--有效辐射；
　　P--白天流向土壤深处的热通量和夜间从土壤较深处流到土壤表面的热通量；
　　La--消耗与蒸发的热和夜间由于凝结所收入的热（a为蒸发或凝结的水汽量，L为蒸发热）；
　　V--白天由土壤传递给邻近空气的热量和夜间自空中流来的热量。
　　引起土壤温度变化的另一个原因是地表面热量收支情况，很显然，当Q为正值时土壤温度将升高；Q为负值时土壤温度则降低。比较上述3种土壤的温度传导与热量平衡特性：沙质土壤的含沙量高，颗粒粗糙，渗水速度快与保水性能差，但通气性能好，热量传导速度比其他两种土壤的速度要快，与地表温度平均差值为9.4℃左右。壤土次之，含沙量适中，颗粒不均匀，渗水速度平稳，保水性能较好，通气性一般，与地表温度平均差值为10.3℃左右。黏质土最慢，含沙量小颗粒细腻，渗水速度慢保水性能好但通气性能差，热量传导率低，与地表温度平均差值为10.9℃左右。这是因为就物质固态、液态和气态而言，热量在气态中传导速度最快，固态中传导最慢而在液态中介于前两者之间。就同一种土壤而言，土质的虚实程度不同，其热量传导速度也存在差异。
　　4事件验证
　　山西省运城市芮城县地处黄河沿岸，土壤成分中沙质土含量大，盐碱含量高易板结和沉积，颗粒粗糙，渗水速度快且保水性能差，在自然沉降与人为经常疏松的两种状态中，温度传导特性与热量平衡特性截然不同。在山西省其他台站同样也遇到过自动站与人工站浅层地温的温度读数有偏差，但是偏差幅度一般都在规范的允许范围以内，像运城市芮城县气象站的这种情况还是比较少见的。
　　下面就芮城县黄河沿岸沙质土为列，进行自然与夯实状态下具有针对性的测试如表4所示，以求得到验证。
　　基于上述测试结果表明：相同的土壤，在周围环境和外界温度相同的情况下，如果它的密度不同，其内部的温度传导与热量交换速度就不等；土壤间隙与颗粒结构有差异的情况下，同样的内部温度其传导速率与热交换的快慢也不一致，温度同样会出现滞后性。这种滞后性体现在我们气象台站，就是浅层地温观测场的自动站与人工站温度数据之间的比对误差，这种误差的大小与观测场内土壤颗粒的大小及均匀程度和虚实状态有关。表5是同一埋深情况下自然与夯实间的温度读数误差值。
　　4个层次的水平平均温差为：5cm处2.98℃，10cm处2.13℃，15cm处1.46℃，20cm处0.95℃。在同一种土壤中，由于它的层次结构与密度的大小不同，热量传导速率就有差异，从而导致温度显示的滞后性不一致，这种滞后性体现在气象台站浅层地温观测场的现象就是自动站与人工站温度数据之间的比对偏差，这种偏差的大小反映出：与浅层地温区域各温度传感器所处环境中的土壤颗粒大小及均匀程度和虚实状态有关。依据表5测试结果：温度读数最小偏差为0.5℃，最大偏差3.7℃。这个现象基本符合芮城县气象站反映的情况。目前山西省有10%左右的气象台站出现过类似的问题，像这种情况最好的解决办法就是在日常维护当中，注意浅层地温观测区域，自动站与人工站温度传感器间环境的一致性，以保证数据的可靠性。
　　5解决方法
　　表面松耙深层颤动维护：具体方法就是用耙勾把浅层地温观测场及地温传感器周边的土壤表面进行疏松，然后用金属杆插入深层作颤动疏松，目的是使整个观测场的土壤层次结构趋于相对均衡，水分流通舒畅，观测场土壤热容量平衡稳定，温度在水平与垂直方向上的波动幅度不会出现跃变值。