小氣候觀測實(shí)習(xí)報(bào)告

1、小氣候觀測實(shí)習(xí)報(bào)告資環(huán)13-2史晨璐 學(xué)號130224225一、實(shí)習(xí)目的、意義1 、通過小氣候特征觀測，了解小氣候觀測的原理、觀 測儀器和安裝方法。2 、掌握輻射、空氣溫度、濕度、土壤溫度、風(fēng)等氣象要素垂直梯度觀測方法3 、學(xué)會整理小氣候觀測資料，分析小氣候要素形成的 原因，揭示不同下墊面小氣候特征，了解不同下墊面產(chǎn)生的 小氣候效應(yīng)，以便進(jìn)一步改善小氣候環(huán)境。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容：1 安裝儀器：安裝天空輻射表和直接輻射表，地面普通溫度表，地面最高溫度表，5cm 10cm、15cm 20cm曲管地溫表，安裝三 杯輕便風(fēng)向風(fēng)速表，在20cm與處安裝阿斯曼通風(fēng)干濕表。2 收集數(shù)據(jù)：從早上8點(diǎn)起，每正點(diǎn)測一次

2、數(shù)據(jù)。輻射的觀測持續(xù)到 下午五點(diǎn)，其他數(shù)據(jù)的觀測持續(xù)到晚上七點(diǎn)。53給處的通風(fēng)干濕表上水通風(fēng)，上發(fā)條三圈。（因?yàn)楸窘M的濕球溫度表上的紗布較大，需要更多時(shí)間通風(fēng)才能測 出更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)）。56 給20cm處的通風(fēng)干濕表上水通風(fēng)，上發(fā)條三圈。并觀測云量，天氣狀況。57先讀一次地溫表（0,5,10,15,20cm ）的讀數(shù)并記錄下來（注：最低溫度在早上8點(diǎn)記錄，最高位溫度在下午3點(diǎn)記錄）。58調(diào)整直接輻射表進(jìn)光筒，對準(zhǔn)太陽，使透過進(jìn)光筒上方 孔的光點(diǎn)正好落在小黑點(diǎn)上。裝上遮光板，使其遮擋 住太陽直射光。59 通風(fēng)（上發(fā)條1圈），觀測20 cm干、濕球溫度， 連讀3個(gè)讀數(shù)；讀干、濕球溫度，連讀3個(gè)讀數(shù)；

3、第二次觀測20 cm干、濕球溫度，連讀 3個(gè)讀數(shù)。60將萬用電表與直接輻射表連接起來，連續(xù)讀數(shù)三次。再將萬用電表與天空輻射表連接起來，連續(xù)讀數(shù)三次。 翻轉(zhuǎn)天空輻射表，使感應(yīng)面朝下，進(jìn)行地面反射輻射觀測， 連續(xù)讀數(shù)三次。1松開輕便風(fēng)速表羅盤套管，按下啟動桿，讀取風(fēng)向及 指示風(fēng)速.2 第二次觀測地溫（0、5、10、15、20cm），利用空盒氣壓表讀取氣壓和附屬溫度。3處理數(shù)據(jù)，訂正、查算、填表。注意事項(xiàng)：1 、天空輻射表固定，地溫儀器不要離觀測架太近，以 免踩到。2 、安裝完儀器后，注意保護(hù)地溫表；將儀器包裝盒等 系好、鎖好，收拾整齊，以免檢定證丟失。萬用表用完后關(guān) 閉，輻射表蓋好帽蓋。日落后將輻

4、射儀器收回。3、數(shù)據(jù)的訂正與查算。三、實(shí)習(xí)區(qū)域概況與方法：地點(diǎn)：林大氣象站位于北緯 40度，東經(jīng)度。 下地面狀 況：水泥地北側(cè)緊挨北林氣象站的實(shí)驗(yàn)樓，據(jù)測點(diǎn)不遠(yuǎn)處有幾棵大 樹，南面有兩層樓高的建筑物，觀測點(diǎn)周圍有低矮的平房， 水泥地較為平整，。四、結(jié)果與分析：分析：該圖應(yīng)該剔除12時(shí)左右時(shí)一個(gè)較低的值。因?yàn)楸窘M觀 測存在不準(zhǔn)確和周圍大樹建筑物遮擋的情況，恰好影響了太 陽直射陽光。所以12時(shí)的數(shù)據(jù)應(yīng)該被剔除。剔除后可看出， 太陽輻射先上升后下降，反射率也是隨著時(shí)間先上升后下 降。當(dāng)天有較為大的風(fēng)力，天空的云量情況一直為0，由此看來影響輻射最重要的因素是太陽高度角。太陽輻射的相關(guān) 數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)隨著太陽

5、高度角的增加而增加，在13時(shí)左右達(dá)到最高值。太陽高度角越大，太陽輻射就越強(qiáng)，到達(dá)近地面的 直接輻射越強(qiáng)，散射輻射也就相應(yīng)的增強(qiáng)。所以相應(yīng)的直接 輻射，散射輻射，總輻射，反射輻射越強(qiáng)，反射率也越強(qiáng)。分析：該圖為干裸地，濕裸地，水泥地的反射率對比，由該圖 可看出水泥地的反射率最高，其次為干裸地，最后為濕裸地。 這是由于水泥地地面光滑，且顏色接近白色，顏色淺且光滑 的條件基本可以將光完全反射，反射強(qiáng)于其他兩組。而濕裸 地在經(jīng)過水的澆灌后地面顏色會比其他兩組的深，較為接近 黑色，反射的光少，吸收的光多，所以濕裸地的反射率最低。 干裸地居于兩組之間。分析：該圖為0cm-20cm 土溫的日變化圖。地表面受

6、太陽照射 影響，溫度隨著太陽直接輻射的變化而變化，隨著太陽高度 角的變化而變化。在13點(diǎn)時(shí)達(dá)到最高而不是12點(diǎn)，是因?yàn)?土壤固體傳熱需要一定的時(shí)間，但大致與太陽高度角的變化 是一致的。所以0cm的11時(shí)12時(shí)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確要剔除。地下 5cm的溫度變化主要是因?yàn)榈乇砻嫦蛳聜鲗?dǎo)熱量，只不過土 壤固體的熱量傳導(dǎo)需要一定的時(shí)間，所以地下5cm的溫度變化與地表面的溫度變化情況有細(xì)微的差別，數(shù)據(jù)差別較大的 原因則是向下傳導(dǎo)期間散熱較快，上層土壤疏松，容易散發(fā) 大量的熱。而地下 10cm,15cm,20cm的溫度變化由于距地表 面過遠(yuǎn)，所以受地表面的溫度變化影響不是很大，只是由于 土壤固體的熱量傳導(dǎo)，傳導(dǎo)的熱

7、量大于大地向外界釋放的長 波輻射，所以10cm,15cm,20cm處的溫度變化為逐漸緩慢的 增加。 分析：該圖表為本測點(diǎn)9,13,17,19時(shí)的土溫隨深度變化曲線。 地表面受太陽輻射影響最大，所以在Ocm處13時(shí)的溫度最高，9時(shí)的溫度最低，雖然 19時(shí)的時(shí)候已經(jīng)沒有太陽輻射， 但由于經(jīng)過了一天的輻射吸收，所以19時(shí)的0cm處的溫度比9點(diǎn)的高。9點(diǎn)時(shí)因?yàn)榇蟮亟?jīng)過了一晚上的向外釋放長波 輻射，釋放了熱量，較深的位置的變化特點(diǎn)是溫度隨著深度 的減少逐漸降低。地表面只吸收了一小段時(shí)間的太陽輻射， 熱量向下只傳導(dǎo)到了地下很淺的部位，溫度逐漸降低，所以 9點(diǎn)時(shí)土溫的變化特點(diǎn)是隨著深度的增加先降低后增加。1

8、3點(diǎn)時(shí)，土壤固體向下傳導(dǎo)熱量已經(jīng)持續(xù)一上午，所以13點(diǎn)時(shí)土溫的變化規(guī)律為土溫隨著深度的增加逐漸降低。17點(diǎn)時(shí)因?yàn)樘栞椛湟呀?jīng)很少，所以 0cm處的溫度較低。因?yàn)橐幌?午都在降溫，所以在較淺的位置溫度變化特點(diǎn)為土溫隨著深 度的增加而增加，而較深的位置受的影響不大，所以較深的 位置土溫隨著深度的增加而減少。而19點(diǎn)是已經(jīng)完全沒有太陽輻射，大地一直在向外釋放長波輻射，向外釋放熱量， 而沒有吸收太陽輻射，所以19點(diǎn)時(shí)變化特點(diǎn)是土溫隨著深度的增加降低。分析：該圖為干裸地，濕裸地地面溫度的變化曲線。兩組曲線變化特點(diǎn)都是先增加后減小，在13時(shí)達(dá)到最高。濕裸地水較多，而水的比熱容較大，所以濕裸地的溫度變化幅度

9、較小， 而且濕裸地的溫度由于水分蒸發(fā)吸熱而低于干裸地的溫度。 由于吸收太陽輻射，熱量增加，溫度就升高，而熱傳導(dǎo)和土 壤升溫都需要一定的時(shí)間，所以地表面的溫度在13時(shí)達(dá)到最高而非12時(shí)。分析：該圖為和處日溫變化圖。由于大氣主要依靠吸收地面的 長波輻射而增熱，同時(shí)也受空氣流通的溫度影響。所以氣溫 主要與太陽輻射有關(guān)，所以氣溫的變化主要與太陽高度角有 關(guān)。曲線圖的變化特點(diǎn)為先增高后降低。由于大氣的增溫需 要一定的時(shí)間，所以在 13點(diǎn)14點(diǎn)左右溫度達(dá)到最高值。理 論上離地面最近，所以處的溫度變化受地面影響更大。而事 實(shí)上當(dāng)天的氣溫情況受空氣溫度影響很大，所以變化情況不 完全符合理論，主要是受到空氣流通

10、和風(fēng)力影響。一些客觀 的因素影響的試驗(yàn)的結(jié)果。分析：上邊兩幅圖分別為和處實(shí)際水汽壓和相對濕度的變化 曲線圖。由于風(fēng)速，蒸發(fā)，湍流和對流等原因，所以相對濕 度的變化較大，相對濕度與溫度呈反比，溫度越高，雖然蒸 發(fā)加快，但飽和水汽壓增大得更多，反而使相對濕度減小。 所以在13點(diǎn)時(shí)相對濕度的值較低，而在 9，10點(diǎn)時(shí)達(dá)到最 高.溫度最高時(shí)，蒸發(fā)也最強(qiáng)，所以實(shí)際水汽壓的變化規(guī)律與溫度的日變化一致。分析：該圖為處干裸地，濕裸地和水泥地的氣溫變化圖。三組 的變化特點(diǎn)差不多，都是先升高后降低。大氣吸收地面的長 波輻射而升溫，太陽輻射越大，溫度越高，因?yàn)榫嗟孛孑^近， 所以受地面溫度的影響較大。分析：該圖為處干

11、裸地，濕裸地和水泥地的氣溫變化圖。三組 的變化特點(diǎn)一致，氣溫先升高后降低。但水泥地的變化幅度 最大，是因?yàn)樗嗟氐孛孑^光滑，且水泥地的地表面顏色較 淺，所以大地吸收的輻射較少，所以大地釋放出的長波輻射 越少，所以在太陽輻射較弱的時(shí)候，水泥地吸收的長波輻射 越少，所以處的氣溫越低。變化幅度越大。分析：該圖為處干裸地，濕裸地和水泥地空氣濕度變化曲線。 空氣濕度與溫度有關(guān)，氣溫增高，雖然蒸發(fā)加快，但飽和水 汽壓增大得更多，反而使相對濕度減小。 所以在高溫時(shí)較低， 因?yàn)闈衤愕厮州^多，且處距地面較低，地表面溫度高水分 蒸發(fā)多于其他兩組，所以呈反?，F(xiàn)象。由于對流，湍流，風(fēng) 的影響，所以相對濕度的變化不規(guī)

12、律。分析：該圖為處干裸地，濕裸地和水泥地相對濕度的變化曲線圖。相對濕度取決于氣溫，與溫度呈反比，所以13點(diǎn)時(shí)三組的相對濕度都較低。水泥地的相對濕度均低于其他兩組， 因?yàn)樗嗟氐膶?shí)驗(yàn)位置風(fēng)速較大，考慮蒸發(fā)等因素，所以水 泥地相對濕度較低。分析：該圖為一天內(nèi)風(fēng)速的變化曲線圖。由于太陽輻射，下墊面的不同，導(dǎo)致受熱不均勻氣壓變化，空氣開始流動。 由于周圍的建筑物，樹等環(huán)境的原因，所以風(fēng)速的變化不規(guī) 律，但整體依舊呈現(xiàn)一個(gè)基本不變的趨勢。分析：該圖為本站氣壓的變化曲線圖，溫度升高時(shí)，大 氣受熱膨脹上升，大氣對大地的壓強(qiáng)減弱，所以本地氣壓減 小。所以本站氣壓的變化特點(diǎn)為先降低后增加。下午的時(shí)候 太陽雖然落

13、山但余溫仍然存在，氣壓仍是上升趨勢。此后太 陽下山，氣壓有開始減弱的趨勢。五、整理總結(jié)：觀測點(diǎn)周圍小氣候受各氣象要素的綜合影響，各氣象要素日變化呈現(xiàn)一定規(guī)律。太陽輻射主要受太陽高度角和大氣透明度的影響，太陽 高度角和大氣透明度越大，太陽輻射越強(qiáng)，夏季晴天時(shí)一般 在中午達(dá)到最大值。太陽輻射決定了該區(qū)域所接收的熱量， 決定植被生長狀況，影響氣溫、濕度等其他氣象要素，對小 氣候有重要的作用。土壤溫度主要受太陽輻射和地表植被的影響，太陽輻射 強(qiáng)土壤溫度高，地表植被覆蓋率高土壤溫度低。土壤溫度在 一定程度上影響氣溫，而氣溫是小氣候中一個(gè)重要的氣象因 素。此外，土壤溫度適宜有利于植被的生長，能夠調(diào)節(jié)小氣候

14、。氣溫主要受太陽輻射、下墊面性質(zhì)和風(fēng)的影響，太陽輻 射強(qiáng)、下墊面粗糙、無風(fēng)都能導(dǎo)致氣溫升高。它影響植物的 生長狀況，也影響城市居民的生活，是小氣候的重要組成部 分。濕度主要受氣溫、植被的影響，濕度大空氣含水量多， 氣候濕潤更適合人們生活，干燥的氣候不利于植物生長，對 人們的生活也有不利影響。在一日之內(nèi)氣壓一般比較穩(wěn)定，不易受其他氣象要素的 影響，為該區(qū)域小氣候的形成創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境。對比發(fā)現(xiàn)，下墊面性質(zhì)對小氣候有很大影響。首先，平坦、空曠的下墊面，有利于散熱，氣溫低，氣 候更舒適。其次，有高大建筑物的地方，受建筑物的阻擋， 地面接收的太陽輻射較小，當(dāng)太陽光線不充足時(shí)不僅不利于 植物生長也不利于人體健康。第三，雜草覆蓋的下墊面比水 泥地面更具優(yōu)勢，植被覆蓋率高，水汽壓大，空氣濕度大， 且地面反射率更低，能起到降溫增濕、釋氧固碳、調(diào)節(jié)小氣 候等生態(tài)效應(yīng)。第四，植物覆蓋率高