微氣象學(xué)期末復(fù)習(xí)

1、第一章1)微氣象學(xué)的概念：微氣象學(xué)是研究發(fā)生在大氣邊界層下層及其下部土壤-植被-大氣作用層中的微尺度、小尺度或局地尺度的大氣現(xiàn)象、過程與變化規(guī)律的學(xué)科。2)微氣象與微氣候異同：它們處理的都是發(fā)生在近地氣層的相似的大氣過程，由短期平均的得到的微氣象規(guī)律通過積分等數(shù)學(xué)或統(tǒng)計(jì)運(yùn)算能得到長期的微氣候變化規(guī)律。它們的主要不同在于對(duì)氣象要素的進(jìn)行平均的時(shí)間尺度不同。微氣象是對(duì)不僅關(guān)心邊界層或下墊面層氣象變量的短時(shí)平均，還關(guān)心它們的脈動(dòng)。而微氣候是對(duì)氣象變量的長期平均，關(guān)心的是日變化、季節(jié)變化。3)微氣候的特點(diǎn)：范圍小、差異大、很穩(wěn)定三個(gè)特點(diǎn)。4）微氣象的研究領(lǐng)域：包括各種類型下墊面上的輻射收支狀況及其分布

2、特征和變化規(guī)律，近地層中各種物理屬性的輸送和交換物理過程、控制機(jī)制，微氣象的形成原因，各種影響因素，各氣象要素的變化規(guī)律。如：輻射收支狀況，動(dòng)量、質(zhì)量、熱量交換，水、C、N等 物質(zhì)循環(huán)。尤其關(guān)心的是測(cè)定和模擬上述湍流交換在植被和地表間的時(shí)空變異。目標(biāo)：改良微氣象條件。5） 微氣象的研究方法微氣象的研究方法通常是采用理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，并以實(shí)驗(yàn)為主。實(shí)驗(yàn)方法則是以野外試驗(yàn)觀測(cè)及室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。（1）觀測(cè)試驗(yàn)研究（2）數(shù)值模擬研究數(shù)值模擬研究就是用系統(tǒng)的觀點(diǎn)，從近地層大氣物理系統(tǒng)所遵循的基本物理定律（質(zhì)量守恒律、大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律、能量守恒律）出發(fā)，根據(jù)下墊面特征，給出適當(dāng)?shù)倪呏禇l件和模式參數(shù)值，來

3、研究某個(gè)下墊面的溫度、濕度、風(fēng)速等的分布和變化規(guī)律。（3）觀測(cè)試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的研究上述二種研究方法各有長處，也各有局限性，二者結(jié)合是微氣象研究更合理、更有效的方法，一般用試驗(yàn)觀測(cè)資料驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果，或者通過觀測(cè)試驗(yàn)確定數(shù)值模擬模式參數(shù) 。（4）模型試驗(yàn)研究通過人造模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)來探索某些微氣象規(guī)律屬于模型試驗(yàn)研究方法。第二章1) 兩個(gè)方程平坦裸露下墊面的地表輻射收支方程Rn=S+D+G-R-U-RL輻射收入項(xiàng)包括：太陽直接輻射S、天空散射輻射D和大氣逆輻射G；輻射支出項(xiàng)包括：短波反射輻射R、地面放射輻射U和長波反射輻射RL。地表能量平衡方程可表示為：Rn=H+LE+QsfH為感熱通量

4、，LE潛熱通量，Qsf為土壤熱通量。 2)影響下墊面反射率的因子影響下墊面反射率的因素有2個(gè)方面：內(nèi)因：下墊面本身的物理特性，如的顏色、濕度、粗糙程度等（空間差異）；外因：天文因素，如太陽高度角、波長（時(shí)間差異）(1)物體顏色愈深，反射率愈小，顏色愈淺，反射率愈大。(2)地表反射率隨土壤濕度的增加而減小，且大致符合負(fù)指數(shù)關(guān)系。(3)粗糙度增加使地表反射率減小。(4)地表反射率隨太陽高度角的增大而減小的。(5)地表反射率隨輻射波長的不同而不同，對(duì)紅外區(qū)輻射的反射率大于可見光區(qū)。 3）有效輻射的影響因子下墊面有效輻射大小取決于地面長波輻射和大氣逆輻射，地面長波輻射取決于地面溫度；大氣逆輻射又受大氣

5、溫度、大氣中的水汽含量以及云狀云量等氣象因素的影響。（a）地面溫度（b）大氣溫度（c）大氣濕度：隨著水汽壓的逐漸增大，有效輻射減小。（d）云的影響：有效輻射隨云量的增加、云層變厚而減小。（e）其他自然和人為因素 ：近地層中的霾和霧減小地面有效輻射；人工措施改變下墊面有效輻射，如：熏煙、灌水、塑料大棚、地膜覆蓋和草簾覆蓋等等。4)晴天、平坦裸地上凈輻射的日變化特征上午下墊面凈輻射隨時(shí)間推移而不斷增大晴天地表凈輻射的最大值出現(xiàn)時(shí)刻不在正午而在正午之前，下墊面凈輻射日變化并不對(duì)稱于正午。下午下墊面凈輻射隨時(shí)間推移下降 。夜間，凈輻射的時(shí)間變化與有效輻射相同，但符號(hào)相反。夜間凈輻射在降低到最低值后又有

6、所回升，但一直是負(fù)值。凈輻射為零的時(shí)刻。在地面凈輻射日變化過程中，一天有兩次的時(shí)刻，它們都發(fā)生在日間。5)坡地上的直接輻射任何一個(gè)坡地、任何時(shí)刻的太陽直接輻射計(jì)算公式為：(A)坡地坡向?qū)χ苯虞椛涞挠绊懫孪虻挠绊懸哉鐣r(shí)刻，A=0，對(duì)|求偏導(dǎo)數(shù)有：這表明，當(dāng)太陽高度角一定時(shí)，相同坡度的坡地上直接輻射量隨坡向|的增大而減小；即南坡最大，偏南坡次之，東西坡、偏北坡依次再減小，而北坡最小 。掌握理解變化規(guī)律對(duì)于晴天相同坡度的坡地來說，不同坡向的太陽直接輻射量最大值出現(xiàn)時(shí)刻隨坡向不同有差異。偏東坡（東南坡、東坡和東北坡）上的直接輻射量上午大于下午，最大值出現(xiàn)在上午；而偏西坡上正好相反；南坡和北坡上的直接

7、輻射量上午和下午基本對(duì)稱，最大值出現(xiàn)在正午（太陽高度角最大）。最大值的出現(xiàn)時(shí)間以東坡最早，然后是東南、東北坡，南、北坡，西南、西北坡，西坡最晚。就各坡地上直接輻射最大值來說，南坡最大，東南坡和西南坡、東坡和西坡以及東北坡和西北坡依次減小，北坡上最?。欢移掀律系闹苯虞椛渥畲笾刀急人矫嫔系拇?，偏北坡上的最大值都比水平面上的小。 坡度的影響以正午（A=0）、南坡（ =0）為例，有：這表明，當(dāng)h一定時(shí)，若h+<90°，則S ，0隨的增 加而增大；若h+ >90°，則S ，0隨增加而減??；若h+=90°，則S ，0出現(xiàn)最大值；顯然，正午南坡上出現(xiàn)直接 輻射

8、最大值的坡度為 = 90°- h。因?yàn)椋耗掀律险鐣r(shí)刻所獲得的直接輻射量就相當(dāng)于緯度比該地低度的地方水平面上所獲得的直接輻射量。南坡坡度每增加1°，正午時(shí)所獲得的直接輻射就相當(dāng)于地理緯度降低1°的水平面上的直接輻射量，即相當(dāng)于測(cè)點(diǎn)向南推移了110 km。問題：求緯度為北緯35度的南坡正午時(shí)刻，冬至、夏至、二分日太陽輻射最強(qiáng)的坡度？6）坡地上的凈輻射任一坡地上的輻射收支方程：坡前平地反射到坡地上的大氣長波輻射 ：林冠輻射平衡各分量第三章1）土壤溫度波方程任一深度z處的溫度變化方程：土壤溫度日、年變化消失的深度例： 若以溫度日較差0.1為日恒溫層深度即假定某日地面溫度

9、振幅為20.0，對(duì)南京黃棕壤（代表土壤）K=0.00492cm2/s，試求該日的恒溫層深度。取n=1，T=24×60×60=86400秒，K=0.00492cm2/s，根據(jù)公式有：若以溫度振幅減至地面振幅的1/10作為恒溫層深度，即有：一般把日較差小于或高于某一規(guī)定值作為恒溫層深度比校合理。若令年=日，則有可知，土壤年變化消失的深度是日變化消失深度的19.1倍。所以，就上面南京土壤而言。2）土壤熱通量的變化特征基本規(guī)律通過土壤任一深度的土壤熱通量的年、日變化也是一高階的正弦周期函數(shù)，一天中有最高值和最低值。土壤熱通量的絕對(duì)值隨深度的增加而減小，其振幅隨深度增加呈幾何級(jí)數(shù)遞減

10、，即深度愈深，土壤熱通量振幅愈小，其年、日變化愈不明顯。土壤熱通量的位相隨深度增加也是線性遞減。位相為但比同深度的溫度波位相提前，即Qs的極值出現(xiàn)時(shí)間比同深度的溫度波極值出現(xiàn)時(shí)間提前了。對(duì)日變化來講，對(duì)一階諧波提前了3小時(shí)，二階諧波提前了1.5小時(shí), n階諧波提前了小時(shí)。就年變化而言, 對(duì)一階諧波提前了1.5月, n階諧波提前了小時(shí)。影響因素從熱通量變化的表達(dá)式分析可知，影響因素為:通過深度z處的熱通量大小與該層土壤容積熱容量Cv、導(dǎo)溫率K的平方根 以及該深度溫度波的振幅成正比，即K，Cv，Azn越大的土壤，Qs也越大。由 可知，對(duì)一定土壤來講，日變化小，對(duì)Qs日變化影響小，故Qs的日變化主要

11、取決溫度梯度的日變化。的年變化大，雨季土壤濕度大，大，故Qs也大，而在旱季，濕度小，小，故Qs也小。作用面特性對(duì)Qs的影響：作用面特性對(duì)土壤熱交換影響很大，在其它條件相同的條件下，凡是導(dǎo)熱率大、反射率小、蒸發(fā)弱的作用面，其土壤熱交換量就大，反之，則小。有多種自然覆蓋物存在時(shí)，也使土壤熱交換明顯減小。3）典型晴天下，日土壤溫度鉛直分布分為四種類型：a、日射型又稱受熱型：日間由于地表吸收太陽輻射而獲得熱量，地表迅速升溫，熱量由地表向下層輸送，溫度自地面向下隨深度增加而遞減，TZ<0，典型出現(xiàn)時(shí)間為13時(shí)。b、輻射型又稱放熱型：夜間地表因輻射冷卻溫度急劇下降，熱量自土壤下層向上輸送，溫度隨深度

12、增加而遞增，TZ>0，典型出現(xiàn)時(shí)間為01時(shí)。c、早上過渡型：日出以后，地表得到熱量，溫度很快上升，這時(shí)土壤上層，熱量由地表向下輸送，溫度自地表向下隨溫度增加而遞減，TZ<0，而在土壤下層， 還未受到地表熱量加影響，仍要持續(xù)著01時(shí)的輻射型分布，TZ>0，最低溫度出現(xiàn)在某一深度，由此向上，溫度均呈遞增型，典型出現(xiàn)時(shí)間為07時(shí)。d、傍晚過渡型：日落后地表開始輻射降溫，地表溫度逐漸下降，在土壤上層溫度隨深度增加而遞增，TZ>0，而在下層，地表輻射冷卻還未影響到，溫度仍持續(xù)日射型分布，隨深度增加而遞減，TZ<0，這時(shí)最高溫度出現(xiàn)在另一深度，由此向上，向下溫度都是遞減的，典

13、型出現(xiàn)時(shí)間為19時(shí)。 4）影響土壤溫度狀況的因素影響土壤溫度狀況的因素有以四個(gè)方面因素：地理?xiàng)l件、天氣條件、土壤條件、地表覆蓋情況，下面就這四方面因素作一些討論。（1）地理?xiàng)l件：地理?xiàng)l件主要指海拔高度和地形條件對(duì)土壤溫度狀況的影響。A、海拔高度：隨著海拔高度增加，大氣中水汽和塵埃均減少，大氣透明度增加，因而白天獲得的輻射能和夜間放出的長溫輻射都比海拔低的平原地區(qū)多，所以高山或高原地區(qū)，白天溫度比平原高，晚上比平原低，日夜差大。隨海拔增加，氣溫下降快且梯度大，而土壤溫度隨海拔高度增加，遞減慢，梯度小。B、地形條件：地形條件主要指山坡的坡向、坡度、地形形態(tài)，如山頂和盆地，馬鞍型地形等，地形條件不同

14、，土壤溫度差異很大 。（2）天氣條件：一段講，在晴天、靜風(fēng)、土壤干燥時(shí)，土壤溫度高；而在陰天、大風(fēng)、土壤潮溫時(shí)，土壤溫度低。云量的影響：在輻射收支為正的白天和暖季，云層增多，土壤溫度偏低，而在輻射收支為負(fù)的夜間或冷季，云層增多，土壤溫度偏高。風(fēng)速的影響：風(fēng)速影響湍流交換的熱量輸送。日間，云層和風(fēng)速都有減低土壤溫度的作用；夜間，云層和風(fēng)速都有提高土壤溫度的作用。故霜凍多發(fā)生在晴朗無風(fēng)的夜間。降水的影響：降水增加，土壤濕度增大，導(dǎo)熱率增大，從而增加土壤層之間熱量的上下交換，故有白天降低溫度，夜間提高溫度，減小土壤溫度日較差的作用。另外潮濕的土壤，蒸發(fā)耗熱量也大，使土壤熱通量減少，溫度也偏低 。（3

15、）土壤條件的影響：土壤條件主要指土壤濕度、土壤顏色、土壤質(zhì)地等對(duì)土壤溫度的影響a、土壤濕度的影響一般特點(diǎn)是潮濕的土壤對(duì)應(yīng)的土溫較低，干燥的土壤對(duì)應(yīng)的土溫較高。原因是潮濕的土壤，蒸發(fā)耗熱量大（LE大），帶走的熱量多，故溫度低，潮濕的土壤，導(dǎo)熱率大，白天熱量易向下輸送，上層土壤溫度不會(huì)很高；潮濕的土壤，容積熱容量大，每升高1，所吸收的熱量多，故溫度不易升高。干燥土壤則相反。b、土壤顏色的影響顏色深的土壤，反射率小，吸收太陽輻射多，溫度高。顏色淺的土壤，反輻射率大，吸收太陽的輻射少，溫度偏低。顏色對(duì)土壤溫度的影響溫度一段夏大于冬季，晴天大于陰天。c、土壤質(zhì)地的影響粗質(zhì)地土壤（如砂土），溫度年、日振幅

16、小，溫度波影響土層深細(xì)質(zhì)地土壤（如壤土），溫度年、日振幅大，溫度波影響土層淺（4）地面覆蓋物的影響：土壤條件主要指土壤濕度、土壤顏色、土壤質(zhì)地等對(duì)土壤溫度的影響。a、植被的影響：有植被的土壤溫度日較差小于無植被的裸地。b、雪被的影響：雪被是不良的導(dǎo)熱體，其導(dǎo)熱率很小，只有0.0004Cal/cm/s/，而土壤平均導(dǎo)熱率比雪被大一個(gè)量級(jí)，為0.003 Cal/cm/s/，雪被的導(dǎo)熱率只有土壤導(dǎo)熱率的1/10。因此，在冷卻的冬季，有積雪覆蓋的土壤，其溫度下降緩慢，土壤不易凍結(jié)，即使凍結(jié)，凍結(jié)的深度也較淺 。（5）腐殖質(zhì)和草根層的影響：植物的有機(jī)體和草根層是不良的導(dǎo)熱體，白天能阻止熱量進(jìn)入土中，造成

17、土壤表面溫度高，夜間能阻止熱量上傳，造成表面溫度低。故土壤中腐殖質(zhì)和草根層多的土壤，土壤溫度日較差大，早春易發(fā)生霜凍危害。改善的辦法是進(jìn)行深耕，使腐殖質(zhì)和草根多的上層土壤和礦物質(zhì)較多的下層土壤充分混和，增加土壤導(dǎo)熱率，可減少早春霜凍危害 。 第四章1）例：假設(shè)我們?cè)O(shè)立一根裝有風(fēng)速表的支柱來測(cè)量風(fēng)速U和W，每6秒測(cè)量一次 瞬時(shí)風(fēng)速，最后得到下列10對(duì)測(cè)量結(jié)果：U(m/s):5 6 5 4 7 5 3 5 4 6W(m/s):0 -1 1 0 -2 1 2 -1 1 -1兩個(gè)變量間的協(xié)方差為：2）物理量a全導(dǎo)的雷諾平均推導(dǎo)3)關(guān)于湍流的一些公式：（A）動(dòng)量、熱量和水汽的湍流垂直輸送通量表達(dá)式：(B

18、)摩擦速度u*、摩擦溫度T*、摩擦濕度q*分別描述其對(duì)應(yīng)脈動(dòng)值的平均狀況。因?yàn)樵诮貙又?，、P、E不隨高度而變化，所以在近地層中u*、T*、q* 也不隨高度而變化。 (C)利用梯度觀測(cè)資料計(jì)算通量的公式中性層結(jié)下定義粗糙高度Z0：下墊面上平均風(fēng)速為零的高度。粗糙高度隨近地層大氣層結(jié)穩(wěn)定度的變化而變化，穩(wěn)定層結(jié)時(shí)的粗糙高度大于中性層結(jié)、更大于不穩(wěn)定層結(jié)時(shí)的粗糙高度；粗糙高度還隨近地層平均風(fēng)速的增大而減小。對(duì)于一般的淺草地，粗糙高度大約24cm。這是一個(gè)對(duì)數(shù)風(fēng)速廓線：風(fēng)速隨高度是對(duì)數(shù)變化的。湍能梯度里查遜數(shù) < 0：不穩(wěn)定，Ri = 0：中性> 0：穩(wěn)定L可理解為單位里查遜數(shù)時(shí)的混合長

19、；但是特征長度與混合長又有一定的區(qū)別，它只作為湍流鉛直混合的特征尺度。 不穩(wěn)定層結(jié)時(shí)：/Z<0,L<0,<0穩(wěn)定層結(jié)時(shí): /Z>0,L>0,>0中性層結(jié)時(shí)：/Z=0,L趨于無窮大,=0公式之間的關(guān)系:如證明不穩(wěn)定條件下： 考慮到觀測(cè)和確立經(jīng)驗(yàn)相似函數(shù)（常數(shù)）的不確定性，在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，不要求非常高的精度時(shí)，可采用下面較簡(jiǎn)單的函數(shù)形式。中性條件下，不穩(wěn)定條件下，另外有一個(gè)好處就是可簡(jiǎn)化與 Ri的關(guān)系，4）湍流動(dòng)能的三個(gè)區(qū)域：含能區(qū)、慣性區(qū)、耗散區(qū)5）大氣的湍譜的一般特征（1）在高頻譜，即圖中f>1處，曲線趨于直線，即相當(dāng)于慣性區(qū)的譜形，該處與穩(wěn)定度關(guān)

20、系不大，穩(wěn)定度只反映在 中；而在低頻部分則穩(wěn)定度影響很大。（2）圖中用表示穩(wěn)定度，<0時(shí)表示不穩(wěn)定層結(jié)，絕對(duì)值越大，越不穩(wěn)定，>0表示穩(wěn)定，=0為中性。（3）圖中曲線表明低頻部分譜曲線隨不穩(wěn)定度的增加更偏向低頻部分，<0時(shí)圖中斜線部分表示值不能精確給定。而譜曲線的最大值所在的頻率也隨不穩(wěn)定度的增加而減小，這說明越不穩(wěn)定，低頻部分占的比重越大，或大渦所占比重更大。（4）曲線下的面積代表湍能，因而隨不穩(wěn)定的增加，湍能也越大。即：（A）在慣性副區(qū)，所有的譜都符合Kolmogorov相似律。（B）在Z/L大于0的低頻區(qū)，譜線按Z/L值分開，譜峰對(duì)應(yīng)的頻率隨Z/L的增大而增大。（C）在

21、Z/L小于0的區(qū)域，譜線不能按Z/L清楚的排列，而出現(xiàn)互相交織的狀態(tài)，用陰影區(qū)表示，說明歸一化的譜與Z/L無關(guān)。6）近地氣層的溫度鉛直分布類型晴朗的天氣條件下，分成四種類型（兩個(gè)基本型、兩個(gè)過渡型），其形式有：日射型、傍晚過渡型、輻射型、早上過渡型。 7）氣溫的鉛直分布（廓線），大致上可有對(duì)數(shù)模式、指數(shù)模式和對(duì)數(shù)-線性模式等多種。對(duì)數(shù)模式如按指數(shù)模式對(duì)數(shù)-線性模式這些模式雖表示形式不同，但說明的問題是一樣的，即日間總是描述日射型的分布，夜間描述輻射型的分布。特別是在接近中性和高度比較低的情況下，三種模式是十分接近的。所以，實(shí)際上在小氣候工作中，通常都認(rèn)為近地層中氣溫分布與對(duì)數(shù)律是大致符合的。8

22、）貼地氣層氣溫的鉛直梯度的某些定性理論結(jié)果：無論在何種層結(jié)下，氣溫梯度隨高度按雙曲線降低。它表明隨著高度的增加，地面的影響很快削弱，混合不斷加強(qiáng)，溫度梯度迅速遞減并趨于平衡狀態(tài)。當(dāng)貼地層的層結(jié)為不穩(wěn)定時(shí)，相同高度處的溫度梯度將隨不穩(wěn)定度的增加而變大。因?yàn)?，?dāng)時(shí)層結(jié)不穩(wěn)定本身（即1的大?。?，與其余高度的溫度梯度成正比。在穩(wěn)定層結(jié)下為負(fù)，若z1高度處的1絕對(duì)值愈大，表示層結(jié)愈穩(wěn)定。即當(dāng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的各高度上的的絕對(duì)值也愈大。地面風(fēng)速切變加大，表明動(dòng)力湍流加強(qiáng)，無論在白天或夜間，其結(jié)果總要使梯度的絕對(duì)值減小。由于貼地層中溫度梯度的變化是與地面影響直接相聯(lián)系的，所以，在最緊貼地面的薄層中溫度梯度的晝夜變化

23、幅度最大。在平衡狀態(tài)下，湍流熱通量 H = 0，則有=0。當(dāng)其余條件不變時(shí)，地面接受的輻射平衡愈多，蒸發(fā)耗熱愈少(地面愈干燥)，溫度梯度就愈大9）氣溫的脈動(dòng)溫度脈動(dòng)也有日變化，其日變曲線大體上與交換系數(shù)K的日變化相似，也是中午前后最大，夜間最小。近地氣層中強(qiáng)烈的溫度脈動(dòng)使得氣溫的小氣候觀測(cè)發(fā)生困難。惰性大的儀器，如水銀溫度表反而能給出較長時(shí)段的平均值，但不能測(cè)出瞬時(shí)變化。而惰性太小的儀器，除了作專門的溫度脈動(dòng)觀測(cè)外，卻不好測(cè)平均值。因此，為了避免脈動(dòng)的影響，即使使用水銀溫度表，在進(jìn)行梯度觀測(cè)時(shí)也往往需要重復(fù)觀測(cè)36次。10）關(guān)于絕對(duì)濕度在有蒸發(fā)的情況下，比濕（絕對(duì)濕度）隨高度是遞減的，而且其梯

24、度隨高度增加而減小，這種比濕向上遞減的鉛直分布型，是最為普遍的分布型，稱為濕型分布。如果在夜間地面發(fā)生凝結(jié)時(shí)，E為負(fù)值，梯度為負(fù)，貼地層內(nèi)絕對(duì)濕度隨高度增加。這種鉛直分布型稱為干型分布。不過這種干型分布也可因地面吸濕的結(jié)果產(chǎn)生。但是，不論何種原因造成的絕對(duì)濕度向上遞增的現(xiàn)象，都不如氣溫那樣明顯和典型。因此，總的來說，就是在夜間濕型分布也是主要的。當(dāng)近地層中風(fēng)速加強(qiáng)時(shí)，表示動(dòng)力亂流加強(qiáng)，促使上下層之間的水汽交換，導(dǎo)致絕對(duì)濕度的梯度減小。 隨著離地面高度的增加，湍流交換加強(qiáng)，絕對(duì)濕度的梯度很快減小，所以無論絕對(duì)濕度或它的梯度都是在下層的變幅最大。下墊面獲得的輻射平衡愈大，意味著提供蒸發(fā)的能量愈多，

25、一般說(對(duì)足夠濕潤地段)總是使蒸發(fā)加強(qiáng)，濕度梯度增加。地面越濕潤 （尤其是干燥地段灌水之后）湍流熱交換量愈少，蒸發(fā)就愈旺盛，濕度梯度也就越大。 11）相對(duì)濕度相對(duì)濕度是絕對(duì)濕度和氣溫的相對(duì)濕度在近地氣層中的鉛直分布可分為濕型和干型兩種類型。濕型:相對(duì)濕度由地面向上遞減稱為濕型分布。這種分布型的產(chǎn)生主要是因?yàn)橐归g在近地氣層中出現(xiàn)逆溫，此時(shí)地面因溫度低，所以相對(duì)濕度要比上層高。干型:指相對(duì)濕度由下向上逆增。日間地面受熱增溫，下層相對(duì)濕度并沒有因蒸發(fā)加強(qiáng)、絕對(duì)濕度增加而增大。相反，因?yàn)闇囟冗^高，相對(duì)濕度減小。于是就造成與溫度鉛直分布相反的干型分布。在濕潤地區(qū)的暖季相對(duì)濕度的干濕交替在一晝夜間是十分明

26、顯的，很容易觀測(cè)到。只有在比較特殊的條件下，如在低溫或高濕的地區(qū)或季節(jié)，可以出現(xiàn)全天的濕型分布。1975年8月我們?cè)谇嗖馗咴?昆侖山口)就曾觀測(cè)到這種現(xiàn)象。反之，在干熱地區(qū)，也可能出現(xiàn)全天干型分布。此時(shí)，夜間干型主要是因?yàn)橥寥牢鼭竦慕o果。相對(duì)濕度的日變化一般是比較簡(jiǎn)單的。它大致上與氣溫日變化曲線反向?qū)?yīng)。亦即當(dāng)日間溫度升高時(shí)，相對(duì)濕度下降，溫度升至最高，相對(duì)濕度降至最低，一日之間完成以早晨最大，午后最小的單峰型日變化。 12）近地層中的風(fēng)狀況 看PPT 第六章1）農(nóng)田輻射在群體內(nèi)分布模式太陽光能在群體中傳輸主要決定于群叢結(jié)構(gòu)：葉片的聚集度、冠層間空隙、葉片傾角和方位角等。植物群體內(nèi)相對(duì)日照面

27、積隨離植物上表面距離的增加而呈負(fù)指數(shù)遞減。2）凈輻射在農(nóng)田中的鉛直分布白天，農(nóng)田中凈輻射廓線的總趨勢(shì)是由群體上層向下遞減，為遞減型。夜間，由群體上表面向下遞增(有效輻射減小)，整個(gè)農(nóng)田凈輻射廓線呈遞增型3）農(nóng)田中氣溫的分布(一)直立作物冠層的氣溫分布當(dāng)植株株高超過1m后，氣溫在植被中的鉛直分布發(fā)生變化，最高溫度的出現(xiàn)部位上升到某一高度上，但不發(fā)生在輻射最強(qiáng)的植被上表面，因?yàn)槿后w表面潛熱耗熱較多、湍流交換也較強(qiáng)。最高溫度出現(xiàn)的高度，將是獲得的輻射熱量比較多、湍流弱、蒸騰也較小的部位，溫度由此向上、向下均遞減。在夜間，也出現(xiàn)最低溫度的部位從地面上移現(xiàn)象，即隨著植被高度和密度的增加，發(fā)生最低溫度的高度也相應(yīng)抬升。(二)葉片呈水平狀的闊葉植物冠層內(nèi)的溫度分布對(duì)葉片大、傾斜角很小、水平著生為主的植物，如棉花、油菜、大豆以及多種蔬菜等，白天，葉片能阻擋太陽輻射向下層傳播，最高溫度出現(xiàn)在群體上表面，并由此向下遞減。夜間，群體下部葉片較少，湍流交換強(qiáng)，群體上部冷卻后的濃密冷空氣容易下沉到地表，因此最低溫度總是在地面出現(xiàn)。4）農(nóng)田蒸散農(nóng)田蒸散為植物蒸騰和土壤蒸發(fā)(在水田為水面蒸發(fā))之和。在植物苗期，植物蒸騰較小，主要是土壤蒸發(fā)；在植物生長的盛期，由于植被覆蓋度的增加，此時(shí)土壤蒸發(fā)變得很小，主要是植物的蒸騰。研究表明土壤蒸發(fā)隨葉面積指數(shù)增加而減小，植株蒸騰量隨