气象学小气候实习资料报告材料

小气候实习报告

1实习目的、意义

1.1 通过小气候特征观测，了解小气候观测的原理、观测仪器和安装方法。

1.2 掌握辐射、空气温度、湿度、土壤温度、风等气象要素垂直梯度观测方法

1.3 学会整理小气候观测资料，分析小气候要素形成的原因，揭示不同下垫面小气候特征，了解不同下垫面产生的小气候效应，以便进一步改善小气候环境。

2实习区域概况与方法

2.1 测点的概况及描述：

地理位置：本次测点设置在林业大学气象站部，40N,116E；

地形：地形比较平坦，较开阔；

附近水体：附近没有河流水体;

周围建筑物：在测点北侧约20米处有北林气象站的实验楼，其余周边有住宅楼以及正在建设的楼房，比较密集，据测点约100米；

下垫面：本组测量下垫面为湿裸地；

土壤植被状况：土壤较湿润，周围有稀疏植被，有低矮草丛和树木。

天气：天气状况较好，太阳不错，有少量云。

2.2 观测项目

直接辐射、散射辐射、反射辐射、总辐射、反射率，20cm、1.5m空气温、湿度，1m风向、风速，0～20cm土壤温度，0cm地面最高、最低温度，气压

2.3 观测仪器及时间

各个小气候要素均为正点每小时观测一次;

利用天空辐射表和直接辐射表观测太阳直接辐射、散射辐射、反射辐射、总辐射;

通风干湿表观测0.20m和1.5m高度处的气温和空气湿度;

三杯轻便风向风速表观测1m高度的风向、风速;

地面、地面最低、最高温度表及曲管地温表观测地面和土壤温度。

3结果与分析

3.1 太阳辐射的时间、空间变化

(1)

分析：图1-1所示为本测点水平面上直接辐射，散射辐射，总辐射，反射辐射的变

化图，由图可知，太阳总辐射从早上到中午一直上升，但变化趋势渐小，从中午到傍晚开始不断减小，且在16时到17时减小速率很快，主要被太阳高度角先增大后减小的变化影响;太阳直接辐射总趋势与总辐射趋势几乎相同，只是辐射量小于总辐射量。另外，散射辐射也是从早上到中午略有提升，中午到傍晚略有降低，但是总趋势几乎趋于较平稳状态；还有，反射辐射也是类似于散射辐射，从早上到中午略有提升，中午到傍晚略有降低，但是总趋势几乎趋于较平稳状态，不如总辐射变化剧烈，所以反射率中午较低，早晚较高。

图1-2 本测点水平面上反射率日变化

0%

5%10%15%20%25%08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00

时间

反射率

折线图 1

分析： 图1-2为本测点湿裸地水平面上反射率日变化图，由图可以看出，反射率忽上忽下，但一直围绕某一数值波动，变化不大 ，这与反射的变化有较大关系 ，因为反射也变化不大。

(2) 图-2 水泥地、湿裸地、干裸地、草地反射率对比图

分析：由图2反射率的对比可以看出，不同时间段各种不同下垫面的反射率不断变化，

且各不相同。不难看出，草地的平均反射率最高，且变化幅度最大，可能是早上草从上有水分露珠且草叶的表面较光滑所以反射率较高。其次，湿裸地的反射率比较低，但是其变化幅度很小，可能是湿裸地较粗糙，且全天其特性几乎不变。干裸地与水泥地的反射率都较低，且变化较大这可能与其表面水分的蒸发有关，所以晚上的反射率急剧下降。

3.2 地面和土壤温度时间、空间变化 (1)

图-3 本测点O㎝～20㎝土温日变化图

1020304008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00

时间

土壤温度

05101520

分析： 图3为本测点湿裸地0cm-20cm 土温日变化图，由图可以看出地表即0cm 处的

温度是上午先不断增大，然后下午不断减小，这是由于从早上由于地面不断吸收太阳短波辐射，所以不断升温，下午太阳辐射减小，所以温度也不断减小，所以地表温度几乎与太阳直接辐射的变化相吻合。其次，地下的温度几乎随时间的变化不断增大，中午变化幅度最大，早上和傍晚的变化幅度很小，这可能是因为地下土壤的导热率较小，所以变化不大，到了傍晚，地面土壤温度主要受地表辐射，地表从表层开始辐射，随着深度增加，土壤温度受太阳辐射的影响逐渐减小，所以离地表近的温度先降低；土壤厚度越深，土温变化越小。 (2)

图-4 本测点4个时刻0㎝～20㎝土温随深度变化曲线

51015202530350

5

10

15

20

深度〔㎝〕

温度

09:0013:0017:0019:00

分析：如图—4为本测点湿裸地09时，13时，17时，19时的0cm~20cm 土温随深度变

化曲线。由图可以看出13时随土层的加深，温度的变化最明显，且越向下温度越小，而且减低的速度很快，这是因为在上午地面获得大量太阳辐射热，温度急剧上升，热量由上向下传递，这是日射型。9时从上到下先上升后降低，5cm 最低，这是因为日出后地面升温，上层土温迅速变成日射型分布，但下层仍保持辐射性，所以中间温度最低，这是早上过度型。17时温度几乎不变，但还是中间10cm 处最高，这是因为傍晚地面因辐射冷却温度下降，土壤上层出现辐射性，下层仍保持日射型，这是傍晚过度型。19时夜间地面辐射冷却温度降低，热量由下向上传递，土温随深度的增加而递增，这种铅层分布叫辐射性。 （3） 图-5 水泥地、湿裸地、干裸地、草地地面温度日变化对比

分析：如图-5为水泥地，湿裸地，干裸地，草地地面温度日变化对比图，由图可以看出干裸地的第一个数据为错误数据（忽略）。由图可知整体所有的下垫面都是先升高后降低，而且除了水泥地，其余三个的变化幅度也近乎相同。这主要是因为所有的下垫面都是主要受太阳的直接辐射的影响，而水泥地吸收太阳辐射的能力最低，所以温度相对其余三个都较低。

3.3 气温、相对湿度时间、空间变化 （1）