小气候综合实习报告
姓名：王贺崐元
班级：保护区学号：
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101214112
北京林业大学
摘要（Abstract）
本文是对实习过程的总结，通过对实习方法、数据分析和实习感受叙述，更加系统地掌握了有关小气候方面的知识。
本文分析的数据包括：
? 太阳辐射日变化规律，包括太阳到达地面的直接辐射（Sb）的日变化规律,散射辐射（Sd）的日变化规律,反射辐射（Sr )的日变化,总辐射（St )的日变化；
? 土壤温度的变化规律，包括不同深度土壤温度的日变化规律,土壤温度的垂直变化规律；
? 不同高度气温的日变化规律；
? 不同高度湿度的日变化规律，包括不同高度相对湿度（u）的日变化规律,不同高度水汽压（e）的日变化规律；
? 气压日变化规律；
在本次实习中，通过对空气温度、湿度、土壤温度、太阳辐射、气压、风、降水量和蒸发量观测，经整理分析，得出太阳辐射日变化，土壤温度日、垂直变化，气温、湿度、气压日变化并做出相应分析总结；此外，我还进行了与第十组的数据的对比分析。
关键词（Key words）
小气候 气候要素 日变化规律
一、前言
1.1小气候（microclimate）的气候概念
1.1.1小气候的概念
小气候是在具有相同的大气候特点的范围内，在局部地区，由于地形房屋、土壤条件和
①
植被不一致，使该地区具有独特的气候状况。这种在小范围内，由于下垫面构造和特性不同，使热量热水分收支不一样，形成近地层与大气候所不同的特殊气候，称为小气候。 1.1.2小气候形成的理论基础
小气候的形成，主要决定于下垫面的太阳辐射平衡、热量平衡、水分平衡，以及近地层 ①
下垫面 又称活动面，是指能借助于辐射作用吸收或放出热量，调节邻近气层和土层湿度、温度和风等各类气象要素变化的物质表面。如地面、水面和植物表面等等。
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的乱流交换，土壤的热交换。形成小气候差异的因素有测点的坡向、坡度、下垫面的特征、地平面的遮蔽程度和天气条件等。 1.1.2.1下垫面的辐射平衡
辐射平衡是气候形成的重要因素，也是热量平衡的理论基础。影响辐射平衡的因素有纬度、地形和下垫面的性质。 1.1.2.2下垫面的热量平衡
对于不同下垫面，其热量平衡方程的形式是形同的，既有乱流热通量、蒸发耗热，又有土壤热通量等等，但在农田和森林里，各分量的大小与裸地的差异很大 1.1.3小气候的表现
这种局部地区小气候的特点，主要表现在个别气候要素（如温度、湿度和风）变化剧烈以及个别天气现象（如雾、露和霜）上的差异。气温铅直梯度折合成每100m为超绝热梯度，水平温度梯度在小范围内可达几度。 1.1.4小气候的简介
小气候是因下垫面性质不同，或人类和生物的活动所造成的小范围内的气候。在一个地区的每一块地方(如农田、温室、仓库、车间、庭院等)都要受到该地区气候条件的影响，同时因下垫面性质不同、热状况各异，又有人的活动等，就会形成小范围特有的气候状况，小气候中的温度、湿度、光照、通风等条件，直接影响作物的生长，人类的工作环境，家庭的生活情趣等。可通过一定的技术措施在一定的范围内改善小气候，使其朝着人类的意愿变化，以便影响作物的产量和品质。 1.1.5人工改造小气候的途径
小气候对人类和自然界的影响很大。因为人类绝大多数活动都在近地面层内进行，与人类生活有密切关系的动物和植物也生长在这一层，而这里的气候又最容易按照人类需要的方向变更。例如，绿化、灌溉、改变土壤性状、改造小地形、营造防护林和设置风障等都可以改变地表附近的水热状况，从而改变当地的小气候，使其符合人类的需要。
由于在近地气层中的小气候，都是由于下垫面特性和构造不同，引起热量平衡和水分平衡各分量的变化而形成的。所以人工改造小气候的途径，就是设法改变下垫面的构造特性（如粗糙都、辐射特性、热力学特性、湿润状况和微地形等），来改变辐射平衡和热量平衡的某些分量。
通过改变下垫面的辐射特性、改变土壤的热力性质、覆盖土壤、改造小地形、人工控制风、人工控制蒸发和采取适当栽培技术等措施，都能有效地改造小气候，让小气候中的温度、湿度和风等气候要素朝着有利于人类生活和生产的方向改变。 1.1.6小气候对人类的影响
小气候特征影响水平范围是随下垫面均一性而定的，铅直方向一般是从下垫面几米甚至百米高度，越接近下垫面，小气候特征越显着，随着远离下垫面，小气候效应就逐渐减弱，到达某一高度以上，小气候效应就完全消失。
正如L.J.贝顿（Batten）所指出的，小气候是代表从地面到不受地面影响高度的气候（几十米或100米的高度）。这一层是人类生活和动植物生长的区域和空间, 人类的生产和生活活动、植物的生长和发育都深刻影响着小气候。在某些文献上有“近地层气候”、“植物层气候”等名称，实际上都属于同一概念。 1.1.7研究小气候的意义
因为小气候现象主要发生在近地大气层和近地土壤中，而该范围正是人类生产生活和社会活动的空间，以及动植物生存的主要场所，所以小气候与人类的生产和生活有着紧密联系，研究小气候具有很大实用意义。
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通过观测小气候现象，了解不同下垫面所产生的不同小气候效应对环境、生产和生活的影响，揭示不同小气候气象特征，以便进一步为改善小气候环境提高各种技术措施的实效。
同时，我们还可以利用小气候知识为人类服务，例如：在城市中合理种植花卉，绿化庭院，由此改善城市下垫面的情况，可以使城市居民住宅去或工厂区的小气候条件得到相对改善、减少空气污染。
1.2小气候的特点
1.2.1综述
小气候与大气候相比，具有范围小、差别大和很稳定这三项主要特点；另外，小气候现象也同时具有变化快和日变化剧烈的特点。
这些特点是有小气候现象的特殊性所决定的。小气候以上特特点的表现程度随时间、季节而不同，一般在白天和夏季表现强烈，在夜间和冬季表现弱些。 1.2.1范围小
所谓范围小，是指小气候现象的铅直和水平尺度都很小。 1.2.1.1范围小的表现
在铅直方向上，它的尺度主要在两米以内，少数可以达到一百米以内的高度。也就是在人类活动和动植物生存的主要空间里。
在水平方向上，它的尺度只有几毫米到几十公里。 1.2.1.2由范围小引起的观测要求
由于小气候范围小，所以常规气象站网的分布密度和观测项目都不能满足观色小气候工作的需要，同时也不能反映小气候差异。因此，小气候观测属于特殊的观测，要去在对小气候研究的时候，必须专门设置密度大，观测次数多的测点，同时对仪器精度的要求相对较高②
。小气候的观测项目也睡研究目的不同而不统一。 1.2.2差别大
1.2.2.1差别大的表现
所谓差别大，是指小气候现象中温度、湿度与风等各个气象要素无论铅直方向、水平方
③
向或时间变化的差异都很大，具有显着的日变化和脉动现象，例如：在靠近地面的贴地层内，温度在铅直方向递减率往往比上层大2～3个量级。
并且，在越接近下垫面的位置，小气候变化的差异越显着。例如，当离地面2米处温度日较差10℃时，地面温度日较差可达20℃以上；在沙漠地面，高差几厘米，温差甚至可达几十度
1.2.2.2由差别大引起的观测要求
因此，在小气候现象中药进行梯度观测，同时也要求进行对比观测和日变化观测，对观测仪器也有它的特殊要求。 1.2.3很稳定
所谓很稳定，是指小气候规律较稳定。 1.2.3.1很稳定的原因 ②
观测小气候现象的仪器要求 为了不破坏产生小气候的环境条件并能反映小气候的微细结构，所用仪器要求感应部件小、灵敏度高、能隔测和自记等。 ③
脉动现象 指某种现象的变化规律想脉搏一样地跳动，形象地反应出了小气候变化的规律性。
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由于小气候现象的尺度小，所产生的小气候差异不易被混合，只要各种作用面的构造特性存在差异，就会形成不同的小气候特点。因此，各种小气候现象差异是比较稳定的，几乎经常如此。
1.2.3.2由很稳定引起的观测要求
由于小气候具有很稳定的特点，可以寻找小气候现象的变化规律，为小气候现象的观测提供很大的方便。只要形成小气候的下垫面物理性质不变，它的小气候差异也就不变。因此，我们有可能通过短时间的湿地观测来了解解某种小气候特点，而且还可能作适当的外推。
所以，小气候现象观测总是短期的、季节性的，一般不必像气象台站一样成年累月进行观测。故小气候现象的观测一般是采取非定位观测（也称短期流动观测）的方法，只有在某些特殊的情况下（例如研究森林生长发育整个过程与小气候的关系、研究森林的水温气象效益等问题），才采用较长时间的定位观测方法。 1.2.4变化快
在小气候范围内，温度、湿度或风速随时间的变化都比大气候快，具有脉动性。例如：M. N. 戈尔兹曼曾在5厘米高度上，25分钟内测得温度最大变幅为7.1℃。 1.2.5日变化剧烈
越接近下垫面，温度、湿度、风速的日变化越大，例如：夏日地表温度日变化可达40℃，而2米高处只有10℃。
1.3小气候的分类
由于下垫面特性和构造多种多样，形成了各种各样想小气候。根据下垫面的不同，将小气候分为了地形小气候、森林小气候、防护林小气候、城市小气候、农田小气候和湖泊小气候等类型。同是森林，有针叶林和阔叶林的差别；树种组成密度、林分结构上也有差别；同是苗圃，生长不同的苗木，有着不同的土壤条件、耕作和栽培措施，；同是坡地，有坡向、坡度和植被状况的差别。这些差别，在小范围内就可以产生不同的小气候类型。 1.3.1地形小气候
地形差异是引起小气候差异的主要原因之一。由于山区的地形形态、山脉走向、坡地方位和坡度的不同，不仅影响光照时间和辐射强度，也容易使气流产生变形，从而使山顶和谷地以及不同坡地上获得的热量、水分和风（乱流交换）发生差异，造成了不同的伤痛环境，直接影响到植被分布。我国海拔500米以下的平原面积约占国土面积的16%，大部分是山区，所以研究地形小气候，对于开发利用山地气候资源，发展农林牧生产具有实际意义。 1.3.2森林小气候
森林小气候是指由森林以及林冠下灌木丛和草被等形成的一种特殊小气候。在森林小气候的形成中，组成森林的树木品种、林龄、结构、郁闭度以及灌木层和草被的特性等，都起着很大的作用。由于森林的存在和影响，在林内表现出太阳辐射减少、气温日变化缓和、空气湿度和降水量增大以及风速减小等小气候特征。此外，森林小气候还与四周气候条件、地形特征和土壤性质等有关。 1.3.3防护林小气候
营造防护林是人工改造小气候的一种有效措施，它使林网间各种气候要素朝着人们所期望的方向发展，形成特殊的防护林小气候，能有效地防风固沙，防止吹雪、平流、风砂、霜冻等恶劣的天气现象和水土流失的危害，以达到改良土壤、净化空气、改善农田生态环境、促进农业增产的目的。
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