1.3.4城市小气候
城市下垫面是一个人造的下垫面，其特点是认为的建筑（房屋、道路、工厂、广场等）面积占有绝对优势；失明的生产、生活活动排放出的大量废气；燃烧和生物同化作用释放的大量认为热。在这些因素的影响下，城市出现了与郊区显然不同的局地气候，称为城市小气候。
城市气候的主要特征是“城市热岛”现象。“城市热岛”即城市内部气温比郊区高。城郊气温差称为热岛强度。城市热岛主要是由大量人为热排放造成的。
除城市热岛现象外，城市气候中还有“干岛”，“雨岛”等现象。城市空气的水汽压比郊区水汽压平均低0.3～0.7hPa，相对湿度低4％～6％。由于城市上空存在大量凝结核，加上热岛效应以及城市粗糙表面的阻碍作用，气流作上升运动。因此，城市上空的云量和降水均比郊区多。
1.4研究目的
? 通过对单点太阳辐射、空气温度、湿度、土壤温度、气压、风等气象要素的观测分析，了解这些气象要素的日变化规律；
? 同时通过与不同小组间气象要素的对比分析，了解不同下垫面的小气候特征，掌握小气候的研究方法。
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二、材料和方法
2.1测点概况
2.1.1北京自然地理概况 2.1.1.1北京地理地貌
北京市中心位于北纬39度，东经116度。雄踞华北大平原北端。北京的西、北和东北，群山环绕，东南是缓缓向渤海倾斜的大平原。北京平原的海拔高度在20~60米，山地一般海拔1000~1500米，与河北交界的东灵山海拔2303米，为北京市最高峰。境内贯穿五大河，主要是东部的潮白河、北运河，西部的永定河和拒马河。北京的地势是西北高、东南低。西部是太行山余脉的西山，北部是燕山山脉的军都山，两山在南口关沟相交，形成一个向东南展开的半圆形大山弯，人们称之为\北京弯\，它所围绕的小平原即为北京小平原。综观北京地形，依山襟海，形势雄伟。诚如古人所言：\幽州之地，左环沧海，右拥太行，北枕居庸，南襟河济，诚天府之国。 2.1.1.2北京土地面积
北京全市土地面积16807.8平方公里。其中平原面积6390.3平方公里，占38%。山区面积10417.5平方公里，占62%。城区面积87.1平方公里。近郊区面积1282.8平方公里，远郊区面积3198平方公里。县的面积 12239.9平方公里。市区规划范围：东至定福庄、西至石景山，南至南苑，北至清 河，面积750平方公里。市中心地区（即旧城区，东西以二环路中心线为界，南北以护 城河中心线为界）面积62.5平方公里。 2.1.1.3北京气候特点
北京的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。年平均气温10~12摄氏度，1月-7~-4摄氏度，7月25~26摄氏度。极端最低-27.4摄氏度，极端最高42摄氏度以上。全年无霜期180~200天，西部山区较短。年平均降雨量600多毫米，为华北地区降雨最多的地区之一，山前迎风坡可达700毫米以上。降水季节分配很不均匀，全年降水的75%集中在夏季，7、8月常有暴雨。 2.1.2测点概况
观测地点是在北京市海淀区北京林业大学气象站内的4号测点。地理位置为北纬39°56′，东经116°20′1、海拔43.71米。观测地点地势平坦，周围无积水体，地形较为开阔。正北面有一幢三层高的小平楼，西南面是正在建设中的高层建筑，对光和风无太大影响。气象站内以草本植物为主，例如覆地菜、紫花地丁、枪草、早熟禾等，周围有以豆科和榆课植物为主的乔木。土壤为比较肥沃的棕壤土。
测量当天，太阳辐射强烈，大气透明度较好，风速约在4级左右，通风状态一般，下垫面有少许植物覆盖。
2.2测定内容以及仪器
? 太阳辐射（直接辐射表、天空辐射表）
? 20cm、150cm空气湿度（通风干湿表）
? 大气温度（通风干湿表）
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? 风（三杯轻便风向风速表） ? 气压（空气盒气压表）
? 不同深度土壤温度（最高温度表、最低温度表、地面温度表、5cm曲管地温表、10cm曲管地温表、15cm曲管地温表、20cm曲管地温表）
插图1 最高温度
插图2 最低温度表 插图3 太阳直接辐射表
插图4 天空辐射表
插图5 通风干湿表
2.3测定步骤
? 53′ 通风表上水，通风，悬挂在20cm高处和 150cm处。
? 55′观测地温（０cm、Tmax、5cm、10cm、15cm、20cm) 注：Tmin在气象站早上读一次
? 56′观测云量、天气状况。
? 58′读20cm干、湿球温度，连续读三次，读后通风
? 59′将风速表悬挂在1m高处，松开罗盘小套管，按下启动杆。 ? 60′读150cm干、湿球温度，连续读三次，读后通风 ? 01′读风向及指示风速。 ④
④
53′ 指操作此项步骤的时间，应在每小时的53分完成次项步骤。下文的55′指的是在每小时的55分完成此项步骤，以此类推。
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? 02′读20cm干、湿球温度，连续读三次，读后通风。 ? 03′读气压。（经三次订正得出气压值） ? 05′观测地温
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三、结果分析
3.1单点分析
3.1.1 太阳直接辐射日变化
3.1.1.1 太阳直接辐射（Sb）的日变化规律（见图1）
辐射通量/W·m2600530.70500470.23400501.60522.00476.52389.76385.31300251.86200171.3610048.1808:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00273.07图1 太阳直接辐射（Sb）日变化折线图时间/时
本组测得的到达地面的太阳直接辐射（Sb）日变化趋势如图1所示。
随着太阳高度的变大，在8点到12点之间，直接辐射值增大，到12点达到最大值为530.70W/m2，下午13点到18点，由于大气透明度降低，太阳高度的变小，太阳直接辐射开始下降，并持续下降直到18点，辐射降为48.18 W/m2。 3.1.1.2影响太阳直接辐射（Sb）的因素
由于太阳高度角、大气透明度、云量和海拔高度等因素的影响，在一天之中，太阳直接辐射有着较大的变化。各种因素对太阳直接辐射的影响如下：
? 太阳高度角的影响
太阳高度角越小，等量的太阳辐射散布的面积就越大，因而，地面单位面积上所获得的太阳辐射（S）就越小;
太阳高度角越小,太阳辐射穿过的大气越厚,太阳辐射被减弱也较多,到达地面的直接辐射就越小。（Sb=S*太阳高度角h的正弦值）。
? 大气透明度的影响
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