小气候综合实习报告
班级： 姓名： 学号： 第五小组 小组成员：
2014年12月2日
摘要
本组选择的下垫面为干裸地。通过一天对小气候的观察与测量，影响小气候的因素主要有云量，温度，湿度，风，周围植被情况及建筑物情况。选择了下垫面和周围环境的不同测点进行了对比分析。
太阳直接辐射根据太阳高度角、大气质量数和大气透明系数的变化而变化；散射辐射随云量增多而增加；反射辐射取决于总辐射以及土壤湿度；反射率大小主要与下垫面的的颜色、湿度、粗糙程度及太阳高度角等因素有关。随着深度增加，土温日较差减小，位相也逐渐落后；不同高度气温一天中出现了一个最高值和一个最低值，最高值出现在午后两点钟左右，最低值出现在清晨日出前后；水气压与相对湿度在一天中变化皆较大且变化趋势相反；从风的特性上讲，越近地面风速越小，在风速和风向两方面都有阵性，近地面层风速白天最大，早晚变小。
关键词：小气候 辐射 湿度 气压 日变化 对比
一、 前言
1．1 小气候的相关知识
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，
与大范围气候相比较，小气候有五大特点： ⑴.范围小，铅直方向大概在100米以内，主要在2米以下，水平方向可以从几毫米到几十公里。 ⑵.差别大，无论铅直方向或水平方向气象要素的差异都很大，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。 ⑶.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。 ⑷.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℃。 ⑸.小气候规律较稳定。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，可从短期考察了解某种小气候特点。
1.2 实习目的、意义
⑴.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。 ⑵.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 。
⑶.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。
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⑷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；同时通过与对比点间这些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。
⑸发现不同下垫面气温的日变幅不同; 不同绿地结构, 不同植物种类产生的湿度效果也不同。【1】~【2】
二、材料和方法
2.1测点概况
2.1.1北京概况：
北京位于北纬39°，东经116°。地处华北大平原的西北边缘, 山地与平原的过渡带。海拔43.71 m。东西宽约160 km, 南北长约176 km, 土地面积16 410.54 km2 , 平原面积约占38% , 山地面积约占62%。北京属于暖温带半湿润大陆性季风气候, 四季分明, 春季干旱多风, 夏季炎热多雨, 秋季晴朗雨少, 冬季寒冷干燥。四季雨量分布很不均匀, 年平均降雨量731.7 mm, 为华北地区降雨最多的地区之一，年平均气温13.1 ℃ , 全年无霜期180~ 200 d。【3】
2.1.2测点概况
测点位于北纬40°，东经116°19’，海拔40m，北京林业大学气象站东侧，西侧有建筑物遮挡，太阳直接辐射不强烈，通风状态较差，下垫面为少量植物覆盖，测点周围为水泥地围绕，所以湿度较小，日出后温度回升较快。土壤为棕壤，下层土壤较为湿润。
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;
利用通风干湿表观测0.20m和1.5m高度处的气温和空气湿度; 利用三杯轻便风向风速表观测1m高度的风向、风速;
利用地面、地面最低、最高温度表及曲管地温表观测地面和土壤温度。
2．4 观测程序（08点～19点每小时正点观测，共12次观测 ）
56′ 通风干湿表上水、通风（上发条3圈）；观测日光情况、云量； 57′ 观测地温（0、5、10、15、20cm）。（注：最高温度下午15点观测，最低温度在气象站早08点观测一次即可）；
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58′ 调整直接辐射表进光筒，使之对准太阳；调整天空辐射表遮光板，使之遮住太阳直接辐射；
59′ 通风（上发条1圈），观测20 cm干、湿球温度，连读3个读数； 读1.5m干、湿球温度，连读3个读数；第二次观测20 cm干、湿球温度，连读3个读数；
60′ 按直接辐射、散射辐射、反射辐射顺序观测辐射，各连读3个读数； 01′ 松开轻便风速表罗盘套管，按下启动杆，读取风向及指示风速； 03′ 第二次观测地温（0、5、10、15、20cm）；读取气压和附属温度； 04′ 处理数据，订正、查算、填表。
三 结果与分析
3.1 太阳辐射的时间、空间变化
图1 本测点水平面上直接辐射日变化
太阳直接辐射主要与太阳高度角、大气质量数和大气透明系数有关。本组到达地面的直接辐射日变化如图，从八点起，随着太阳高度变大，直接辐射值也随之增大，到11点达到最大值为265.237W/m，12时左右由于大气透明度降低，直接辐射开始下降。12时后略有上升。然后随着太阳高度角的减小，直接辐射持续下降，在15时时，辐射降为0。
图二 本测点水平面上散射辐射日变化
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散射辐射日变化180160154.622140)120114.564122.576130.587106.5532-m100?W(80度61.688密6040.057量通40射20辐0000008910111213141516171819时间（h） 散射辐射的强弱和太阳高度角及大气透明度有关，云对太阳辐射的散射也十分强烈。本组散射辐射日变化规律如图。随着太阳高度角增大，到达近地面层的直接辐射增强，散射辐射也就相应增大。由于正午时分云雾增多，使散射辐射的最大值提前，到11点达到最大值154.622W/m2，之后随着云雾散去，散射辐射降低，太阳高度角的减小，至15点降为0。8时到9时散射辐射量增长快速，之后一直到11时增长速率开始减小，之后又开始增加直至最大时间14时。
图三 本测点水平面上总辐射日变化
总辐射日变化500441.859)4502-m400?W350318.581298.74332.947(度300密250198.079220.577量200通射150辐10062.114500000008910111213141516171819时间（h） 总辐射的日变化与直接辐射的日变化基本一致，变化趋势如图，日出之后逐渐增加，由于中午云量突然增多，直接辐射变小，最大值提前，出现于11时，
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