气象学实习报告(3)

2018-12-19 21:30

水汽压的大小主要取决于当地蒸发量。早晚时刻水气压与气温变化趋势相同,日出日落前后温度低,蒸发量少,水气压也低。在正午时,地面温度上升,蒸发加快,近地面20cm处水汽压逐渐上升,最大值出现于14时;而在近地面1.5m处,随着温度的升高,水气不断向上输送,高处水气压逐渐上升,于13点出现最大值。此后因水汽上传作用大于地面蒸发作用,所以水气压反而减小。当上传水汽大大减少,蒸发使水汽增大的作用又成为主要方面,水气压重新增大又在15时达到最高值。由于15点后温度降低蒸发便慢,因此水气压又开始降低.

图十二 本测点0.2m、1.5m相对湿度(u)日变化

图十二:本测点0.2m、1.5m相对湿度u日变化1200%)%80%(u度60%湿对相40%时间(h)20%0?101112131415161718190.2m82s??ggxhpdgw%1.5m80?v???%0.2m63y%1.5m85yce%由图可知,相对湿度的总体变化趋势为早晚较高,中午时分比较低。原因为在水汽压一定时,相对湿度的大小主要取决于温度。温度增高时,地表蒸发会加强使空气中的实际水汽压增大,但因饱和水汽压为温度的函数,随温度增加的更快,所以温度升高时,相对湿度会减小。温度降低时则相反,相对湿度增大。由于此处风速小,对流平缓。导致低空高于高空。

图十三 水泥地、湿、干裸地20cm空气温度日变化对比

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图十三:水泥地、湿、干裸地20cm空气温度(℃)日变化对比1816)14℃(12度温10气8空6420时间(h)8910111213141516171819干裸地7.810.11.12.12.1415.15.14.13.13.11.湿裸地88.910.11.12.13.14.15.14.13.12.12.水泥地8.69.610.11.12.1315.15.14.13.14.14.干裸地湿裸地水泥地由图可看出, 三者的变化趋势相同,皆为早晚温度最低,最大值出现于14或15时。其中,水泥地的变化最明显,湿裸地的变化最温和。原因为湿裸地中含水量最大,水的比热容远大于土壤颗粒的比热容,所以温度变化较小。而水泥地较干燥,故升温快。

图十四 水泥地、湿、干裸地20cm水汽压e(hp)日变化对比

图十四:水泥地、湿、干裸地20cm水汽压e(hp)日变化对比161412)ph10(e压8时间(h)汽水64208910111213141516171819干裸地8.79.312.313.210.710.713.910.811.51010.610.6湿裸地9.610.510.312.110.91312.113.312.411.51211.5水泥地7.28.110.8119.512.212.112.511.79.79.510干裸地湿裸地水泥地

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如图所示,一天中水气压的变化规律为早晚较低,最大值出现于午后。对比可知,三种不同的下垫面中水汽压较大的为湿裸地,因为湿裸地土壤中含水量最大,故当温度升高时其蒸发量最大,所以水汽压在三者中较大。水气压较低者为水泥地,因为其土壤含水量最低且颜色较浅,升温不如干裸地迅速,所以水气压较低。

图十五 水泥地、湿、干裸地20cm相对湿度u(%)日变化对比

图十五:水泥地、湿、干裸地20cm相对湿度u(%)日变化对比1200%)%80%(u度60%湿对40%相20%时间(h)0?10111213141516171819干裸地80?v???eupdgw%湿裸地90???u?rwts??%水泥地69h?wf?hspbYb%干裸地湿裸地由图可得,三种下垫面中湿裸地水气压值较高,变化趋势与水泥地基本相同,皆为早晚时大而中午减小,干裸地变化趋势与其相反。相对湿度的日变化主要决定于气温,本组相对湿度较对比组高,气温增高时,虽然蒸发加快,使水气压增大一些,但因饱和水气压增大的更多,结果相对湿度反而减小。温度降低时则相反,相对湿度增大。由于湿裸地地温最低且变化不剧烈,故湿裸地的水汽压值在三者中较大且变化平缓。 3.4 风速、气压时间变化

图十六 本测点风速日变化

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图十六:本测点风速日变化0.90.80.80.7)0.6s/m0.5(0.4速0.4风0.30.20.20.20.150.20.180.20.1000008910111213141516171819时间(h)由图可知,一天中风速都比较小,这与附近建筑物的分布有关有关,周围楼层皆较为低矮,四周空旷,所以风速较小。且。北京属于暖温带半湿润大陆性季风气候, 四季分明,秋季晴朗雨少【1】。变化总体趋势为白天风速增大,正午时达到最大,随后风速减小,在17时时又有一个小高峰。这是因为白天地面受热,空气逐渐变得不稳定,湍流得以发展,故风速变大。最大值出现于12时,因为此时云雾较多使温度下降,气压升高,湍流增强,所以风速变化大。

图十七 本测点本站气压(P)日变化

图十七:本测点气压日变化10251019.41019.71019.710201019.21018.11017.1)1015.21015.11015.210151015bm1015(P10101006压气100510009958910111213141516171819时间气压的高低决定于大气柱的长短和大气柱中的空气密度。分体图像可得,其他的变化与温度的变化恰好相反,一天中的最大值出现于早晚,而最小值出现于午后14时。这是因为日出后,气温升高,空气受热膨胀,是大气柱中的空气密度变小,因此气压变小;午后随着气温的降低,空气密度变大,气压也因此变大。

4、主要结论

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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和我们组的数据进行了对比分析。发现了一下规律:

太阳直接辐射根据天空云量和海拔高度的不同而不同,散射辐射随云量增多而增加。反射辐射与总辐射以及土壤湿度有关,变化趋势整体上是先增加再减小。

随着深度增加,土温日较差减小,位相也逐渐落后,白天地表得热后,热量向下传递被层层阻截,因而土壤增热随深度的增加而减小。由于热量向深层传播需要时间所以位相随深度的增加而落后。土壤温度的垂直变化规律是日出后地面升温,上层土温变成日射型的分布,但下层仍保持辐射型,此时中间温度最低,傍晚地面因辐射冷区温度下降土壤上层出现辐射型,下层仍保持着日射型,土温分布为上层和下层温度低中间层温度高。

不同高度气温日变化规律: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。

水气压的变化趋势与相对湿度相反,日出后地面温度上升,蒸发加快水气压逐渐上升,当水汽上传作用大于地面蒸发作用因而水气压反而减小。蒸发速率与饱和差成正比。气压在一天中有一个最高值和一个最低值,水平气流辐射引起气压降低,水平气流辐合引起气压升高,不同密度的气团如果移到某地气团密度比原来的大,气压就随之升高,气压还与温度有关,气压的变化是以上几种情况的综合结果。

从温度变化上讲,由于一般的土温日变化都比较大,贴地空气层受到这些活动的影响,气温的昼夜变化也很强,越近地面气温的日较差越大。

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。

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