小气候实习实习报告

1、小气候实习实习报告小气候实习实习报告学号：姓名：班级：水保学号：姓名：班级：水保14-2组别：第二组干裸组别：第二组干裸地实验目的，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。实验内容2.1实习安排第一天：学习实习目的、原理，观测项目、程序等；布置测点。第二天：早7：30到气象站，安装仪器，7：50开始观测，每小时正点观测，晚19：00观测结束。第三天：

2、整理、分析资料，写出论文。2.2 观测项目及计算内容2.2.1 直接辐射、散射辐射、反射辐射，并由此计算总辐射、反射率。2.2.2 0.2m、1.5m空气温度、湿度，并由此计算水汽压、相对湿度、露点温度、饱和差。2.2.3 1m风向、风速。2.2.4 地表温度、地面最低温度、地面最高温度、5cm土壤温度、10cm土壤温度、15cm土壤温度、20cm土壤温度。2.2.5 气压读数及附属温度，并由此计算本站气压。2.3 测点安排2.3.1 水泥地(1组)、湿裸地(3组）、干裸地（2组），因为遮蔽状况和下垫面性质有差异，所以水泥地、湿裸地、干裸地之间互相交换资料，以便于互相对比得出最终结论。 2.4

3、 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）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

4、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2.5 观测资料记录整理2.5.1 记录：辐射观测记录表4张；小气候实习观测记录表12张。2.5.2 每组整理、查算后的小气候要素表2.5.3 资料处理：记录真实。如须剔除资料，需说明剔除资料数值、理由。3.实习区域概况和方法3.1 测点的概况及描述：地理位置、地形及附近水体和建筑物3.1.1 地理位置：林大气象站 40N 116.3E3.1.2 周围建筑物状况：西南面高约60米水泥楼房，层次16层；北面林大气象站两层楼房，东面约3米高平房，楼房比较密集，距离测点约100米。3.1.3 地形：较平坦开阔

5、 附近水体：无3.1.4 下垫面状况：水泥地、干裸地、湿裸地，本组测量为干裸地。3.1.5 植被状况：周围没有明显的高株植物3.2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，020cm土壤温度，0cm地面最高、最低温度，气压3.3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4.结果与分析4.1太阳辐射的时间、空

6、间变化4.2三个测点的反射率分析及原因：太阳辐射的日变化：太阳直射辐射在8点10点时段增加，10点14点时段内波动，14点19点时段辐射一直在下降。并且从16点后，太阳直射辐射基本为0。总辐射中，太阳直接辐射占主要影响因素。（注：太阳辐射受太阳高度角的影响，太阳辐射随太阳高度角的增加而增加，随太阳高度角的减少而减少；直接辐射、散射辐射主要受两个因素影响：太阳高度角和大气透明度。太阳高度角在一天中先增大后减小，所以直射辐射先增大后减小；而当天的太阳状况良好，云量基本为1，大气透明度好，所以直接辐射远远大于散射辐射和反射辐射，并且散射和反射辐射变化就比较平稳。）本测点的直射辐射、散射辐射、反射辐射

7、和总辐射的最高值分别出现在12：00、16:00、14:00和14:00，数值分别是1006.4、217.9、128.2和1030.1；最低值分别出现在18:0019:00、19:00、18:0019:00和19:00，数值均为0。日较差同最高值。反射率随时间变化不大，基本在某一数值处波动。（注：由于17:00以后各种辐射都在迅速下降至0，所以反射率也在下降，水泥地和湿裸地有一个时刻反射率达到峰值，是因为总辐射在下降，而反射辐射基本不变，所以反射率上升了。分析的时候应该参看17:00之前的数据）反射率的空间变化：湿裸地r 干裸地r 水泥地r。（原因 从光滑程度上分析，水泥地比干裸地、湿裸地光滑

8、，因此反射能力大，又因为每一时刻相近的三块土地（即在一个小气候范围内）总辐射是一样的，所以水泥地的反射率大于干裸地、湿裸地。从理论上来说，干裸地的反射率应该高于湿裸地，而由图却得出了完全相反的结论，不免引起我的质疑。因为从土地颜色深浅上分析，干裸地颜色较湿裸地浅，因此干裸地比湿裸地产生的反射辐射大；且干燥土比潮湿土反射能力大，又因为每一时刻相近的三块土地（即在一个小气候范围内）总辐射是一样的，所以干裸地的反射率应大于湿裸地；由此应该可以得出是测量误差的问题，才得出干裸地反射率比湿裸地高）。注：本测点的12:00和13:00的散射辐射和反射辐射数据不正确，都偏小。查找原因，可能是当时天空辐射表和

9、电压表的接触不良好，所以分析时对这两组数据不考虑。4.2地面和土壤温度时间、空间变化分析：9点之前随着深度增加，土壤温度在增加。因为早上太阳辐射还很弱，而之前夜晚地面向外辐射能量，所以地面温度低。9:0018:00时段，随着深度增加，土壤温度在下降，此时地面吸收太阳辐射先增加后减小。在这段中，地表温度在14:00后开始下降，因为土壤放出长波辐射的能量开始大于吸收的太阳短波辐射的能量。18:0019:00太阳辐射变弱，地表向外辐射能量，下层土壤也向上传递热量，所以这段时间，各层土壤温度都在下降。 0cm、5cm、10cm、15cm和20cm处的最高温度分别出现在14点、1415点、16点、18点

10、和19点，数值为37.3、22.5、18.4、16.4和15.4（单位）；最低温度分别出现在8点、8点、9点、10点和1012点，数值为9.1、8.3、11.0、13.0和14.0（单位）。由图可见，15cm和20cm处，温度随时间变化不明显。因为离地表较远，所以热量传递较为缓慢。在13点的时候，地表的温度出现了下降。但是此时地面吸收太阳短波辐射多于地面辐射的长波辐射，温度应该上升的。所以我认为应该是测量时读数出错了。由图可知，9时为过渡型，这是因为由于夜晚没有太阳辐射，地面放出长波辐射而失去热量，温度降低所以，日出之前，深层土壤温度应大于表面的温度。日出之后，由于地表吸收太阳辐射，温度升高,

11、上层土壤变成日射型。；13时为日射型，地面获得大量太阳辐射，快速升温，热量从上往下传递，传递需要时间且有能量损耗，所以地面温度最高，越深处温度越低；17时为傍晚过渡型，地面因辐射温度下降，土壤上层出现辐射型，下层仍为日射型，10cm处温度最高；19时为辐射型，热量从下向上传递，因此土温由地表向下递增。由图可见，10点之前，湿裸地地面温度高于干裸地，因为可能此时太阳辐射还不强烈，并且空气湿度也比较高，所以蒸发带走的热量不多。之后湿裸地地面温度低于干裸地，因为湿裸地蒸发吸热，地表温度没有干裸地上升得多。另外，湿裸地地表温度日变化也没有干裸地强烈。4.3气温、相对湿度时间、空间变化由于空气吸收地面长

12、波辐射比吸收太阳短波辐射容易，所以气温与地温联系密切。从图6和图5可看出，早晨气温随地温升高而升高。地表温度在14时出现最高值，因此0.2m与1.5m处气温分别在14时和15时达到最大值，然后下降。因为0.2m处比1.5m处更靠近地面，受地面的影响更大。但是当天风力不大，1.5m和0.2m处水平热量交换情况也基本相同，所以两条曲线也基本重合。分析：由图7.1可知，20cm的实际水汽压比1.5m的高。且早晚时分20cm与1.5m的曲线较为平缓，因为早晚风速较小甚至无风。上午由于温度升高，促进水分的蒸发，所以实际水汽压逐渐升高。比较0.2m和1.5m的相对湿度大小，20cm相对湿度一直比1.5m处

13、相对湿度大。但是1.5m处相对湿度一直比较平稳，而0.2m处的在13时至17时最为波动。可能与我们加水量以及排风的转速有关。由图可见，湿裸地和干裸地空气湿度相差不多，在40和60之间波动，水泥地的空气湿度略低。4.4风速、气压时间变化本测点风速在早上略低，11点之后随着太阳高度角增大，各处气温发生变化，导致气压变化，进而产生了较大的风。最高风速出现在11点，风速为1.7m/s，最低风速出现在8点和13点，风速为1.0m/s。整体看来，观测当天风速较小，基本无风。本站气压在11时和15时可能由于误差或其他偶然因素影响，使数据图线产生了较大波动，整体来看，气压在逐渐降低，趋于平稳下滑之势。上午10

14、时气压最小可能是操作不当或当时气压不稳就读数的原因，应当剔除。5.主要结论5.1各项结论概括5.11太阳辐射：在晴天无云的天气中，直接辐射多于散射和反射辐射。并且直接辐射受太阳高度角变化影响，在一天内先增加后减小。反射率整体没有变化。但是实习测出的反射率大小是湿裸地大于干裸地大于水泥地，这显然与理论分析相悖，我认为是测量的问题。但是也证实了反射率与下垫面的颜色、凹凸和干湿有关系。5.12土壤温度地表土壤温度决定于地面净辐射=地面收入短波地面支出长波。14点前，地面净辐射为正，地表升温，之后地面净辐射为负，降温。深层土壤温度日变化不明显，因为热量的输入输出都比上层缓慢。土壤温度有明显的直射型，过

15、渡型和辐射型之分。但是测量数据的类型变化不同于理论值。比如一般19时为过渡型，但是测量数据为17时已经是过渡型了。5.13空气温度空气温度的变化除与空气和外界的热量交换有关，还与太阳辐射辐射，对流、平流、湍流的变化有关，其中最主要的是与太阳的辐射有关，所以空气温度的变化与太阳辐射变化相似。当日风小，空气流动导致的热量交换少，1.5m和0.2m处气温相差不大。5.14空气湿度20cm的实际水汽压比1.5m的高。且早晚时分20cm与1.5m的曲线较为平缓，因为早晚风速较小甚至无风。上午由于温度升高，促进水分的蒸发，所以实际水汽压逐渐升高。5.2改善小气候环境应采取的主要措施多种草保持水土，防治水土

16、流失多种些绿色植物，增加植被覆盖率，以改善空气中02、CO2、水汽浓度，从而改善空气质量改造当地的地形，使其环境更趋于大自然的感觉，避免单一地形对不同气候的不适应性，减少其对其他环境可能造成的不利影响（如沙地有可能产生沙尘暴）改变下垫面的辐射特性，使其在适当时间有益于人的生活(如下雪后在雪表面撒煤粉以增加对太阳辐射的吸收从而加快冰雪融化人工控制风，可以营造防风林和风障人工控制蒸发可以使下垫面湿润，增加水分蒸发，提高空气湿度，缓和温度变化。不乱扔废弃物(如塑料瓶等)不随便用化学制品加强人们的环保意识实现科学管理,可持续发展附2组实习数据（干裸地）8:009:0010:0011:0012:0013

17、:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00太阳辐射Sb479.7647.3831.9 851.4 1006.4951.4876.3721.20.0 37.1 0.0 0.0 Sd76.9102.6128.214112.814.1153.8141217.9115.4 38.50.0 Sr64.189.7128.2115.412.814.1128.289.725.6 12.800.0 St556.6749.9960.1992.41019.2965.51030.1862.2217.9152.538.50反射率r11.5%12.0%13.4%11.6%1.3%1.5%12.5%

18、10.4%11.7%8.4%0.0%0.0%土壤温度地面最低2.9 2.7 2.8 2.7 2.7 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 地面最高28.1 28.7 28.7 28.7 36.2 38.9 38.9 37.4 37.4 37.4 37.4 37.4 0cm9.1 15.6 15.8 21.4 35.7 33.7 37.3 26.1 22.7 20.0 16.7 12.8 5cm8.3 11.0 13.8 16.3 19.5 21.3 22.5 22.5 20.4 18.9 16.6 14.8 10cm11.1 11.0 11.8 12.9 14.5 15.7

19、17.1 17.9 18.4 18.0 17.5 16.8 15cm13.4 13.1 13.0 13.2 13.6 14.3 15.0 15.5 16.0 16.4 16.4 16.4 20cm14.5 14.2 14.0 14.0 14.0 14.1 14.5 14.6 15.0 15.1 15.4 15.2 水汽压20cm10.6 11.2 10.2 10.6 9.7 9.4 15.3 10.2 20.0 12.0 8.1 8.6 1.5m7.2 8.0 7.4 8.8 8.8 8.7 6.3 8.8 10.9 8.1 7.4 7.3 相对湿度20cm61.0 64.0 55.0 54.0 43.0 40.0 59.0 40.0 77.0 51.0 36.0 42.0 1.5m43.0 47.0 41.0 46.0 41.0 38.0 25.0 34.0 42.0 34.0 34.0 35.0