气象学1 1通过小气候特征观测了解的原理仪器和安装

小气候综合实测点的概况及描述：地理位置、地形及附近水体和建筑300m内无高楼等较高物体；200m8200m处有一栋2020m3层高的建筑物。北面有几株矮小的植物；观测土壤温度的测点为干地，测点附近有杂草。观测当天大气较高。14:00前天空基本无云，天气晴朗，之后开始出观测项直接辐射、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，气压观测仪器及时0.20m1.5m高度处的气温和空气湿度1m结果与分3.1辐射的时间、空间变8:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00EE0

时间图1本测点水平面上直接辐射、散射辐射、总辐射、反射辐射日直接Sb：1，8:0012:00势，原因是随着高度角的增加，根据Sb=S*sinh，到达地面的直接辐射（2）是随着高度角的减小，到达地面的直接辐射减少。16:00到18:00无直接辐射数据，原因是（1）15:00后天空开始出现云，且云层逐渐加厚（2）测点附近的高楼完全遮挡住了。实际情况应是直接辐射继续减少，在18:00处接近0。响比较大，因此一天中散射辐射整体呈先增加后减少的趋势，在12:00处达到最大值206.7W/m2而散射辐射的另一个峰值出现在16:00，原因是当时云层较厚，，总辐射St：总辐射等于水平面上直接辐射与散射辐射之和，随着高度角增加直接辐射和散射辐射增加，总辐射随着增加。但由于直接辐射增加较直接辐射基本相同，在12:00处发到峰值1176.6W/m2。16:00后由于测点观测不，12:00218.14W/m2。15:00

干湿8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间图2水泥地、湿、干地反射率日变化对由图2可知，水泥地、干地、湿地总体符合随着高度角升高，反射率降低的趋势。其中干地13:00处数值偏高、湿地18:00处反射率为0，应该都是测量有误。分析图表得，湿地的反射率最小，这是因为反射率主要是受下垫面的影响，决定于地表面的性质和状态，不同的下垫面对辐射的反射率不同，湿地颜色较深且较潮湿，深色土比浅色土反射能力小，潮湿土比干燥土反射能力小；水泥地平均反射率与干地基本相等，但由于干地比水泥地粗糙，实际情况应是水泥地反射率略高于干地，猜测原因是某些点地面和土壤温度时间、空间变本测点（干地）0cm～20cm土温日变化温度温度50时间图3本测点（干地）0cm～20cm土温日变化

3原因是白天土壤增温的主要来源是辐射，辐射在向下传导时热量会散失，因此土壤温度较低，变化幅度较小。土壤温度基本呈现先增加后减小的趋势，在8:00时最低，随后随着高度角的增大温度不断升高。0cm、5cm处15:0039.427.8℃（1617表温度偏高，相同干地测出来的16时17时温度分别为22.8和19.5，猜测出现错误的原因是了最高温度表，因此应删去这两组数；10cm、15cm处16:0024.822.1℃；20cm峰值出现在19:00左右，为19.5℃。到达峰值后，随着辐射的减少，温度本测点（干地）09时、13时、17时、19时0cm～20cm土温随深度变温度温度50 土壤深度

图4本测点（干地）时、时、时、时cm～20cm土温4，910cm达到最低温10.4℃，呈现“过渡型”变化趋势。原因是地表受到辐射，增0~10cm深度增加，温度降低，而土壤仍积聚着前一天吸收的辐射，并不断向10cm1317阳辐射很强，土壤增温主要受辐射影响，又由于辐射向下传导需要时间且会散热，所以随着土壤深度增加，温度不断降低。190~10cm增加，温度上升，10~20cm原因是19时无辐射，地表温度迅速下降，而地表以下的土壤由于有上层土壤的存在，温度散失较慢，因此在0~10cm，随着土壤深度增加，温度上升。10cm17湿、干地地面温度日变化对温度温度干 湿50时间图5湿、干地地面温度日变化对，由图5可知干湿地地面温度日变化均呈现先增加后降低的趋势原是随着高度角的增加投射到地面上的直接辐射增加使得地面温度加随后高度角降低地面温度下降其中干地温度日变化幅度较大从8时最低温12.9℃到15时最高温39.4℃（16时17时由于最高温度表，据有误应舍去湿地温度日变化幅度较从8时最低温8.3℃到14时最高温24.9℃这是因为湿地有水水的比热容大所以温度变化与干地相比没那么明显。，气温、相对湿度时间、空间变本测点（水泥地）0.2m、1.5m温度温度 50时间图6本测点（水泥地）0.2m、1.5m6（水泥地0.2m1.5m0.2m1.5m1424.8℃24.6℃，原因是随着高度角增加，直接辐射增加，温度升高。其中9时1.5m处气温比8时低结合图1分析可知9时可能由于遮挡直接辐射比8时小所0.2m0.2m1.5m160.2m1.5m，猜测的原因是该时段0.2m0.2m处增温比1.5m处明显，0.2m本测点（水泥地）0.2m、1.5m（e）相对湿度（u） 实际水汽压实际水汽压

0.2m实际水汽压相对湿度1.5m实际相对湿度 0.2m相对湿度

1.5m相对湿度时间图7本测点（水泥地）0.2m、1.5m实际水汽压（e）（1）0.2m（2）物，植物的蒸腾作用也能促进低处水汽压的增加。另外，13~148水汽交换迅速，所以差值小。0.2mU1.5m，且变化趋势与对应的实际水汽压基本相同，原因是U=e/E，E60.2m1.5mE很小，相对湿度主要由e水泥地、湿、干地20cm空气湿度日变化对实际实际水汽压50时间图8水泥地、湿、干地20cm空气湿度日变化对

干湿80.2m121623.8hPa20.8hPa9139当时风速为一天的最大值，空气的湍流最强，因此湿度较小。干地0.2m处空湿地0.2m处空气湿度日变化呈“波浪型”，原因是该地除了受热源、风速等确定。另外，湿地0.2m处湿度相对较大，这是因为湿地水分含量较高，水分蒸发使得空气中湿度较大而且湿地中植物的蒸腾作用也能增加空气中的湿风速、气压时间变本测点（水泥地）2风速风速10 10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间图9本测点（水泥地）、由图9可知，风速的变化没有太多的规律，由图9可知13时风速最大，因围建筑物物以及观测时人所站的地点在内诸多因素综合影响，导致风速以、本测点（水泥地）本站气压（P）气压气压8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00时间图10本测点（水泥地）本站气压（P）由图10可知，测试当天随着时间推移，气压基本呈下降趋势，16时突然升（1）（2）作用需要经历一段过程，因此气压变化时间会相应于气温。主要结主要结，，辐射：辐射的变化主要是体现在时间上，因为辐射受到高度角的影响，在一天当中，随着高度角的变化辐射的强度也随之有相似的变化规律，即随时间推移先递增后递减，在中午12时高度角达到最大的时候辐射的强度也达到最大。而反射辐射除了受高度角的影响外，还，，来源是辐射，即随着时间推移和高度角的变化，各层次的土壤温度均呈现先增加后减少的趋势在空间上土的热量来源主要的表层土吸收的（冷）越晚；且由于传导过程中会散热，所以土壤最高温比表层土壤低，土壤温度度还受土壤性质影响，湿地由于存在水，比热容较大，变化幅度比干地小。是出现在高度角最高的12时，而是稍有延后，这是因为中午以后，地面温要时间，因此最热的时候不是正午12时，而是在14—15时。在空间上，由于受改善小气候环境应采取的主要措附：小