气象学农业小气候综合实验报告论文

气象学农业小气候综合实验报告论文

气象学农业小气候综合实验报告

一、实验目的与意义

1.2.3.4.5.

通过实习了解小气候观测的各类仪器的安装与使用；掌握观测资料的整理分析方法；

学会分析不同下垫面的温度、湿度及风速垂直分布情况，绘制分布曲线图并说明差异原因。通过实验了解温室小气候的各气象要素的特点和规律

农业小气候实地观察，一方面可以加深我们对已学过的气象学相关知识的印象，作为对已学习的知识点的巩固；另一方面也可以加强我们的实际观测动手能力，以及对实测数据的分析和总结的能力。

二、观测实习的程序和所用仪器的说明

我们此次农业小气候的观测，本次实验由园艺专业两个半共同完成，在27日（星期六）和28日（星期日）两天进行农业小气候的观测，每天测量时间是8:00、12:00、16:00。其中每个时间点我们观测的主要内容是风向、风速、空气相对湿度、光照辐射强度，地表温度、地中5cm温度、地中10cm温度、地中15cm温度、地中20cm温度、水温等，观测项目按各个组的实际条件进行。

我们主要使用到的实验仪器有：

测温仪器：普通温度表、最高温度表、最低温度表、地面温度表、曲管温度表、温度计测湿仪器：通风干湿表（干湿球温度表，即阿斯曼）测风仪器：热球式微风仪测光照仪器：照度计

仪器安装：

（1）地温表的安装：

地面三支温度表水平地平行安放在地面上，从北向南依次为地面普通、地面最低和地面最高，相互间隔5cm，温度表感应球部朝东，球部和表身一半埋入土中，一半漏出地面。（2）曲管地温表的安装：

在地面最低温度表的西边约20cm处，按5、10、15、20cm深顺序由东向西排列，感应部分朝北，表间相隔10cm，表身与地面成45度的夹角。（3）光照、风速、温度和湿度测量仪器放置

大棚内的除了要测地面温度、浅层土壤温度和最高最低温度外，还有三种植物的2/3高处和顶层的各项数据，选择三种植物（考虑要有代表性和比较性），在2/3高处和顶层上都挂上毛发湿度表，还有用各种仪器测量其光照、风速、温度和湿度。

三、观测实习的内容与与数据分析

本次实验分大棚内外两个地方进行测量，我们此次气象观测实验布设了8个点，大棚外我设一个观测点，大棚内地面设一个点，再分别对三种植物的2/3高处和顶层设六个点测的各项数据，主要观测的内容有：风向、风速、空气相对湿度、地表温度、地中5cm温度、地中10cm温度、地中15cm温度、地中20cm温度、光照强度等。

这里我的数据分析的方式主要是通过对比各点的同一项指标，总结数据变化的规律，并分析其中的原因。

大棚外围土壤温度观测记录表日期11，27土壤温度08:0012:00地面1824.25cm17.219.510cm15cm20cm最高最低2020285.618.619.51919.11，28

土壤温度16:0008:0012:0016:0020.31924.221.618.41920.621.51819.5201920.22020.5202027.95.52120.820.6大棚内土壤温度观测记录表

土壤温度分析：

温室大棚外地表温度比棚内至少高出2℃，正午太阳高度角最大，因此温度较高，光照量较大，室外相应湿度较低，增温快。所以室内外最高时温度差达到6℃。室内温度变化的幅度比较小，一方面是因为温室覆盖了保温膜，白天受太阳直射少，另一方面室内的植被覆盖茂密，索温好，相对湿度高，对温度的稳定起201*-11-27土壤温度（℃）土壤温度（℃）地面8：0019.812：0030.316：0022.8201*-11-288：0020.212：0030.116：0023.8519.423.523.719.822.224.61020.121.523.520.621.724.01520.421.122.821.621.923.12021.220.822.321.920.322.231.312.1最高31.3最低12.1到很大的作用。相对地表温度而言，地中温度随时间的变化要平缓得多。在各个深度的埋深中温度变化幅度大棚内比大棚外变化幅度小得多，这是由于大棚内在白天会受到太阳的直射，且土地的湿度高的缘故。

浅层土壤温度的垂直分布，从上到下，温度逐渐上升，这是因为地面由于辐射冷却而降温，地面温度最低，其温度随深度而增加。另外就是随着深度的加深，温度就越是稳定，5cm处受外界地表的影响还是很大的，15cm和20cm处的温度就和外界地表的温度关系不大了。

大棚外围小气候观测记录表光照（lx）风速（m／s）温度（℃）湿度（％）8：0012：0016：008：0012；0016：008：0012；0016：008：0012；0016：00201*.11.27地面113503410041100.080.410.2121.927.824.271.849.065.5201*.11.28地面97655600071300.110.320.2821.129.025.288.953.563.1大棚内小气候其他项目观测记录表光照1x

11，2708:0012:00A14505410植物顶部B15825770C16374810A9703860植物2/3高B8375240C12085016:0008:0011，2812:0016:0008:0011，27风速m/s11，2812:0016:0008:0012:0016:0008:0011，27温度℃11，2812:0016:0008:0012:0016:0008:0011，27湿度%11，2812:0016:0008:0012:0016:00A植物为：巴西铁1210795484010830.20.250.130.230.150.1518252019.5262478538092577413311043540010200.080.120.070.120.080.0518.52619.320.526.524.57953838156681540986417011110.150.40.20.180.060.081924.51820.5262574557980575989760632508600.10.120.40.120.070.081925.52119.8262482.5548494597271051436106360.040.030.050.070.050.0317.222.520.419.3242288658591708889070837109640.070.110.020.10.050.0518.82419202523785488835573B植物为：银皇后C植物为：待定光照强度分析：

1棚外的光照辐射比大棚内的光照强度大，棚内光照辐射强度随时间变化比大棚内小，这是因为大棚的覆盖膜的遮光作用的影响，由于大棚上有塑料薄膜覆盖着，太阳光线到达大棚内的植物时光照量减弱，而大棚外没有阻碍物，太阳光直射，所以光照量是大棚内比大棚外少。

2的顶部的光照辐射强度比植物2/3高处的位置强，不同植物的相同测量位置的光照强度度有所不同，。在植物的2/3

高处，是叶子生长比较旺盛的部位，它挡住了太阳光线，使得落在2/3高处的光照量减弱，所以没有植物顶层的光照量大；不同植物的高度不同，而且植物形态也不同，所以对光照强度也有一定的影响。

风速比较分析：

风速是一项比较难以连续观测的数据，我们记录的也基本都是瞬时风速，测量风速有一定的不科学性，但从上面的数据我们还是可以看出一些有用的变化规律的。首先我们可以明显看出大棚内的风速比大棚外的小，棚内是一个相对密封的环境，四周有塑料薄膜的阻碍，吹进大棚内的风量减弱，从数据上分析，植物顶层的风速比植物2/3高处的风速大，这也是因为植物顶层没有阻碍物，而2/3高处有叶子阻碍，所以顶层的风速大于2/3高处的风速大；一天中最大风速一般都出现在中午。

气温比较分析：

大棚外的气温随时间变化浮动比棚外小。另外在大棚内植物2/3高处的温度比顶层的保温效果好，在早上和傍晚的时候植物2/3高处温度降低得没有比顶部低，中午气温升高时植物的2/3高处升高得小，所以植物的顶部温度高，因为2/3高处的植物叶子比较繁茂，有蒸腾作用，而且空气流动小，减慢了热量的散失，因此2/3高处的植物温度比顶层的保温效果好。

相对湿度分析：

1、相对湿度受的光照强的影响而发生变化，相对湿度随时间发生变化，由于光照强度引起温度变化，在中午时温度最高，所以相对湿度最小

2、植物的不同高度的湿度有所不同，不同植物2/3高处的保湿效果比植物顶层的好，所以2/3高处的湿度比顶层的高。

四、总结

通过此次气象观测实习，我们实地体验了各项气象要素的测定方法，了解并掌握了各种观测仪器的使

用方法。从获得数据到自己总结的过程，也培养了我们自主分析研究问题的能力。对所学过的知识有了更加深刻的理解，也加强了我们将知识运用到实践中去的能力。

扩展阅读：小气候综合实验报告

小气候综合实习报告

气象学实习报告

目录

第一部分实习报告简介3一．摘要31．中文摘要32．英文摘要4第二部分实习报告内容5一．前言51．小气候的概念51．1小气候的特点以及其体现因素51．2小气候的分类61．3研究目的6二．材料和方法72．测点概况72．1测定内容和方法9三．结果分析10（1）单点分析103.1太阳辐射日变化103.1.1到达地面的直接辐射（Sb）的日变化规律103.1.2太阳散射辐射（Sd）的日变化规律123.1.3总辐射（St)的日变化153.1.太阳反射辐射（Sr)的日变化183.2土壤温度的变化203.2.1不同深度土壤温度的日变化规律203.2.2不同高度气温的日变化规律203.3土壤温度的垂直变化规律233.4不同高度湿度的日变化规律273.4.1不同高度相对湿度（u）的日变化规律293.4.2不同高度水汽压（e）的日变化规律313.5气压日变化32

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3.6风的日变化32（2）对比分析331、不同测点到达地面的直接辐射的比较332、不同测点的散射辐射的比较333、不同测点的反射辐射344、不同测点土壤温度（0cm、5cm）对比分析355、不同测点（20cm、150cm）气温对比分析376.相对湿度（u）对比分析（20、150cm)387.水汽压（e)对比分析（20、150cm)40四、结论（测点小气候总结）414．各个小气候要素的简要总结41五、实习感言42六、参考文献43

引言：

1.小气候的概念：在小范围内，由于下垫面构造和特性不同，使热量和水分收支不一样，形成近地面及土壤上层与大气候所不同的特殊气候。2.特点：

（1）小气候是在具有相同的大气候特点的范围内，在局部地区，由于地形方位，土壤条件和植被不一致，使该地区具有独特的气候状况。与大范围气候相比较，小气候有五大特点：1)范围小，是指小气候现象的铅直和水平尺度都很小。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。2)差别大，是指小气候现象中各个气象要素无论铅直方向或水平方向相差都很大，具有更显著的日变化和脉动现象。3)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。4)日变化剧烈，越接近下垫面，温度、湿度、风速的日变化越大。5)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。

（2）小气候特点的体现因素

局地小气候的特点，主要表现在个别气象要素（温度，湿度和风）变化剧烈以及个别天气现象（雾,露,霜)上的差异。气温铅直梯度折合成100M为超绝热梯度，水平温度梯度

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在小范围内可达几度。小气候特点影响的水平范围是随下垫面均一性而定的。铅直方向一般是从下垫面到几十米甚至百米高度，愈接近下垫面，小气候特征愈显著，随着远离下垫面，小气候效应就逐渐减弱，到达某一高度以上，小气候现象就完全消失。正如L.J.贝顿(Batten)所指出，小气候是代表从地面到不受地面影响高度的气候。十几米或者100米的高度。这一层是人类生活或动植物生长的区域和空间。

4.研究目的：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。

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

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。

二.材料和方法2.1观测点概况2．测点概况

a．测点名称：北京林业大学气象站裸地处b．测点位于北纬40°，东经116°19’海拔40m2

c．属于平原区，附近无水体，地面大多较为平坦，土壤周围有水泥地。

d．北面是气象站的楼，南面为高大的居民楼，东面是一些老的平房，西面有花圃及农田，周围是一般的围墙。

e.植被状况：测点地面周围有一些矮树，距测点0.5米左右。距测点1.5米左右，还有一些低矮植物

f.土壤状况：土壤为棕壤，较干燥，土壤里可见一些碎石

2.2测定内容及方法：

1、测定内容：太阳辐射；20cm、150cm处的空气温度；风；气压；不同深度土壤

温度。２、实验仪器：直接辐射表、天空辐射表、通风干湿表、风速表、气压表、土壤温度表３、测定步骤：①通风表上水，通风，悬挂在20cm高处和150cm处。

②观测地温（０cm、Tmax、5cm、10cm、15cm、20cm)注：Tmin在气象站早读一次③观测云量、天气状况。

④读20cm干、湿球温度，连续读三次，读后通风⑤将风速表悬挂在1m高处，松开罗盘小套管，按下启动杆。

⑥读150cm干、湿球温度，连续读三次，读后通风

⑦读风向及指示风速。

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⑧读20cm干、湿球温度，连续读三次，读后通风。⑨读气压。（经三次订正得出气压值）⑩观测地温三、结果分析

晴天数据

晴天直接辐射700600500数据Sb400300201*0008:489:4810:4811:4812:4813:4814:4815:4816:4817:48系列1时间

数据分析：影响太阳直射辐射的因子①太阳高度角②③④

大气透明度云量海拔高度

因子变化对太阳辐射的影响

①

太阳高度角的影响

a.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;

b.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）。②大气透明度的影响

大气透明系数越小，太阳辐射受到的减弱越强，到达地面的太阳直接辐射越小。（大气透明度的特征用大气透明系数P来表示。系数决定于大气中所含的水汽，水汽凝结物和尘粒杂质的多少，这些物质越多，大气透明度越差，透明系数越小。）③

云量影响

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云是很好的反射体。云层厚度越大，就可以使越大部分太阳辐射反射回到宇宙空间，使到达地面的太阳直接辐射能越小。④

海拔高度影响

海拔越高，太阳辐射穿过大气的路程越短，太阳辐射通量减弱得越多，地面获得的太阳直接辐射通量越少。(3)实习测定结果分析（如上图所示）

由于实习地点海拔高度不变，所以并不在考虑范围之内。从清晨到中午的时候，

太阳升起，随之太阳高度角逐渐增大，大气所削弱的太阳辐射还是处于比较少的状态，到达地面的太阳直接辐射能逐渐增大。随太阳高度的变大，到达地面的直接辐射值增大，可能是由于上午云量一直是10的原因，直到正午太阳高度角达到最大时也没有使直接辐射达到最大。等到下午的时候，云开始渐渐散开，而到14点左右的时候，太阳高度角也很大，直接辐射达到了一天的最大值。3.1.2

散射辐射（Sd）的日变化规律

阴天散射辐射Sd250200辐射量150100500Sd08:189::0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间

数据分析：分析：影响太阳反射辐射的因子

①太阳高度角②云量③地面状况④地面颜色⑤粗糙程度

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⑥植被的不同⑦土壤性质

主要的因子变化对太阳辐射的影响

（反射辐射一般用反射率来表示。反射率是某一表面上的反射辐射与投影到该表面的总辐射之比值）①太阳高度角的影响

一般来说，反射辐射随着太阳高度的增加而增加。

②云量的影响

一般来说，太阳反射辐射随云量的增多而减少。

③地面状况影响

雪地的反射率很大，水面的反射率随水的平静程度和太阳高度角的大小而改变，水面越平静，水面的反射率越大；水面的反射率随太阳高度角的减小逐渐增大。

④地面颜色的影响

深色土比浅色土反射能力要小，即颜色越深的土壤，反射率越大。⑤粗糙程度的影响

粗糙土比平滑土反射能力小，即土面越平滑，反射率越大。

⑥植被的不同影响

裸地的反射率最小，植物的覆盖可使反射率减小。⑦土壤的性质的影响

土壤表面的反射率随土壤湿度的增大而减小。

实习测定结果分析（如上图所示）

反射辐射Sr是指被地面反射的太阳辐射通量密度。（我们的实习地点是裸地）从图示中我们可以了解到从8点到11点左右，随着太阳高度角逐渐增大，太阳直接辐射逐渐增强，太阳反射辐射也逐渐增强。到11点多处达到最大值，之后散射辐射值开始下降。由于大气透明度的减小，在13点处又略有上升。之后随着太阳高度角的减小一直在减小，到17点时将近达到0。从11点到12点，大气透明度是减小的，太阳高度角是增大的，散射辐射量因该是增大的，而测得值反而是减小的，原因可能是在12点测的时候没用挡板把太阳完全遮住，致使测得值较小。晴天数据

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散射辐射400350300250数值201*501005008:489:4810:4811:4812:4813:4814:4815:4816:4817:4818:48系列1时间

分析：因子同上，因子对数据的影响也同上

从开始记录到上午将近十一点，随着太阳高度角的增大而增大。

而到正午太阳高度角最大的时候却骤降，可能是因为突然间云量增加或者是记录上的错误，之后又随着原来的趋势继续下去，下午太阳高度角的降低，读数也下降，到将近七点的时候，无直接辐射，记录为零。3.1.3

总辐射（St）的日变化（图3）

阴天总辐射St250200辐射量150100500St08:189::0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间

数据分析：分析：影响太阳总辐射的因子

（太阳总辐射量的大小决定于直接辐射和散射辐射，但是，主要决定于直接辐射）

①太阳高度②大气透明度③云量

因子的变化对太阳总辐射的影响

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①太阳高度影响

一般，随着太阳高度的增加，太阳总辐射逐渐增加。②大气透明度影响

大气透明系数越小，太阳辐射受到的减弱越强，到达地面的太阳直接辐射越小，即太阳总辐射越小。

（大气透明度的特征用大气透明系数P来表示。系数决定于大气中所含的水汽，水汽凝结物和尘粒杂质的多少，这些物质越多，大气透明度越差，透明系数越小。）

③云量影响

在有云的时候，总辐射可以增大，也可以减小。

如果云量不多，并太阳又不为云所遮蔽时，总辐射都大于鼻碧空时候的值。当全部天空有云的时候，总辐射比碧空时候的值要小得多。

平均来说，云量总是是总辐射减小。（云状，云量和云厚不同时，总辐射减小的程度是不一样的。）

(3)实习测定结果分析（如上图所示）

总体上呈下降趋势，说明总辐射是与太阳高度角和太阳直接辐射有很大关系的，

晴天数据","p":{"h":15.75,"w":3.937,"x":198.27,"y":696.975,"z":100},"ps":{"_enter":1},"t":"word","r":[14]},{"c":{"ix":0,"iy":1275,"iw":614,"ih":300,"wap":{"ix":0,"iy":0,"iw":614,"ih":301}},"p":{"h":300,"w":614,"x":140小气候综合实习报告

阴天反射辐射Sr353025201*1050辐射量Sr08:189::0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间

数据分析：分析：影响太阳反射辐射的因子

⑧太阳高度角⑨云量⑩地面状况地面颜色粗糙程度植被的不同土壤性质

主要的因子变化对太阳辐射的影响

（反射辐射一般用反射率来表示。反射率是某一表面上的反射辐射与投影到该表面的总辐射之比值）②太阳高度角的影响

一般来说，反射辐射随着太阳高度的增加而增加。

②云量的影响

一般来说，太阳反射辐射随云量的增多而减少。

③地面状况影响

雪地的反射率很大，水面的反射率随水的平静程度和太阳高度角的大小而改变，水面越平静，水面的反射率越大；水面的反射率随太阳高度角的减小逐渐增大。

④地面颜色的影响

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深色土比浅色土反射能力要小，即颜色越深的土壤，反射率越大。⑤粗糙程度的影响

粗糙土比平滑土反射能力小，即土面越平滑，反射率越大。

⑥植被的不同影响

裸地的反射率最小，植物的覆盖可使反射率减小。⑦土壤的性质的影响

土壤表面的反射率随土壤湿度的增大而减小。

实习测定结果分析（如上图所示）反射辐射Sr是指被地面反射的太阳辐射通量密度。

从八点开始到十一点，一直处于上升的趋势。而到十二点的时候，太阳高度角达到最大时而辐射却没有达到最大值，可能是因为正午的时候，突然云量增加，挡住了部分的太阳辐射。而云大概在13点是飘走，飘走后辐射的读数接着刚才的趋势随着太阳高度角减少而呈下降趋势。达到了第二个小高峰，然后继续下降。晴天数据

地面反射Sr140120地面反射读数100806040201*:489:4810:4811:4812:4813:4814:4815:4816:4817:4818:48系列1时间

分析：因子同上，因子对数据的影响也同上

从八点开始到十一点，一直处于上升的趋势。而到十二点的时候，太阳高度角达到最大时而辐射却没有达到最大值，可能是因为正午的时候，突然云量增加，挡住了部分的太阳辐射。云飘走后，高度角依然很大，辐射很强，此时，地面反射达到了一天中的最大值。之后随着高度角的减小和温度的降低，地面辐射降低，但18:48时，辐射为零，反射为零。

3.2土壤温度的变化3.2.1不同深度土壤温度的日变化规律不同深度土壤温度的日变化规律

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不同深度土壤温度的日变化规律2524.524读数23.52322.5228:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间5cm10cm15cm20cm

数据分析：处于0cm的土壤温度是变化最大的，处于20cm的土壤温度是变化最小的。由于深层土壤具有一定的保温作用，所以在太阳强度很弱时，土壤越深温度越高。9时左右太阳强度逐渐增强。20厘米深处土壤保温作用很强，温度依然比较高。而10厘米，15厘米深度是无法直接吸收太阳辐射的热量，只能通过土壤来传递热量。所以之前土壤深处的温度比地表的高。0厘米最高温度出现在午后14时左右，比太阳辐射最大值稍落后（原因已解释）。随后太阳辐射继续增强，各个层温度都开始上升。地表吸收的热量多，所以0厘米温度上升快，离地表较近的5厘米的土壤也在不断吸收着大量的热量，曲线不断上升，10厘米的土壤相对于15厘米的土壤吸收的热量相对多些，所以也在不断上升，而15厘米土壤无法吸收大量热量，导致温度上升很慢。随深度的增加，吸收的能量越来越少，而20厘米土壤保温作用比较强，所以，整体上温度比15厘米温度高。随着太阳辐射的减弱，各层温度都开减弱，随后又继续以不同的速度开始下降。与太阳刚出现时大概基本相同。温度随着深度的增加其传递有一定的滞后性，所以决定在不同深度达到峰值时间不同，随深度增加依次推后。到了傍晚，17点左右，由于太阳高度角逐渐降低，太阳辐射强度减弱，使得大气温度降低，地面开始冷却，地面放热，所以，地表的温度开始快速下降。而由于土壤具有很好的保温作用，土壤内部的温度基本上没有什么变化，只是5CM处受地表影响相对下较大，所以，有比较明显的下降，其他深度的温度基本保持不变。

晴天数据

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不同深度土壤温度的日变化规律302520数值1510508:429:4210:4211:4212:4213:4214:4215:4216:4217:4218:425cm10cm15cm20cm时间

分析：晴天的时候，地表温度随着太阳高度角的增大而不断升高，随着深度的增大，受太阳辐射影响越来越小。但是还是有受温度导的影响而有所升高，只不过是变化不大。随着一天的积累，地表在正午14点左右达到最大，后保持一段时间后缓缓下降。

3.2.2土壤温度的垂直变化规律

土壤温度的垂直变化规律（以早9点、下午1点、下午4点、晚7点为代表时间做图）

土壤温度的垂直变化262524读数23222120198:0011:0014:0017:00时间地表5cm10cm15cm20cm

数据分析：分析：（1）土温铅直变化的四种类型

土壤铅直变化，有两种基本类型和两种过渡类型，基本类型有日射型和辐射型；过渡型有早上过渡型和傍晚过渡性。①日射型

日间地面获得大量太阳辐射热，温度急剧上升，热量由上向下传递。此时，土温铅直温度分布为由地表向下温度递减，而且减低的速度很快。②辐射型

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夜间地面辐射冷却温度降低，热量由下向上传递，土温随深度的增加而递增。③早上过渡型

此类型是夜间辐射型向白天日射型的过渡型。日出后地面升温，上层土温迅速变成日射型分布，但下层仍保持辐射型。此时，中间层温度低，所以，早上过渡型是土壤上层日射型下层辐射型的土温铅直分布。④傍晚过渡型

傍晚地面因辐射冷却温度下降,土壤上层出现辐射型,下层仍保持着日射型,此型的土壤温度分布为上层和下层温度低,中间层的温度高。

各个时间点的土壤温度铅直变化规律

①8点的太阳辐射逐渐增强，地表的温度经过一昼夜的释放热量，处于的土温已经很低了。日出后地面急剧升温，上层土温迅速变成日射型分布。②11点的土壤温度铅直变化规律

经过一上午的的太阳照射，日间地面获得大量太阳辐射热，温度上升，热量由上向下传递。此时，土温铅直分布为由地表向下温度递减，相对来说，减低的速度较快。由此推断出，11点的土壤温度铅直变化规律是“日射型”。

③18点的土壤温度铅直变化规律

18点时，土壤5CM以下的温度保持着“日射型”的模式，因为深度较深的土壤

温度保温效果比较好，所以受外界影响比较小（受太阳辐射的大小的影响比较小），当外界太阳辐射降低，地面冷却地表放热时候，对深层土壤影响小。晴天数据

土壤温度的垂直变化不同时间的土壤不同深度处的变化40353025201*10508:4212:4215:4218:42时间0cm5cm10cm15cm20cm

分析：随着深度的增加，受太阳的影响越来越小，只有地表的影响最大。垂直方面也是正

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午的时候地表温度升高，要比同时间的其他深度的温度高出好多。但是随着太阳高度角的减小，地表温度逐渐下降，之差也随之减小。

3、不同高度气温的日变化规律

不同高度气温的日变化规律

不同高度气温的日变化规律3025温度读数201*105012345时间6789

20cm150cm数据分析：

从图示中可以大致归纳出,不同高度的气温的日变化的大致规律是:在对流层大气中，平均情况下，大气温度随高度的增加而降低的。总体上，150cm处的温度是比20cm处的温度低。到了下午的时候，还出现了150cm处温度的骤降。

晴天数据

0.2m和1..5m两处干球读数对比353025数值201*10508:429:4210:4211:4212:4213:4214:4215:4216:4217:4218:420..2干球1..5m干球时间

分析：因为地面是大气的主要直接热源，一般来说，越接近地表的大气温度越高，即气温随高度总是降低的。而晴天数据中，两组数据基本上没有区别，相反的是，150cm处的数值

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要比20cm处的高，说明晴天时照射对空气温度影响很大。最后随着温度的降低，两者的差距越来越大，说明土壤没有直接的照射，辐射变小。3.4不同高度湿度的日变化规律

不同高度湿度的日变化规律2520读数1510508:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间20cm150cm

数据分析：（相对湿度的大小,表示在当时温度下空气中水汽含量达到饱和的相对比值。相对湿度与气温和水汽含量有关，当气温不变时，水汽愈多，相对湿度愈大。反之，水汽愈少，相对湿度愈小。当空气中水汽含量不变时，相对湿度随气温降低而增大,随气温升高而减小。一个地方空气的潮湿程度,决定于当地水汽含量和气温高低。一般而言,气温变化比水汽压的变化既迅速又经常。因此气温是主导作用。）

相对湿度的日变化主要决定于气温。气温增高时，虽然蒸发加快，水汽压增大，但饱和水汽压增大得更多，反而使相对湿度减小。温度降低时则相反，相对湿度增大。而上图没有表现出此种情况，可能有部分读数误差包括未提前转上通风扇。整体上1.5m处大于0.2m处的值。说明此时空气的湿度是大于地面由于蒸发的湿度的。

晴天数据

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0.2m和1.5m处湿球读数对比302520读数1510508:429:4210:4211:4212:4213:4214:4215:4216:4217:4218:420.2m湿球1.5m湿球时间

分析：影响因素与上文一样。

接近正午时，太阳辐射较大，且符合温度变化规律，空气中的水蒸气受热上升迅速，20，150CM处没有来得及感受到大量水汽，所以，稍微在正午时有所降低。下午14点时150CM处的相对湿度值才上升，因为，这个时候，太阳高度角降低，大气温度降低，水汽的上升速度比正午的时候大，150CM感受到了水汽，此时，150处水汽大量聚集，直到下午太阳辐射减小，水蒸气遇冷下降，低空的仪器感受到了大量的水汽，所以此时20CM处的相对湿度才慢慢回升。15点时，气温降低，高地层水汽冷凝下降，所以.150CM处相对湿度降低。同时由于太阳辐射大幅减少，水分蒸发也大幅减少，所以20cm处相对湿度急剧减少。150CM处因为距离地面高，所以受裸地的影响小，7点以后，太阳出来后，相对湿度增长有所减慢，这一过程基本符合实际情况，但是，由于天空中的云量变化无常，所以在10点时出现一个高峰。

3.4.1不同高度相对湿度（u）的日变化规律不同高度相对湿度（u）的日变化规律

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不同高度相对湿度（u）1201*080读数6040201*:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间20cm150cm

数据分析：

（相对湿度的大小,表示在当时温度下空气中水汽含量达到饱和的相对比值。相对湿度与气温和水汽含量有关，当气温不变时，水汽愈多，相对湿度愈大。反之，水汽愈少，相对湿度愈小。当空气中水汽含量不变时，相对湿度随气温降低而增大,随气温升高而减小。一个地方空气的潮湿程度,决定于当地水汽含量和气温高低。一般而言,气温变化比水汽压的变化既迅速又经常。因此气温是主导作用。）

而当天测量的时候是阴天，下午的时候有雨，所以温度没有占主导地位，相对湿度是一直呈上升趋势。150cm的数值普遍高于20cm处的数值，可能是因为阴天直至下雨，空气湿度一直很大，云量也很足，遮挡了大部分的太阳辐射，20cm处的湿度测量侧重地面的湿度影响，无光照，蒸发的水量也少，所以一直低于150cm处的读数。

3.4.2不同高度水汽压（e）的日变化规律不同高度水汽压（e）的日变化规律

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不同高度水汽压2520读数1510508:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间20cm150cm

数据分析：

（大气中所含水汽的分压力成为水汽压。水汽压的大小主要与温度有关，一般来说，它随着温度的升高而迅速增大。但还与蒸发面的物态、形状以及蒸发面的溶液浓度等因子有关。）

由图示曲线可知，20CM和150CM的曲线基本上都是符合“双峰形曲线”的，一天中有两个高值和两个低值的双波型日变曲线。在大概10时左右，20CM处达到了第一个峰值。水汽向上扩散的结果，使得近地面中水汽压减小，20CM出的水汽压由于感受到的水汽比较少，所以稍微下降一些。150CM处的水汽压由于能感受到大量的水汽上升，所以其值有所上升。15点以后由于太阳日落，太阳高度角减小，太阳辐射减弱，大气温度下降，测点地面蒸腾作用减小，两处的水汽压值都成减小状态，曲线基本逐步开始下降。

3.4.3不同高度饱和差（d）的日变化规律

不同高度饱和差的日变化规律（d）12108读数64208:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间20cm150cm

数据分析：

上图反映不同高度饱和差（d）的日变化规律。因为d=E-e，饱和差的变化与水气压

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变化成反比，正如图形所示。十一点的时候，随着热量的积攒，d达到了最大。由于阴天，饱和差越来越小，到了17点的时候有趋于零的趋势。而中间150cm处的达到零的记录可能是记录错误或者是读书误差。

3.5气压日变化气压日变化规律

气压变化1022.510221021.510211020.510201*19.510191018.510181017.58:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00读数系列1时间

数据分析：一天中出现了几个小的峰值，可能跟日照，温度有关。当天一直阴天到最后下起了雨，气压也在下雨时达到了最大。3.6风的日变化

风的日变化10.90.80.70.60.50.40.30.20.10-0.18:00读数9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间系列1

数据分析：风速一天都不大，有变化。㈡与其他组的比较与第三小组的比较1不同测点散射辐射值

小气候综合实习报告散射辐射日变化对比图

数值不同测点散射辐射值250）2m200/w（150第一小组量通100第三小组射辐50008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间

对比分析：从总体来看，两组的散射辐射都随着太阳高度角的增大而增大，随大气透明度的增大而增大。但总体上还是本组的散射辐射要大于对比组的，这主要是由于两个测点的周围环境不同所致。本组的下垫面是裸地，而对比组的测点是设在玫瑰丛附近，通风性很好，因此可能影响了散射辐射的大小。

不同测点的反射辐射250）2m200/w（150第一小组量通100第三小组射辐50008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间

对比分析：两个小组反射辐射均在11：00左右达到最大，从上午8：00到晚上18：00呈现上升后下降再上升再下降的趋势，下午他们组在16：00-17：00反射辐射通量密度基本保持不变，我们组同一时间出现大幅度增减，最终他们组数据趋于0。

分析其原因：反射辐射的大小主要取决于下垫面的性质和状态，我们两个组的下垫面大致相同，他们组在14：00时出现骤减，我分析应该是环境影响。

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时间小气候综合实习报告

30不同测点深0cm、5cm土壤温度25温度（摄氏度）201*10第一小组0cm第一小组5cm第三小组0cm第三小组5cm5008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间

对比分析：（1）总体规律

由图示可以总结出：四条曲线基本呈现的基本情况都是先增加后减小的规律。（排除一些因为客观元素引起的不正常的点的出现，如我们小组的0CM土壤温度的10点的温度值得突降，原因是因为当时天空出现了一些云量而且气压还有所下降，所以，导致了此时的温度的急剧降低，但是，其它的点还是比较符合规律的。）。（2）实习测定结果分析（如图所示）

0cm土壤温度变化差异的原因：从图示可以看出，我们小组的土壤温度变化规律较为缓慢（除了因为客观原因造成的点除外，例如：10时的数值点）。而对比小组的土壤温度变化很快，我认为原因是由于我们实习地点的下垫面的情况是主要因素，因为我们的下垫面是“裸地”，而对比小组的下垫面是“水泥地”，根据物理学知识知，水泥地的温度变化快，吸热快，放热也快，而裸地则相反，吸热慢，放热慢，而且保温效果要比水泥地要好。所以，图示显示的是对比小组的土壤温度变化极大，而我们小组的变化比较缓慢。我们分别出现的最高值时间基本上是一致的为13时，但是，对比小组由于水泥地的原因，散热较快，曲线立即开始下降，而我们小组由于下垫面是裸地，散热比较缓慢，所以温度变化幅度很小，基本上到17时变化为0，17时后开始放热，然后两个曲线分别随着太阳辐射的减小，树枝逐渐减小。

5cm土壤温度变化差异的原因：从图示可以看出，对比小组的数值基本上该于我们小组的数值。并且还是对比小组数值变化的幅度快，我们小组变化的幅度缓慢（上面一解释过

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原因）。这次我们达到的峰值有所不同，我们小组对比于对比小组的峰值推迟一个小时左右。主要原因是

由于我们两个小组的地面性质不一样，即不同植被对太阳辐射的吸收情况就有所不同。我们小组的是裸地，而对比小组第十小组的实习地是水泥地。根据土壤热特性，裸地温度大于水泥地，分别对于各个不同深度的曲线比较看来，一般来说，水泥地温度变化要比裸地的温度变化快，主要原因还是由于我们两组的下垫面不同，水泥地传导增温快，而裸地相比水泥地较慢，所以我们组5cm处峰值的出现时间较十组推迟大概一个小时左右。然后，曲线变化基本一致并符合规律。

不同测点（20cm、150cm）气温对比302520温度（摄氏度）15第一小组20cm第一小组150cm第三小组20cm第三小组150cm105008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间

对比分析:（1）总体规律

两条曲线基本上是呈现先增大后降低的趋势，但是，对比小组在14时有曲线开始下

降，升至15点后浅显又下降至正常，而后，我们两个小组的曲线变化规律基本是一致的。（2）图示分析

我认为对比小组出现的不规律的曲线变化是由于当时的空气乱流引起的，由于乱流现象，出现反常，应该是客观的变化。这两条曲线其实这主要说明下垫面的不同对于土壤深

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度的温度影响不大。下垫面为水泥地测出的气温大体比裸地的温度要高，这是因为水泥地地温变化剧烈，传到增热快，但是，我们两个小组的变化曲线所达到的最大值基本上可以算是接近的。这也就说明：随着土壤的深度的增加，其土壤温度的变化基本上就不受外界因素所干扰了。

相对湿度（u）对比（20、150cm)1201*080相对湿度（百分数）60第一小组20cm第一小组150cm第三小组20cm第三小组150cm40201*8:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00时间

对比分析：（1）总体规律

两条曲线的基本走向基本上是一致的，都是数值先降低后有所增加的趋势。（2）图示分析

相对湿度的大小，表示在当时温度下空气中水汽含量达到饱和的相对比值。相对湿度

与气温和水汽含量有关，当气温不变时，地面水汽愈多，相对湿度愈大。反之，地面水汽愈少，相对湿度愈小。一个地方空气的潮湿程度，决定于当地水汽含量和气温高低。通过图示对比我发现，我们组在高度为20cm处的湿度数据总体上来说比第十小组高。

首先在清晨由于我们组下垫面为裸地，而第十小组的下垫面为水泥地，相比之下裸地的水分含量更多，蒸发出来的水分量更多，水泥地的水分含量要远远小于裸地的，而且蒸发量也比较小，水汽饱和程度差，所以我们组的相对湿度数据要比第十小组的高。然后由于太

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阳辐射的加强，水分蒸发得较快，我们的曲线基本呈下降趋势，对比小组的第一个低谷点要落后于我们小组的，我认为在测量前由于裸地的蒸发速度比较快，表感应的水蒸汽的时间要早于水泥地的，所以，我们的低值要提前于水泥地，等水泥地的水蒸汽蒸发出来后，表才会感应到，所以时间推移。所以，由此推知，第1个峰值的出现是对比小组的要提前于我们的数值。但是第2个峰值的出现对比小组要提前于我们小组的，原因是由于下午太阳辐射减小，水蒸气才遇冷下降，各个地面低空的相对湿度才慢慢回升，由于裸地的水蒸汽上升较水泥地得高，所以冷凝的时候，下降得较慢，使得表感应到水蒸汽的时间加长，而水泥地将呈现的是相反趋势，所以第2个最高点要比我们组的提前。然后，随着，太阳辐射的减弱，空气蒸发强度减小，使得曲线都呈下降趋势，到了傍晚，气温下降，空气冷凝下沉，我们两个小组的曲线又有所上升至18时。

水汽压（e)对比（20、150cm)30水汽压（e)对比分析

25数）20值ap第一小组20cmh（15第一小组150cm压第三小组20cm汽水10第三小组150cm50000000000000000000008:9:0:1:2:3:4:5:6:7:0011111111时间

分析：（1）总体规律

两条曲线基本上是都符合于“双峰型”曲线，先增加后降低，然后又增加在降低的趋势变化的。（２）图示分析

由于大气中所含水汽的分压力成为水汽压。水汽压的大小主要与温度有关，它随着温度的升高而迅速增大。但还与蒸发面的物态、形状以及蒸发面的溶液浓度等因子有关。

通过对比我们两个小组的数据发现，我们组在高度为20cm处的数据上达到第一个峰值的时间要比对比小组的时间快而且峰值也较他们高些，达到第一个低点的时候，对比小组

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的时间提前于我们的，低点数值我们几乎差不多，原因是在由于大气温度逐渐升高，地面蒸腾作用开始明显起来，地面水分开始蒸发，因为我们小组的是裸地，蒸发的水汽比较多，所以我们出现的第一个峰值要提前于对比小组的。第二个峰期的变化是对比小组先达到峰值，主要原因是，由于气温的降低，蒸发的时期要减少，由于，在温度降低以前，裸地的水分蒸发得较快，水汽多，而水泥地得蒸发较慢，在温度降低后，水泥地还有余温，使得剩余的水分继续蒸发，这时候蒸发出来的水汽就相对于裸地的要多了，所以，出现峰值的趋势提前于我们。

四总结：

经过这次的实习，让我了解了相对来说，一个地方的小气候是比较稳定的。由于我们测量的当天是阴天，直接辐射基本为零，散射辐射与反射辐射也根据云量的变化而有所变化，太阳散射符合也和大气透明度和太阳高度角有关。大气中云层和较大颗粒的埃尘能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去。其中反射最明显的是云。不同的云量，不同的云状，云的不同厚度所发生的反射是不同的。所以由于测量当天的云走势的影响，辐射也或多或少的发生了不符合规律的变化。

而地表温度的变化时由于直接辐射地面的原因变化的最快，也最大。土壤深处温度的变化在早晨有可能因为自身的保温作用而高于地表，有的时候也会因为晚上温度不高而没有这种现象。但是根据太阳直接辐射地面，地表升温很快，晚上的时候直接辐射没有，地表降温也是最快的，降到与深层土壤一样或更低。

水气压出现了两个最高值和两个最低值，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，气压还与空气垂直运动有关，气压的变化是以上几种情况的综合结果。

从湿度特性上讲，空气中的水气来源于下垫面水分的蒸发，绝对湿度来讲，在近地层中一般是越近地面越大，越向上层越小，而这种上下层间绝对湿度的差别是白天午间最大，夜晚和早晨最小。相对湿度的情况比较复杂，一般在近地层中也是随高度的增加相对湿度逐渐减小，地面相对湿度最高最低点出现的时间比上层较早，

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夜间最小，而在高层空气中则刚好相反。

相对湿度由于阴天的影响，受地面的影响不大，所以20cm处和150cm的差别不是很大。相对湿度的日变化与温度日变化相反，其最高值基本出现在清晨温度最低时候，最低温度出现在午后温度最高时。

通过这次实习让我初步掌握了观测太阳辐射、地温及干湿度的测量方法，对数据处理

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并画图，分析得出了该小气候太阳辐射等各种量的变化规律。通过与晴天数据的对比了解了阴天的各种气象数据与晴天的区别，与其他组的对比让我了解了一个地方不同观测点的气象因素的差别，了解了不同的周围环境对测量结果的影响。总之，这次气象学实习收获很大。六、参考文献

[1]《气象学》贺庆棠主编中国林业出版社

[2]《北京城市气候》北京市气象局气候资料室编著气象出版社[3]MarkB.Bush.EcologyofaChangingPlanet(ThirdEdition).北京清华大学出版社201*.7

[4]《气象学与气候学》周淑贞主编高等教育出版社[5]《中国气候》林之光著气象出版社

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