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气象学实习报告-北林-盛夏
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小气候实习报告
(盛夏)
一、实习目的、意义
1、通过不同遮蔽和下垫面条件下的小气候特征观测对比,掌握评价周围建筑物及下垫面对环境条件影响的观测方法。
2、掌握分析环境条件形成原因的基本方法。
3、了解地面、土壤温度的铅直变化及日变化特征。
4、了解不同遮蔽和下垫面条件下的太阳辐射、风速、温度和湿度铅直变化和日变化特征。
二、研究区域概况与方法
1、测点概况:
测站为位于北纬40°,东经116°的北京林业大学气象站。
测站所在地地形较为平坦,西面为一大型空地,周围建筑物较少,为低楼层建筑,测站附近没有水体。
2、测点描述:
(1) 周围建筑物状况:距离测点北方20米左右处有一年代久远的两层建筑物,东南方向是气象站楼,三层高。测点的西部为一块较大的废弃土地。
(2) 下垫面状况:气候架放置在裸地上,稀疏长有杂草。左右两侧为草地,沿边缘长有高大的乔木。
(3) 土壤状况:土壤显红色,较为干燥。
3、观测仪器和研究方法:
观测仪器:天空辐射表,直接辐射表,通风干湿表,地面最低、最高温度表,曲管地温表,三杯轻便风向、风速表,气压表。
研究方法:短期定点对比观测方法,数据分析对比法。
利用短期定点对比观测方法观测并记录小气候要素的各个时间点的数值,对比归纳小气候要素一天内的变化规律,通过与其他组交流,得到不同空间,即不同测点环境下小气候的特点。
4、研究内容:
(1)观测分析小气候要素的空间和时间变化,各个小气候要素均为 每小时观测一次;
(2)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,计算总辐射;
(4) 利用通风干湿表测距地面0.2m和1.5m高度处的气温和空气湿度;
(4)利用三杯轻便风向、风速表观测距地面1m高度处的风向、风速;
(5)利用地面、地面最低、最高温度表及曲管地温表观测地面和不同深度,即地下5cm、10cm、15cm、20cm处土壤温度状况。
三、结果与分析
(一)太阳辐射的时间、空间变化
1、表一:太阳辐射原始数据
太阳辐射数据处理:
注:S——太阳直接辐射; Sd——漫射辐射通量密度;
Sr——地面反射辐射;St——太阳总辐射
太阳辐射日变化数据分析及原因:
(1)太阳直接辐射S数据分析:从上午8:00到下午14:00,太阳直射辐射一直处于较低水平,变化幅度甚小;14:00到15:00,S呈坡度上升;15:00到16:00,S呈直线上升并在16:00到达最大值;后S值垂直下降,在18:00时趋于0。
原因:太阳直接辐射S与太阳高度有关。当太阳高度H=90时,太阳辐射经过大气的路程最短,辐射减弱最少。随着太阳高度的降低,太阳辐射经过大气的路程增加,太阳辐射减弱增大,垂直面上的太阳直接辐射减小。
由于当天云量较多,基本维持在8/10以上,太阳直接辐射被消耗,云在下午开始慢慢消散,所以太阳直射辐射值在16:00点到达最大值。
傍晚六时,日落,几乎没有阳光,致使太阳直接辐射S为零。
(2)漫射辐射通量密度Sd数据分析:8:00至13:00,Sd值除在9:00到10:00时下降,其余时间段均增长快速,于13:00到达最大值,后缓慢下降,16:00至18:00下降较快。
原因:漫射辐射受云影响很大,它随云量增多而增加。由于当天云量较大,所以漫射辐射值较大,午后云彩慢慢消散,辐射值变小。
(3)地面反射辐射通量密度Sr数据分析:Sr值全天变化呈拱形,于14:00达到最大值。
原因:18:00时,日落,几乎没有太阳有效辐射,漫射辐射也减小了,所以地面反射辐射值也变至很小,趋于0.
(4)总辐射St数据分析:St值在下午16:00达到最大值,8:00到14:00,变化趋势同地面反射辐射相同,14:00到18:00,变化趋势同太阳直射辐射。
原因:St= S+ Sd- Sr
反射率数据处理后:
注:r——太阳辐射的反射率
反射率日变化数据分析:
根据图2:r值波动很小,呈现波浪式,却在17:00到18:00直线上升,在18:00达到最大值。
原因:太阳辐射的反射率主要受太阳高度影响,随太阳高度降低而增加。因此,傍晚反射率最大。
(二)、地面和土壤温度时间、空间变化
2、表二:本测点0cm~20cm土温日变化原始数据
本测点0cm~20cm土温日变化图
根据图表数据分析时间、空间变化及原
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