工程气候学基础课件-小气候的类型与特征.pptxVIP

小气候的类型与特征; 相对而言，具体的工程项目的尺度范围都是在一个比较小的局地范围，气候对工程项目的影响和工程项目对气候的影响都是局部的，这种局部的气候因受下垫面影响而与大范围气候背景有所差异，工程气候评价需充分了解项目所在区域的小范围气候特征，即小气候特征。;§3.1 小气候的有关概念; 例如，草地温度在白天比柏油路低，而夜间比柏油马路高，城市内气温比郊区高，室内气温变化比室外小，山麓南坡冬季比北坡暖，湖泊上和森林里相对于岸上和林外是冬暖夏凉及昼凉夜暖等等现象，这是人们都能感受到的气候的差异现象。这种在小范围内因局部原因而形成的与周围较大范围气候不同的气候特点就是小气候。 ; 所谓小气候就是由于下垫面条件或构造特征而形成的与周围气候不同的小范围的气候，或者说是由于下垫面条件不同而形成的大范围气候背景下所表现的小尺度气候特点。小气候特点一般是表现在个别气象要素值或个别天气现象上（如雷雨、雾），但不会改变决定于大尺度过程（锋面等）的天气特征。; 在一般的科技文献和教科书中，通常将下垫面不均一性所产生的气候特点都归结为小气候。即小气候可视为由于下垫面的不均一性以及人类和生物活动所产生的近地气层和土壤上层中的气候特点。通常，小气候是在一定的自然景观和大气候的背景下产生的局部气候差异，主要表现在气象要素的数量上和垂直分布上以及个别天气现象上。 ; 按照气候研究的空间尺度来划分，小气候所涉及的水平范围和垂直范围都是不大的，其水平范围约为101-104米，垂直范围约为10-1一102米。根据下垫面的性质不同而产生的局地气候差异可以区分为农田小气侯、森林小气候、护田林带小气候、水域小气候、雪被小气候、起伏地形小气候，城市小气候等等。对于某一类型的下垫面来说，在晴朗无风的条件下，小气候特点表现得最为明显，这时在近地面大气层内的温度、湿度和风的垂直梯度特别大。以温度为例，如按每100米的温度梯度来换算，则贴地层内的温度梯度可以达到几百度甚至几千度。因此该层内的热量、水汽、动量的垂直交换特别??著并具有明显的日变比特点。; 因为人类的大部分活动和动植物的生态环境都处在近地层范围内，同样人类的工程项目基本都在近地层范围，水平范围一般也是小尺度的，使得局部的气候状况可以按照人们的意向发生改变，所以小气候的特征和演变研究是工程气候论证的重要基础。; 二、小气候的特点;1）范围小；由于尺度小，通常气象站的分布密度、观测项目都不能满足小气候研究的需要，小气候观测属于特殊的观测，测点密度大，观测项目也因任务而变。 2）差异大；由于小气候的尺度很小，局地差异不易被大规模空气运动所混合，所以气象要素在垂直方向和水平方向相差都很大，根据考察资料，沙漠地区贴地气层2mm内，温差可达几十度或更大，水平方向从一个下垫面过渡到另一个下垫面，气象要素的分布也会出现不连续，这样大的差异在大气候中是不会出现的。;3） 很稳定；由于尺度小，所产生的小气候差异不易被混合，于是各种小气候差异现象就比较稳定，如山峰与山谷的差异、水面到岸上的差异，几乎天天如此。这个特点使我们有可能通过短时间的实地观测来了解它，并且有可能适当外推，对某一气象要素可表示为： 为大气候背景值，可由常规气象站观测值表示， 则为局地小气候差异，它在一定条件下是稳定少变的。这种性质为短时期的小气候观测资料的外推提供了可能。 4）相对自由大气，在近地气层中气象要素的主要特点是： a. 气象要素具有明显的日变化特征； b. 具有强烈的脉动性质； c. 铅直梯度远远超过水平梯度；同时也有明显的日变化特征;三、小气候学的任务与方法;概括起来，小气候学的研究内容有主要有三个方面：1)理论基础、2)各种类型小气候和3)小气候考察方法。在理论基础中，主要有近地层物理学，包括下垫面的辐射平衡、热量平衡和水分平衡的理论分析等；类型小气候主要是研究各种特殊下垫面上小气候的形成规律和特点以及各种人工改造行为所产生的小气候效应 ；;小气候考察方法包括有： 1）、计算机数值模拟试验 2）、物理实验；如风洞实验 3）、野外小气候考察以及与之有关的仪器设备的设计、检定、安装和观测方法等。 4）一定条件下，可利用高分辨率的遥感观测资料进行分析，如资源卫星资料。;小气候学研究具有很大的实用价值，因为人类的生产和生活活动主要是在近地面大气层进行的，农此、林业和城市建设等部门都和小气候有着密切的关系，而且人类又最容易通过改变下垫面的局部特性来影响和改造小气候，这对提高生产力、发展国民经济有很大的意义和实用价值。; 小气候学是一门与人类的生产和生活活动具有紧密联系的科学，因此它的任务在于： 1)调查和研究各种类型小气候的对比特点并给以科