小氣候?qū)嵙晥蟾?2篇)

第1篇 農(nóng)田小氣候?qū)嵙晥蟾娣段?/strong>

1.實習目的

了解小氣候觀測地段的選擇，確定觀測高度、深度和觀測時間的一般原則；熟練的利用常見儀器進行小氣候的觀測；掌握小氣候資料的初步整理與分析，增強我們在農(nóng)田中進行科學實驗的能力。

2.實習區(qū)域概況

測點設在土化樓北面平坦地面上，地面周圍有枯草覆蓋，四周除了土化樓外無較高建筑，旁邊多菜地。

觀測當天早晨能見度一般，中午太陽良好，有薄云。

3.觀測項目及所用儀器

觀測項目觀測高度、深度(cm)常用儀器種類

農(nóng)田輻射0、20、2/3株高、作物層頂、150各類輻射表

空氣溫、濕度20、2／3株高、作物層頂、150通風干濕表、普通溫度表、溫度計、濕度計及遙測儀器

地中溫度0、 5、 10、 15、 20、 40、80普通溫度表、直管、曲管地溫表、多點溫度計遙測

風向、風速20、2/3株高、作物層頂、lm輕便風向風速表

1．通風干濕表

(1)結構與原理 通風干濕表的作用原理與百葉箱干濕表基本相同，儀器結構如圖5—19所示。通風干濕表由防輻射裝置和通風裝置構成，干球、濕球溫度表感應部分分別在（1）（2）的雙層輻射防護管內(nèi)，金屬管表面鍍鎳，可將照射到球部的太陽光及其它物體的輻射熱反射出去。防護管借三通管和兩支溫度表之間的中心圓管與風扇相通構成通風裝置。工作時用插入通風器上特制的鑰匙上發(fā)條，以開動風扇，在通風器的邊沿有縫隙，使得從防護管口引入的空氣經(jīng)過縫隙排到外面去。就這樣，風扇在溫度表感應部分周圍造成了恒定速度的氣流(2．5 m／s)，以促進感應部分與空氣之間的熱交換，減少輻射誤差。

此外，在溫度表的兩側各有一金屬護板，儀器還附有貯水皮囊、防風罩及掛鉤等。

⑵通風干濕表的濕度查算

通風干濕表濕度查算的步驟和方法與固定式干濕球溫度表相同，只是濕球訂正值△t′要從表ia右側的“通風干濕表”一欄中查取。這是因為濕球訂正值△t′受風速影響很大，而濕球查算表i是假定風速為0．8 m／s，a=0．0007947條件下制作的。通風干濕表球部風速為2．5 m／s，a=0．000622，由于風速大，濕球上水分蒸發(fā)量大，濕球溫度降低的多，因此，訂正值為一正數(shù)。

(3)通風干濕表的安裝

①面對通風干濕表，將右側球部護管擰下用脫脂紗布將球部裹好，再擰上護管。

②將儀器牢固掛在小氣候觀測架的橫桿上。注意使儀器垂直并使球部中心位于設定的觀測高度上。

③通風干濕表懸掛好以后，必須經(jīng)過一定時間（夏季至少15分鐘，冬季至少30分鐘）以后，才能開始觀測。

④如果進行溫度梯度觀測，即設置多個觀測高度，應避免下位儀器出氣口與上位儀器進氣口過近。通常兩儀器感應球部相距要大于50cm。

⑤如果觀測高度較低（50cm以下）可將通風干濕表水平懸掛放置，即在儀器的“頸部”(通風管道與風扇部分的交界處)和護管部分系上線繩，掛在掛鉤上，把儀器調(diào)到水平。注意進氣口要與太陽或其它熱輻射來向相反。

(4)觀測方法與注意事項 觀測前先將儀器掛在測桿上，用玻璃滴管濕潤溫度表的紗布，然后上好風扇發(fā)條，規(guī)定的觀測時間一到，就可讀數(shù)。觀測注意事項為：

①玻璃滴管中的水擠壓到距玻璃水管口1cm處，用彈簧夾夾住皮管，然后將加水管鉛直插入濕球的內(nèi)護管，使?jié)袂蚪胨苤?，稍微停留，不能讓水溢出而弄濕防護管。注意儀器必須保持鉛直。濕球紗布濕潤后，機動通風干濕表把風扇發(fā)條上好，注意不要上得過緊(10圈左右)；電動通風干濕表插上電源。

②觀測時觀測者應站在下風向，以免使身體的熱量影響感應部分；讀數(shù)時，先干球后濕球，其他讀數(shù)方法與百葉箱內(nèi)的讀數(shù)相同．讀數(shù)要準確、迅速。

③每一個高度，要讀取三次記錄，在讀完第一次記錄后約30s即應連續(xù)讀取第二、第三次記錄，當讀完一個高度的三次記錄后，必須加上一次發(fā)條(約3～4轉(zhuǎn))，以保證儀器正常通風。此外在連續(xù)讀數(shù)時，應注意濕球的濕潤情況，及時加水。濕球結冰時，進行溶冰觀測。

④當風速大于4 m／s時，觀測前安裝儀器就應將防風罩套在風扇迎風面的縫隙處。在沒有通風干濕表的條件下，可以做一個有不同梯度的擋罩，將干、濕球溫度表平放在擋罩臂上（感應部分在擋罩的兩片木制圓盤下方），使得感應部分不受陽光照射，擋罩四周風速不能控制，所以，以這種干濕球溫度所查算出的空氣濕度不夠準確。若用“遙測多點溫度計”，觀測更為方便。

⑤將觀測記錄進行器差訂正，然后使用濕度查算表進行濕度值的查算或輸入計算機計算。

2．輕便風向風速表 儀器結構如圖5-20所示，是測量風向和一分鐘內(nèi)平均風速的儀器，適用于農(nóng)田流動觀測，也可作為定時觀測風向風速的儀器。

⑴構造原理 由風向部分（包括風向標、風向指針、方位盤的制動小套）、風速部分（包括十字護架、風杯和風速表主機體）和手柄三個部分組成。

風速部分：風杯是風速表的感應元件，它的轉(zhuǎn)速與風速有一個固定關系。當按下風速按鈕后，風速表上紅色計時指針開始工作，同時，由于風杯與風速表主機相連接，風杯的轉(zhuǎn)動帶動風速表主機內(nèi)的齒輪開始工作，使風速指針也一起旋轉(zhuǎn)。風速愈大，風杯轉(zhuǎn)動愈快，風速指針偏轉(zhuǎn)的角度愈大。一分鐘后，計時裝置迫使舍去裝置與風杯脫離，風速指針立即停止轉(zhuǎn)動。再經(jīng)10秒后計時指針回到零位。風速指針所在刻度位置即為指示風速。

風向部分：風向標是風向部分的感應元件。指示風向的方位盤，是一磁羅盤，當制動小套管打開后，羅盤按地磁子午線的方向穩(wěn)定下來，風向杯的轉(zhuǎn)動，使風向指針在磁性羅盤上指示出當時風向。

⑵觀測方法

觀測時，人應保持直立（若是手持儀器，要使儀器高出頭部），風速表刻度盤與當時風向平行。觀測者應站在儀器的下風方，

將方位盤的制動小套管向下拉，并向右轉(zhuǎn)一角度。啟動方位盤，使其能自由轉(zhuǎn)動，按地磁子午線的方向固定下來，注視風向指針約2 min，記錄其最多的風向，就是所要觀測的風向。測風速可與測風向同時進行。在測風時，待風杯旋轉(zhuǎn)約0.5 min，按下風速按鈕，待1 min后指針自動停止轉(zhuǎn)動，即可從刻度盤上讀出風速示值（m／s），將此值從風速檢定曲線圈中查出實際風速（取一位小數(shù)），即為所測的平均風速。觀測完畢，隨手將方位盤自動小套管向左轉(zhuǎn)一小角度，讓小套管彈回上方，固定好方位盤。

⑶維護

①儀器應避免碰撞和震動，切勿用手觸摸風杯。

②非觀測時間不要隨便按動風速按鈕，計時機構在運轉(zhuǎn)過程中亦不得再按該按鈕。

③風杯與風速表主機連接處，不得隨意松動。旋上及旋下手柄時，一手握住手柄，另一手握住風速表刻度盤部位。

④不得隨意用口吹動風杯，以延長儀器壽命。

３．照度表 照度表是測量光照度的儀器，其使用方法如前所述。

3.觀測時間

4.結果與分析

地面和土壤濕度時間、空間變化

土壤早晨吸收太陽輻射增溫，午后太陽輻射逐漸減弱，但仍然很高，地表受太陽輻射的影響最大，所以一天中溫差最大，隨著深度增加，其在12時達到最大。14點后土壤放出長波輻射的能量開始大于吸收太陽短波輻射的能量，逐漸降溫，土壤濕度受太陽輻射的影響逐漸減小，這些土壤的降溫主要靠熱量交換，反應滯后，所以地表最高溫度出現(xiàn)在12點之后，其余大部分在14點以后，10cm的最高溫度出現(xiàn)在17點，15cm,20cm更靠后，切最高溫度越來越低，變化越來越平緩。（見圖）

13時的土壤溫度鉛直分布見圖 ， 13時為日射型，地面獲得大量太陽輻射，快速升溫，熱量從上往下傳遞，所以地面溫度最高，越深處溫度越低。而相對濕度由于太陽輻射相對變化不大，但由于受低矮植物蒸騰作用的影響，20cm處的相對濕度較150cm高。

氣溫，相對濕度時間、空間變化

由于空氣吸收地面長波比吸收太陽短波輻射容易，所以氣溫與低溫聯(lián)系密切。從圖中看出，早晨氣溫隨地溫升高而升高，雖然地濕最大值出現(xiàn)在13時，但因為此時空氣吸收的地面長波輻射仍然比放出的逆輻射大，所以14點氣溫才達到最大值，然后下降。0.2米處比起1.5米處，日較差更大，因為0.2米處比1.5米處更靠近地面，受地面影響更大。

從全天來看，實際水汽壓先上升后下降，而相對濕度先下降后上升。上午，由于溫度升高，風速加大，促進了水分的蒸發(fā)，所以實際水汽壓鑄件升高，但因為飽和水汽壓隨著濕度升高而急劇升高，導致相對濕度反而降低。

比較0.2m和1.5m的數(shù)據(jù)，可知0.2m處的濕度更大，這是因為0.2m處離地面更近，受低矮植物蒸騰作用的影響。

風速、氣壓時間變化

風速變化沒有特別大的規(guī)律性，早晨較低，9時之后由于太陽輻射增加，各種下墊面受熱不均衡導致氣壓變化，產(chǎn)生較大風速，傍晚時太陽輻射較小，氣壓差下降，所以發(fā)風速也會降低。

本地方的變化趨勢是上午較高，下午較低。