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(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)如圖5—19所示。通風干濕表由防輻射裝置和通風裝置構(gòu)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(gòu)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(cè)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(cè)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(cè)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(shè)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(shè)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(jié)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(jié)構(gòu)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(gòu)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(guān)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(gòu)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(jié)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。