适用场景：农田小气候监测、建筑环境评估
本文要点：太阳辐射日变化分析、土壤温度垂直梯度观测、空气湿度与风速对比研究
行文逻辑：
本组选择的下垫面为干裸地。通过一天对小气候的观察与测量，影响小气候的因素主要有云量，温度，湿度，风，周围植被情况及建筑物情况。选择了下垫面和周围环境的不同测点进行了对比分析。
太阳直接辐射根据太阳高度角、大气质量数和大气透明系数的变化而变化；散射辐射随云量增多而增加；反射辐射取决于总辐射以及土壤湿度；反射率大小主要与下垫面的的颜色、湿度、粗糙程度及太阳高度角等因素有关。随着深度增加，土温日较差减小，位相也逐渐落后；不同高度气温一天中出现了一个最高值和一个最低值，最高值出现在午后两点钟左右，最低值出现在清晨日出前后；水气压与相对湿度在一天中变化皆较大且变化趋势相反；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，早晚变小。
关键词：小气候 辐射 湿度 气压 日变化 对比
一、 前言
1．1 小气候的相关知识
因下垫面性质不同，或人类和生物的活动所造成的小范围内的气候。在一个地区的每一块地方(如农田、温室、仓库、车间、庭院等)都要受到该地区气候条件的影响，同时因下垫面性质不同、热状况各异，又有人的活动等，就会形成小范围特有的气候状况，
与大范围气候相比较，小气候有五大特点：
⑴.范围小，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。
⑵.差别大，无论铅直方向或水平方向气象要素的差异都很大，例如：在靠近地面的贴地层内，温度在铅直方向递减率往往比上层大2～3个量级。
⑶.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。
⑷.日变化剧烈，越接近下垫面，温度、湿度、风速的日变化越大，例如：夏日地表温度日变化可达40℃，而2米高处只有10℃。
⑸.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。
1.2 实习目的、意义
⑴.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。
⑵.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 。
⑶.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。
⑷通过对单点太阳辐射、空气温度、湿度、土壤温度、气压、风等气象要素的观测分析，了解这些气象要素的日变化规律；同时通过与对比点间这些气象要素的对比分析，了解不同下垫面的`小气候特征，掌握小气候的研究方法。
⑸发现不同下垫面气温的日变幅不同; 不同绿地结构， 不同植物种类产生的湿度效果也不同。
二、材料和方法
2.1测点概况
2.1.1北京概况：
北京位于北纬39°，东经116°。地处华北大平原的西北边缘， 山地与平原的过渡带。海拔43.71 m。东西宽约160 km， 南北长约176 km， 土地面积16 410.54 km2 ， 平原面积约占38% ， 山地面积约占62%。北京属于暖温带半湿润大陆性季风气候， 四季分明， 春季干旱多风， 夏季炎热多雨， 秋季晴朗雨少， 冬季寒冷干燥。四季雨量分布很不均匀， 年平均降雨量731.7 mm， 为华北地区降雨最多的地区之一，年平均气温13.1 ℃ ， 全年无霜期180~ 200 d。
2.1.2测点概况
测点位于北纬40°，东经116°19’，海拔40m，北京林业大学气象站东侧，西侧有建筑物遮挡，太阳直接辐射不强烈，通风状态较差，下垫面为少量植物覆盖，测点周围为水泥地围绕，所以湿度较小，日出后温度回升较快。土壤为棕壤，下层土壤较为湿润。
2.2 观测项目
直接辐射、散射辐射、反射辐射、总辐射、反射率，20cm、1.5m空气温、湿度，1m风向、风速，0～20cm土壤温度，0cm地面最高、最低温度，气压。
2.3 观测仪器及时间
各个小气候要素均为正点每小时观测一次:
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、总辐射;
利用通风干湿表观测0.20m和1.5m高度处的气温和空气湿度;
利用三杯轻便风向风速表观测1m高度的风向、风速;
利用地面、地面最低、最高温度表及曲管地温表观测地面和土壤温度。
2．4 观测程序（08点～19点每小时正点观测，共12次观测 ）
56′ 通风干湿表上水、通风（上发条3圈）；观测日光情况、云量；
57′ 观测地温（0、5、10、15、20cm）。（注：最高温度下午15点观测，最低温度在气象站早08点观测一次即可）；
58′ 调整直接辐射表进光筒，使之对准太阳；调整天空辐射表遮光板，使之遮住太阳直接辐射；
59′ 通风（上发条1圈），观测20 cm干、湿球温度，连读3个读数； 读1.5m干、湿球温度，连读3个读数；第二次观测20 cm干、湿球温度，连读3个读数；
60′ 按直接辐射、散射辐射、反射辐射顺序观测辐射，各连读3个读数； 01′ 松开轻便风速表罗盘套管，按下启动杆，读取风向及指示风速； 03′ 第二次观测地温（0、5、10、15、20cm）；读取气压和附属温度； 04′ 处理数据，订正、查算、填表。
三 结果与分析
3.1 太阳辐射的时间、空间变化
太阳直接辐射主要与太阳高度角、大气质量数和大气透明系数有关。本组到达地面的直接辐射日变化如图，从八点起，随着太阳高度变大，直接辐射值也随之增大，到11点达到最大值为265.237W/m，12时左右由于大气透明度降低，直接辐射开始下降。12时后略有上升。然后随着太阳高度角的减小，直接辐射持续下降，在15时时，辐射降为0。
散射辐射的强弱和太阳高度角及大气透明度有关，云对太阳辐射的散射也十分强烈。本组散射辐射日变化规律如图。随着太阳高度角增大，到达近地面层的直接辐射增强，散射辐射也就相应增大。由于正午时分云雾增多，使散射辐射的最大值提前，到11点达到最大值154.622W/m2，之后随着云雾散去，散射辐射降低，太阳高度角的减小，至15点降为0。8时到9时散射辐射量增长快速，之后一直到11时增长速率开始减小，之后又开始增加直至最大时间14时。
总辐射的日变化与直接辐射的日变化基本一致，变化趋势如图，日出之后逐渐增加，由于中午云量突然增多，直接辐射变小，最大值提前，出现于11时。
适用场景：林区环境监测分析、城市气候对比研究
本文要点：不同下垫面小气候差异分析、气象仪器操作规范掌握、地形对小气候影响评估
一、实习目的
该实习是本课程教学的组成部分，是课堂教学的延伸和补充。以便增加学生的感性认识，巩固和深化课堂教学知识。通过对不同下垫面性质所引起的小气候变化进行观测，了解人类的生产活动，特别是农林业生产活动受到气候的极大影响;了解人类的生产活动反过来也引起的局部小气候的变化，人类活动主要包括：人类活动改变下垫面性质对小气候的影响，如砍伐森林、城市建设等;人类活动改变了大气成分(如城市大气成分的变化)，对城市小气候产生的影响;人类活动释放热量对小气候的影响等，掌握各种小气候形成的机制和规律及可能对农林业和城市生活的影响。要求掌握常规气象仪器仪表的操作和使用技能，了解气象观测基本环节和原理，理解本课程理论知识，为将来从事科学研究和教学打好基础，也为其它专业课的学习奠定基础。通过本课程的实习，主要达到以下几个教学目的：
1.加深学生对基本概念的理解，巩固新的`知识;
2.使学生了解如何进行实习方案的设计，并初步掌握气象学实习研究方法和基本测试技术;
3.通过实习数据的整理使学生初步掌握数据分析处理技术。
(1)通过观测各种气象要素，了解和掌握各种气象仪器的构造原理，安装规范，观测方法和观测数据的整理，数据整理表的制作以及各种要素的时空分布和变化特点;
(2)气象观测要求：观测记录必须具有代表性、准确性、比较性;
(3)要求正确读数，规范做记录，要制作适当的数据处理图表，然后分析和比较观测数据，并将分析结果与要素原来特有的时空分布规律和变化特点进行比较;
(4)了解并掌握不同森林类型所形成的的小气候特点，比较产生差异的原因;
(5)了解掌握地形在水热资源分配中的作用，比较不同地形产生不同小气候的原因。
(6)了解下垫面性质的不同，对小范围内形成的小气候的影响，产生冷热差异的原因;
(7)了解现代气象台站设施与气象观测;
(8)了解小气候观测方法，掌握不同立地条件所形成的的小气候特点，使学生能独立掌握比较分析产生的差异及其原因的方法
(9)做好实习报告，并对所测数据进行具体分析。
二、实习时间及组员
(一)实习时间6月20日——6月27日
(1)前期实习工作准备：6月20日——6月24日
(2)不同林型小气候观测：6月25日——9：00~10：00
(3)不同坡向气候观测：6月25日——10：00~11：00
(4)不同的下垫面小气候观测：6月26日——11：00~12：00
(5)城市与郊区小气候对比观测：6月26日——9：30~11：00
(6)日射观测：6月27日——10：30~11:30
(7)小组讨论与数据处理：6月28日——15:00~17:00
(8)撰写实习报告：6月29日
(二)组员
组长：
组员：
三、实习单位
(1)实习动员与分组教学实：_____;
(2)不同林型小气候观测：_____;
(3)不同的下垫面小气候观测：_________
(4)不同的地形小气候观测：_______
(5)城市与郊区小气候对比观测:______
(6)日射观测：_____
四、实习主要内容
(一)、观测内容
(1)日射观测：
1.太阳总辐射;
2.太阳直接辐射;
3.太阳散射辐射。
(2)不同林型小气候观测：
1.森林中的温度状况;
2.森林中的湿度状况;
3.森林中光照度状况;
4.森林中的风。
(3)不同的下垫面小气候观测：观测对比森林、水域边、水泥地、草地和农田等不同下垫面所引起的小气候(温湿度、风、光照等)差异。
(4)不同的地形小气候观测：
1.地形对日照的影响;
2.地形对湿度的影响;
3.地形对温度的影响;
4.地形对风的影响。
(5)城市与郊区小气候对比观测:观测城市与郊区小气候(温湿度、风、光照等)差异。
(6)教学实习课堂讨论：针对实习中的主要问题展开课堂讨论。
(二)、观测仪器的使用方法
1、动槽式水银气压表
(1)气压观测原理
气压观测是测定作用在单位面积上的大气压力，以百帕(hPa)为单位，精确到0.1hPa。
测量气压的仪器主要有水银气压表、空盒气压表、自记投奔计。通常用水银气压表测量气压。
水银气压表原理：水银气压表是一个上端封闭，下端开口的真空玻璃管，其下端浸在盛有水银的杯中，大气压力作用于水银杯中的水银面上，使水银升入真空玻璃管中，水银柱就能随大气压的高低而上升或下降，其水银柱的高低，可借玻璃管外面的一个金属套管上的标尺及游标尺读mmHg的数值，测量单位为mmHg。再换算为kPa。
