小氣候

小氣候讀音xiǎo qì hòu

下墊面性質不同,或人類和生物的活動所造成的小範圍內的氣候。在一個地區的每一塊地方(如農田、溫室、倉庫、車間、庭院等)都要受到該地區氣候條件的影響,同時因下墊面性質不同、熱狀況各異,又有人的活動等,就會形成小範圍特有的氣候狀況,小氣候中的溫度濕度光照、通風等條件,直接影響作物的生長,人類的工作環境,家庭的生活情趣等。可通過一定的技術措施加以改善。

  • 中文名稱
    小氣候
  • 外文名稱
    microclimate
  • 日變化
    劇烈
  • 鉛直方向
    大概在100米以內
  • 改    善
    城市下墊面狀況

簡介

小氣候小氣候

小氣候:microclimate

讀音:xiǎoqìhòu

下墊面性質不同,或人類和生物的活動所造成的小範圍內的氣候。在一個地區的每一塊地方(如農田、溫室倉庫、車間、庭院等)都要受到該地區氣候條件的影響,同時因下墊面性質不同、熱狀況各異,又有人的活動等,就會形成小範圍特有的氣候狀況,小氣候中的溫度濕度、光照、通風等條件,直接影響作物的生長,人類的工作環境,家庭的生活情趣等。可通過一定的技術措施加以改善。

特點

與大範圍氣候相比較,小氣候有五大特點

1,範圍小,鉛直方向大概在100米以內,主要在2米以下,水準方向可以從幾毫米到幾十公裏,因此,常規氣象站網的觀測不能反映小氣候差異。對小氣候研究必須專門設定測點密度大,觀測次數多,儀器精度高的小氣候考察。

2,差別大,無論鉛直方向或水準方向氣象要素的差異都很大,例如:在靠近地面的貼地層內,溫度在鉛直方向遞減率往往比上層大2~3個量級。

3,變化快,在小氣候範圍內,溫度、濕度或風速隨時間的變化都比大氣候快,具有脈動性。例如:M.N.戈爾茲曼曾在5釐米高度上,25分鍾內測得溫度最大變幅為7.1℃。

4,日變化劇烈,越接近下墊面,溫度、濕度、風速的日變化越大,例如:夏日地表溫度日變化可達40℃,而2米高處隻有10℃。

5,小氣候規律較穩定。隻要形成小氣候的下墊面物理性質不變,它的小氣候差異也就不變。因此,可從短期考察了解某種小氣候特點。

由于小氣候影響的範圍正是人類生產和生活的空間,研究小氣候具有很大實用意義。我們還可以利用小氣候知識為人類服務,例如:城市中合理植樹種花,綠化庭院,改善城市下墊面狀況,可以使城市居民住宅區或工廠區的小氣候條件得到改善,減少空氣污染。

另外,小氣候還有如下含義,1、在一個大範圍的氣候區域內,由于局部地區地形、植被、土壤性質、建築群等以及人或生物活動的特殊性而形成的小範圍的特殊氣候。如農田、城市、住宅區的氣候。2、比喻在一個大的政治、經濟等方面的環境和條件下,由于具體地區或具體單位的特殊性而形成的特殊環境和條件。

形成

一般指近地面幾米氣層內、土壤表層和植被層內的氣候。泛指由于下墊面性質以及人類和生物活動而形成的較小範圍內的特殊氣候。小氣候的劃分目前尚無統一的意見。

小氣候的形成主要受到下墊面輻射能量收支(見輻射平衡)、分配、轉化以及大氣湍流的影響。大氣和下墊面之間的熱量和水分的交換,最先在近地面層中進行,即在小氣候環境中進行。小氣候的主要特點是溫度、濕度與風等氣象要素的時間變化、垂直變化和水準變化都很大。愈接近地面,變化愈大。例如,當離地面2米處溫度日較差10℃時,地面溫度日較差可達20℃以上;在沙漠地面,高差幾釐米,溫差甚至可達幾十度;室內室外,氣候可以完全不同。小氣候特征和天氣條件有密切關系,在晴朗和幹燥的天氣下表現得最明顯。例如,沙漠地區近地層的溫度晴天變化最劇烈,陰天變化緩和甚至消失。此外,小氣候特征的表現程度還隨時間、季節而不同,一般在白天和夏季表現強烈,在夜間和冬季表現弱些。

氣候觀測氣候觀測

小氣候對人類和自然界的影響很大。因為人類絕大多數活動都在近地面層內進行,與人類生活有密切關系的動物和植物也生長在這一層,而這裏的氣候又最容易按照人類需要的方向變更。例如,綠化、灌溉、改變土壤性狀、改造小地形、營造防護林和設定風障等都可以改變地表附近的水熱狀況,從而改變當地的小氣候,使其符合人類的需要。

小氣候因其特殊性,在觀測時不能沿用一般氣象台站的常規儀器和觀測方法,必須利用專門的儀器和方法進行研究。為了不破壞產生小氣候的環境條件並能反映小氣候的微細結構,所用儀器要求感應部件小、靈敏度高、能隔測和自記等。

測量系統

IMetADV2自動小氣候測量系統

IMet ADV2自動小氣候測量系統IMet ADV2自動小氣候測量系統

IMetADV2自動小氣候測量系統用于氣象跟蹤和作物管理地一種智慧型型自動氣象站,標準配置包括了太陽輻射、相對濕度、降雨量、風速、風向、空氣溫度等感測器。另外,可選配土壤溫度、土壤水分、大氣壓和閃電感測器,以測量相應指標。

主要特點

整合的土壤水分蒸發蒸騰損失總量(ETP)分析軟體

面板顯示所有電流結果

價格便宜,硬質密封箱,便于攜帶

資料採集器可擴充至250通道容量

5W太陽能板,帶支撐桿

記憶體可存儲200天,約120,000組氣象資料

即插即拔,無需設定(自動匹配),操作簡單

農業小氣候系統

農業小氣候農業小氣候

農業小氣候觀測

農業小氣候觀測是指農業生態環境,如農田、果園、溫室、畜舍等,和農業生產活動環境,如曬場、噴葯、農產品儲存等的氣候。這些小環境內的氣候與農業生物和農業生產關系密切,主要表現在它們之間的能量和物質交換。農業小氣候的尺度是以農作物所處的地點為起點,垂直方向約幾米(一般不超過10米)的範圍內,水準方向上可以從幾米到上百米。

小氣候要素的日、年變化除了受外界天氣氣候背景的變化影響外,還受系統內生物的生命活動和群體變化的影響。空間上分布也有很大差異。多種因素的疊加,增加了小氣候觀測設計的難度。因此,需要周密地選擇測點位置、高度,且需經常用到遙測和隔測。

農作物的種類繁多,分別處于不同的農業小氣候系統內。構成農業小氣候系統的實體不同,以及聯系這些實體之間的主要物理過程不同,從而區分出不同類別的農業小氣候系統,如農田小氣候系統、田園小氣候系統、保護地小氣候系統、溫室小氣候系統、地形小氣候系統等。

在農田觀測時需根據觀測目的和任務採用不同的方法,在有代表性的地段上選取若幹觀測點,按照統一的觀測程度進行嚴格的平等觀測(同步或同時)。應選擇土壤性質、作物品種、農業技術措施條件與當地的一般條件相符合的地段。而且,小氣候要素的變化在垂直梯度上遠大于水準梯度,因此觀測高度和深度的確定非常關鍵,觀測層次從1層到7、8層,甚至更多,高度可達百米以上。

我們的小氣候系統自動資料採集器,可以通過軟體按規定的時序進行觀測。由于採集速度快,各要素的觀測基本上可以達到同步進行。

農田小氣候站風速的啓動風速要求不高,可以在0.5m/s左右,距離常數不能太長,這是因為農田較為開闊,風的同步性較高,下層空氣溫濕度應盡量接近冠層,並隨著冠層的高度調節高度。以地上2-3米的觀測為主,可設地上1到3層。地下3到4層直到植物根部。

要素

小氣候的觀測就是對小氣候系統中的某些物理特征量進行測定,即小氣候要素。它包括:

輻射:包括輻照度、總輻射量反射輻射、凈輻射、光合有效輻射、光照度、光照時間

熱量:如介質(空氣、土壤、水等)溫度、表面溫度和環境平均輻射溫度等

氣體:如二氧化碳和氧氣等的密度、質量、濃度等

水氣:如水氣壓、溫度、露點等

風:風速、風向等

測量

空氣溫濕度

風速風向

降水

輻射

地溫地濕

可以增加以下要素

ET0的計算

葉片濕潤度

土壤水勢

凈輻射

PAR

梯度設定

兩層型

冠層或冠層下

冠層上1-2米

三層型

採用疊代法計算冠層上兩層

利用

小氣候是指在局部地區內,因下墊面局部特徵影響而形成的貼地層和土壤上層的氣候。它與大氣候不同,其差異可用“範圍小、差別大、很穩定”來概括。所謂範圍小,是指小氣候現象的垂直和水準尺度都很小(垂直尺度主要限于2米以下薄氣層內;水準尺度可從幾毫米到幾十公裏或更大一些);所謂差別大,是指氣象要素在垂直和水準方向的差異都很大(如在沙漠地區貼地氣層2毫米內,溫差可達十幾度或更大);所謂很穩定,是指各種小氣候現象的差異比較穩定,幾乎天天如此。

地表是人類活動、動植物生存的主要場所,中小地形、森林湖泊和人類活動集中的城市、耕地等,對貼地氣層的小氣候影響很大。不同的下墊面上就形成各種小氣候,農田中有農田小氣候,城市裏有城市小氣候,森林中有森林小氣候等。中小地形造成的小氣候的差異,主要是通過小的地形起伏、坡向和坡度的不同,來影響輻射狀況、溫度分布、濕潤狀況和局部風的變化。

在起伏地形中,溫度、濕度的分布和變化有較大的差異。例如,山頂和山谷的氣溫日變化有顯著的差異,山頂的氣溫日較差小,山谷的氣溫日較差大,谷底由于夜晚冷空氣下沉,往往形成“冷湖”,增強逆溫層。濕度的變化與上述的相似,也是低窪地的絕對濕度日振幅大,高坡地的日振幅小。風的變化,由于山谷風等局地環流的影響,風向變化很大。特別在天氣較穩定的晴朗日子裏、局地環流較明顯,不同部位的風向差異更為明顯。

在坡地上,由于坡向、坡度的不同,其獲得的太陽輻射能量的多少不同,故溫度的分布也不同。白天南坡增溫幅度大于其它各坡;東坡接收輻射早,最高溫度出現早(午前);西坡接受輻射最遲,最高溫度出現時刻也遲(午後)。各坡地最高溫度出現時刻前後相差可達三小時左右。北坡接受太陽輻射最少,增溫幅度最小。各坡地上溫度日較差,屬南坡最大,西坡次之,東坡又次之,北坡最小。

坡度對獲得太陽輻射能量的多少也有影響。在溫帶地區向南傾斜20°的坡地表面,在中午前後所得到的太陽熱量與南移20°緯度的水準表面獲得的太陽熱量相等。從而可得出:傾斜l°的向南坡,在中午前後所獲得的太陽能數量,相當于向南移緯度l°(或111公裏)地方的水準面上所獲得的太陽能數量。所以,向南斜坡具有更南地區的氣候特點,而向北斜坡則具有更北地區的氣候特點。

坡向不同,空氣濕度也不同。在濕潤地區,南坡蒸發強,空氣的絕對濕度最大;而在幹旱地區,則北坡的絕對濕度大。

中國是柑桔的原產地,對于柑桔的栽培有著悠久的歷史,也有著利用小氣候擴大柑桔種植範圍的豐富經驗。柑桔並非在神州大地處處都可以安家落戶。它性喜溫暖濕潤,冬季氣溫在攝氏零下七度以下,柑桔的枝葉就會遭受不同程度的凍害,溫度低于零下九度就會引起嚴重凍害,導致樹死園毀。我們的祖先曾為桔和枳下定義說:“桔生淮南則為桔,生于淮北則為枳。”由此可見,柑桔要能正常發育,保持優良品種的固有特徵,必須有與之相適應的生態環境。據調查,在眾多的生態因子中,冬季的低溫是柑桔分布限製因素。中國園藝工作者經過多年的努力,充分利用小氣候條件,已使柑桔在我國的分布遠遠突破了“三五線”而向北推移。在隴南各地、漢中平原、伏牛山區、太湖之濱的一些地方,柑桔已安家落戶,甚至桔生淮北也為桔了。由此看來,充分利用熱量條件相對較豐富的小氣候環境來發展柑桔生產,是大有可為的。

其他解釋

關于服裝穿著上的“小氣候”的相關知識。

許多人對在地冬季的氣候規律比較了解,如“晴暖多少天後,會有冷空氣來臨”、“寒流會出現在哪個時段”等等,同時,也比較註意調節室內氣候(比如增溫、加濕等),但對與人體直接接觸的衣服“微氣候”狀況,卻知之甚少,從而在穿衣時出現一些不科學之舉,影響穿衣的效果,甚至影響人體的舒適和健康。

人穿了衣服,衣服與衣服、衣服與肌膚之間便形成了局部氣候環境,這便是衣服小氣候。適宜的衣服小氣候有助于調節體溫、維持健康。輻射和對流散熱是人體調節體溫的重要方法。寒冷季節,外界溫度較低,皮膚表面輻射出大量的熱,通過體表空氣對流,身體就會發冷。如果穿上棉衣,就會立刻感到暖和。這並非棉衣可以產生熱量,而是中間的棉絮或其它絮狀物(如絲棉、合成羊毛等)使身體熱量不易向外散發,阻擋了外界冷空氣與體表熱空氣層的對流,因而肌膚和衣服之間就形成了溫暖的小氣候空間。

寒冷的冬季,有的人穿得鼓鼓囊囊,以為穿得越多越暖和;有的人則圖瀟灑和方便,裏面穿一件緊身毛衫,外面隻套一件風衣。其實,這兩種著裝都具有偏面性。因為衣服的保暖程度與衣服內空氣層的厚度有關系。衣服與身體緊貼,則空氣層的厚度近乎為零,保暖性當然最差。當一件一件衣服穿上後,空氣層厚度隨之增加,保暖性也就隨之增大。但當空氣層總厚度超過15毫米時,衣服內空氣對流明顯加大,保暖性反而下降。可見,冬季穿衣要有一定的件數和適宜的厚度。羽絨衣有一定的厚度,羊毛織物的氣孔不是直通的,都能給人帶來適宜的衣服小氣候。皮類服裝幾乎可以阻絕衣服內的空氣對流,冬季外出時著皮裝,保暖效果最佳。

冬季的室內外溫差很大,要想穿衣有良好的保暖保健效果,還必須註意控製室內溫度和穿衣件數。人體正常體溫為36-37℃。當室內溫度為15℃左右時,穿一件襯衣,衣服表面溫度約為30℃;如再加一件背心和外套,衣服表面溫度則為24℃左右。在一定範圍內,衣服越多,衣表溫度與環境的溫差就越小,人體熱量散發也就越小。所以,當人們從一種溫度環境進入另一種溫度環境(如進出室內外時),就要適時增減衣服,以維持衣服內的適宜小氣候。冬季的室內溫度不宜過高(以10-15℃為最高值),否則,室內外溫差太大,人體因難以適應而容易誘發感冒等病症。據專家研究,令人體感覺舒服的空氣溫度有個範圍(如裸體時為24——30℃,著單衣時為17——23℃),超過這個範圍,不僅造成體感不適,易致疾病,而且還影響高級神經活動和植物神經機能,會使人出現註意力不集中、精確性和協調性變差、反應速度降低等等。例如,冬季穿衣太多,人就會感到煩燥;而猛地將衣服脫得過多,又會冷得直打寒顫,這些都是由衣服小氣候不適而誘發的。

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