| 摘要： 介绍了不同地表状况对微气候的，选择相应的裸地、草坪和水泥地，描述了不地表的环境特点，测试时的气候条件，测试仪表和测试手段，进行了温度测量，详细的比较了在1.5(米)以下不同地表状况的温度梯度分布和随时间周期性变化的。 关键词：微气候；地表状况；温度分布 | |
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1 背景 字串3   图1 测点高度 图2 白天裸地温度分布（晴天） 实验中还分别测量了太阳辐射和风速。太阳辐射包括太阳辐射频谱范围内的中短波辐射以及地面的反射，风速为每组实验过程中的平均风速，测量点高度为1.5m(米)。 2.2.2 测量仪表和装置 测量温度采用清华同方公司研制和开发的RHLOG型温度自计仪[2]，在实验期间自动连续测点的空气温度，采样间隔为1min（分钟）。测温头为热敏电阻，置于银灰色的长方体塑料外壳中，长方体的体积约为100×40×200mm(毫米)，内部元件的发热可以忽略。外壳内外空气相通，但无机械通风装置。地表温度测点的自计仪半掩埋在土壤中，以准确测量地表的温度。在标高0.1m（米）以上的七个测点，测温头置于外表镀铬的铜管中，铜管的直径为8mm（毫米），长为45mm(毫米)，其上打有通风小孔。为防止太阳的直射辐射，在铜管的上方，用锡纸覆盖。测温小盒外部以锡纸围绕，可以反射太阳辐射，以便更准确测量空气的温度，锡纸内外通风良好。测温头及铜管都置于测温小盒周围的锡纸中。 字串5 太阳辐射和地面反射的测量为DFY2型天空辐射表，该仪表对短波辐射敏感。风速以同方人环公司制造的热球风速仪测量。 3 实验数据分析 在1999年7月中下旬，进行了实验，其中在7月25～26日进行了一昼夜的测试。实验期间。天气炎热，可以代表典型的夏季气候。在草坪、裸地和水泥地三类不同地表上进行了测试。 为了避免偶然因素对测试数据的干扰，在整理实验数据时，采用以相邻20min（分钟）内的平均温度作为图中温度值，在时间上以中值时刻代表。如10：10表示10：00～10：20时间段内的平均值。 由测试结果可知草坪上的温度梯度具有明显的规律性，在每天内的温度梯度分布随时间的不同而改变，可以分为四个阶段，呈现三种分布[3]。在相同的时间段，裸地与水泥地工况的温度分布比较相似，与草坪工况相比，它们的温度分布随时间变化相对简单，与草坪工况存在明显差别。 在表现温度分布的图示中，横坐标表示温度，其单位为℃，纵坐标表示相应的测点高度，单位为米。 在下垫面为裸地和水泥地的条件下，影响温度分布的因素较少，因而温度梯度分布的类型比较一致，随时间变化比较明显，曲线的形成比较单一。在地表状况为裸地时，可以粗略的将温度梯度分布分为两个阶段。 字串4 第一阶段，基本上处于白天，日射强烈，对温度梯度产生主要影响。这里选择了5条曲线进行比较见图2，由图可见，地面的温度最高，说明活动面位于地面。在0.5m(米)以下，温度也存在一定的波动。从地表上，温度逐步下降，在0.3m（米）附近出现局部的温度升高，温度在此区域内发生明显波动。产生波动的原因与地面和空气升温的不一致以及太阳辐射有关。图3是天气为多云时裸地面附近的温度梯度，对比图2与图3的差别，就可看到图2中曲线的波动由于太阳辐射影响的作用。   图3 夜间裸地温度分布（多云） 图4 夜间裸地温度分布 第二阶段，基本是在日射较弱的时间内如夜间，测试结果见图4。空气温度随时间先下降然后上升，温度在4:55时达到最低。本阶段全部时间中的地面温度都最高，空气温度略低于地面温度，分布规律与草坪温度分布相反，空气温度变化不大。在太阳辐射减弱的过程中，温度趋于均一，垂直各测点的温度逐渐下降，逐渐接近地表温度。在太阳辐射增强的过程中，不同高度的空气温度的差别逐渐加大，地表温度升高的幅度明显大于空气升温的幅度。并且在地表以上20cm（厘米）形成较大的温度梯度。 字串7 下垫面为水泥地的情况与裸地相似，但第一阶段很弱，整体上温度梯度分布一致，变化幅度明显大于裸地工况的情况，见图5，在中午12：00时达到最大区域，此区域持续到16：00附近，夜间6：00时，达到最低温度。总体上看，温度梯度集中分布0.1m（米）的距离内，日射越强烈，温度梯度越大。它与以上两种地表状况的不同，没有出现垂直温度均一的温度分布。在太阳辐射消失后，温度出现均一的趋势，但在夜间地表和空气的温度差别又有所加大。整体的温度值下降，同样是在清晨达到温度的最低点。然后随太阳辐射的影响，温度逐步回升。在0.1m（米）到0.5m(米)以上，温度基本保持不变。 字串8 |