1.实习目的

　　了解小气候观测地段的选择，确定观测高度、深度和观测时间的一般原则；熟练的利用常见仪器进行小气候的观测；掌握小气候资料的初步整理与分析，增强我们在农田中进行科学实验的能力。

　　2.实习区域概况

　　测点设在土化楼北面平坦地面上，地面周围有枯草覆盖，四周除了土化楼外无较高建筑，旁边多菜地。

　　观测当天早晨能见度一般，中午太阳良好，有薄云。

　　3.观测项目及所用仪器

　　观测项目观测高度、深度(cm)常用仪器种类

　　农田辐射0、20、2/3株高、作物层顶、150各类辐射表

　　空气温、湿度20、2／3株高、作物层顶、150通风干湿表、普通温度表、温度计、湿度计及遥测仪器

　　地中温度0、 5、 10、 15、 20、 40、80普通温度表、直管、曲管地温表、多点温度计遥测

　　风向、风速20、2/3株高、作物层顶、lm轻便风向风速表

　　1．通风干湿表

　　(1)结构与原理 通风干湿表的作用原理与百叶箱干湿表基本相同，仪器结构如图5—19所示。通风干湿表由防辐射装置和通风装置构成，干球、湿球温度表感应部分分别在（1）（2）的双层辐射防护管内，金属管表面镀镍，可将照射到球部的太阳光及其它物体的辐射热反射出去。防护管借三通管和两支温度表之间的中心圆管与风扇相通构成通风装置。工作时用插入通风器上特制的钥匙上发条，以开动风扇，在通风器的边沿有缝隙，使得从防护管口引入的空气经过缝隙排到外面去。就这样，风扇在温度表感应部分周围造成了恒定速度的气流(2．5 m／s)，以促进感应部分与空气之间的热交换，减少辐射误差。

　　此外，在温度表的两侧各有一金属护板，仪器还附有贮水皮囊、防风罩及挂钩等。

　　⑵通风干湿表的湿度查算

　　通风干湿表湿度查算的步骤和方法与固定式干湿球温度表相同，只是湿球订正值△t′要从表Ia右侧的“通风干湿表”一栏中查取。这是因为湿球订正值△t′受风速影响很大，而湿球查算表I是假定风速为0．8 m／s，A=0．0007947条件下制作的。通风干湿表球部风速为2．5 m／s，A=0．000622，由于风速大，湿球上水分蒸发量大，湿球温度降低的多，因此，订正值为一正数。

　　(3)通风干湿表的安装

　　①面对通风干湿表，将右侧球部护管拧下用脱脂纱布将球部裹好，再拧上护管。

　　②将仪器牢固挂在小气候观测架的横杆上。注意使仪器垂直并使球部中心位于设定的观测高度上。

　　③通风干湿表悬挂好以后，必须经过一定时间（夏季至少15分钟，冬季至少30分钟）以后，才能开始观测。

　　④如果进行温度梯度观测，即设置多个观测高度，应避免下位仪器出气口与上位仪器进气口过近。通常两仪器感应球部相距要大于50cm。

　　⑤如果观测高度较低（50cm以下）可将通风干湿表水平悬挂放置，即在仪器的“颈部”(通风管道与风扇部分的交界处)和护管部分系上线绳，挂在挂钩上，把仪器调到水平。注意进气口要与太阳或其它热辐射来向相反。

　　(4)观测方法与注意事项 观测前先将仪器挂在测杆上，用玻璃滴管湿润温度表的纱布，然后上好风扇发条，规定的观测时间一到，就可读数。观测注意事项为：

　　①玻璃滴管中的水挤压到距玻璃水管口1cm处，用弹簧夹夹住皮管，然后将加水管铅直插入湿球的内护管，使湿球浸入水管中，稍微停留，不能让水溢出而弄湿防护管。注意仪器必须保持铅直。湿球纱布湿润后，机动通风干湿表把风扇发条上好，注意不要上得过紧(10圈左右)；电动通风干湿表插上电源。

　　②观测时观测者应站在下风向，以免使身体的热量影响感应部分；读数时，先干球后湿球，其他读数方法与百叶箱内的读数相同．读数要准确、迅速。

　　③每一个高度，要读取三次记录，在读完第一次记录后约30s即应连续读取第二、第三次记录，当读完一个高度的三次记录后，必须加上一次发条(约3～4转)，以保证仪器正常通风。此外在连续读数时，应注意湿球的湿润情况，及时加水。湿球结冰时，进行溶冰观测。

　　④当风速大于4 m／s时，观测前安装仪器就应将防风罩套在风扇迎风面的缝隙处。在没有通风干湿表的条件下，可以做一个有不同梯度的挡罩，将干、湿球温度表平放在挡罩臂上（感应部分在挡罩的两片木制圆盘下方），使得感应部分不受阳光照射，挡罩四周风速不能控制，所以，以这种干湿球温度所查算出的空气湿度不够准确。若用“遥测多点温度计”，观测更为方便。

　　⑤将观测记录进行器差订正，然后使用湿度查算表进行湿度值的查算或输入计算机计算。

　　2．轻便风向风速表 仪器结构如图5-20所示，是测量风向和一分钟内平均风速的仪器，适用于农田流动观测，也可作为定时观测风向风速的仪器。

　　⑴构造原理 由风向部分（包括风向标、风向指针、方位盘的制动小套）、风速部分（包括十字护架、风杯和风速表主机体）和手柄三个部分组成。

　　风速部分：风杯是风速表的感应元件，它的转速与风速有一个固定关系。当按下风速按钮后，风速表上红色计时指针开始工作，同时，由于风杯与风速表主机相连接，风杯的转动带动风速表主机内的齿轮开始工作，使风速指针也一起旋转。风速愈大，风杯转动愈快，风速指针偏转的角度愈大。一分钟后，计时装置迫使舍去装置与风杯脱离，风速指针立即停止转动。再经10秒后计时指针回到零位。风速指针所在刻度位置即为指示风速。

　　风向部分：风向标是风向部分的感应元件。指示风向的方位盘，是一磁罗盘，当制动小套管打开后，罗盘按地磁子午线的方向稳定下来，风向杯的转动，使风向指针在磁性罗盘上指示出当时风向。

　　⑵观测方法

　　观测时，人应保持直立（若是手持仪器，要使仪器高出头部），风速表刻度盘与当时风向平行。观测者应站在仪器的下风方，

　　将方位盘的制动小套管向下拉，并向右转一角度。启动方位盘，使其能自由转动，按地磁子午线的方向固定下来，注视风向指针约2 min，记录其最多的风向，就是所要观测的风向。测风速可与测风向同时进行。在测风时，待风杯旋转约0.5 min，按下风速按钮，待1 min后指针自动停止转动，即可从刻度盘上读出风速示值（m／s），将此值从风速检定曲线圈中查出实际风速（取一位小数），即为所测的平均风速。观测完毕，随手将方位盘自动小套管向左转一小角度，让小套管弹回上方，固定好方位盘。

　　⑶维护

　　①仪器应避免碰撞和震动，切勿用手触摸风杯。

　　②非观测时间不要随便按动风速按钮，计时机构在运转过程中亦不得再按该按钮。

　　③风杯与风速表主机连接处，不得随意松动。旋上及旋下手柄时，一手握住手柄，另一手握住风速表刻度盘部位。

　　④不得随意用口吹动风杯，以延长仪器寿命。

　　３．照度表 照度表是测量光照度的仪器，其使用方法如前所述。

　　3.观测时间

　　4.结果与分析

　　地面和土壤湿度时间、空间变化

　　土壤早晨吸收太阳辐射增温，午后太阳辐射逐渐减弱，但仍然很高，地表受太阳辐射的影响最大，所以一天中温差最大，随着深度增加，其在12时达到最大。14点后土壤放出长波辐射的能量开始大于吸收太阳短波辐射的能量，逐渐降温，土壤湿度受太阳辐射的影响逐渐减小，这些土壤的降温主要靠热量交换，反应滞后，所以地表最高温度出现在12点之后，其余大部分在14点以后，10cm的最高温度出现在17点，15cm,20cm更靠后，切最高温度越来越低，变化越来越平缓。（见图）

　　13时的土壤温度铅直分布见图 ， 13时为日射型，地面获得大量太阳辐射，快速升温，热量从上往下传递，所以地面温度最高，越深处温度越低。而相对湿度由于太阳辐射相对变化不大，但由于受低矮植物蒸腾作用的影响，20cm处的相对湿度较150cm高。

　　气温，相对湿度时间、空间变化

　　由于空气吸收地面长波比吸收太阳短波辐射容易，所以气温与低温联系密切。从图中看出，早晨气温随地温升高而升高，虽然地湿最大值出现在13时，但因为此时空气吸收的地面长波辐射仍然比放出的逆辐射大，所以14点气温才达到最大值，然后下降。0.2米处比起1.5米处，日较差更大，因为0.2米处比1.5米处更靠近地面，受地面影响更大。

　　从全天来看，实际水汽压先上升后下降，而相对湿度先下降后上升。上午，由于温度升高，风速加大，促进了水分的蒸发，所以实际水汽压铸件升高，但因为饱和水汽压随着湿度升高而急剧升高，导致相对湿度反而降低。

　　比较0.2m和1.5m的数据，可知0.2m处的湿度更大，这是因为0.2m处离地面更近，受低矮植物蒸腾作用的影响。

　　风速、气压时间变化

　　风速变化没有特别大的规律性，早晨较低，9时之后由于太阳辐射增加，各种下垫面受热不均衡导致气压变化，产生较大风速，傍晚时太阳辐射较小，气压差下降，所以发风速也会降低。

　　本地方的变化趋势是上午较高，下午较低。