不同下墊面溫度、濕度差異的對比研究

林蕙靈

（福建師范大學　地理科學學院，福建　福州　350007）

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不同下墊面溫度、濕度差異的對比研究

林蕙靈

（福建師范大學地理科學學院，福建福州350007）

摘要：本文通過實驗觀測對比了水泥地、水域兩種不同下墊面連續兩天的溫濕度差異情況，并對結果進行了分析探討，以期為相關領域的研究提供借鑒和參考.

關鍵詞：下墊面；溫度；濕度；對比

1　實驗目的及要求

1.通過觀測對比水泥地、水域不同下墊面溫濕數據并經過橫向對比兩組溫濕度的差異，可以利用觀測數據對改變下墊面的特性和結構提供參考.

2.通過實習操作中的分工合作提高團隊協作精神，促進同學間交流.

2　實驗設備（環境）及要求

觀測前，先把儀器懸掛在百葉箱或觀測場內，感應部分高度1.50m.在讀數前4-5分鐘用滴管濕潤濕球紗布，然后上好風扇發條（或接通電源）.上發條切忌過緊.觀測時應注意不要讓風把觀測者自身熱量帶到通風管中去.當氣溫低于0℃時，為使溫度表充分感應外界情況，應于觀測前半小時，濕潤紗布并上好發條.然后在觀測前4分鐘再通風一次，但不再潤濕紗布.觀測時應注意濕球是否結冰，示度是否穩定.

3　實驗內容與步驟

3.1實驗內容

1.選擇觀測地點：福建師范大學東門（裸地），星雨湖畔（水域）.

2.觀測項目：各下墊面氣溫、濕度的觀測. 3.實驗器材：通風干濕表兩臺，濕度查算表一本. 4.綜合分析不同下墊面氣溫、濕度的差異及原因.

3.2實驗步驟

1.試驗儀器的安置

用通風干濕表測溫度、濕度：手提通風干濕表，感應部分高度1.50m.在讀數前4-5分鐘用滴管濕潤濕球紗布，然后上好風扇發條（或接通電源）.

2.具體實習過程

（1）人員分組：分成A、B兩個小組. （2）人員分工

實驗方案設計：小組全體成員

實習觀測：8:00-12:00由A組人員觀測

14:00-18:00由B組人員觀測

（3）觀測過程：

A組全組人員早上7：30至東門進行儀器安裝，8:00開始觀測.按計劃每隔20分鐘進行測量，兩名同學記錄下通風干濕表的讀數.兩個同學一起讀數避免個人造成誤差.

下午14:00換B組同學以和早上一樣的步驟觀測.

（由于小組人數不夠，剩下的同學可以請其他小組成員幫忙.）

4　實驗結果與數據處理

1.2015年11月14日裸地與水域的溫度對比情況如下：

圖1裸地與水域溫度對比（2015.11.14）

從上圖來看裸地的最高氣溫為25.4℃，最大值出現在14：20和14：0，最低溫度為22℃，最低值出現在9：00和9：40；溫差為3.4℃，總體呈上升趨勢，于午后14：20出現氣溫最大值后波動下降；有兩個高值分別為25.4℃、25.2℃.

水域的最高氣溫為25.8℃，最大值出現在15：00；最低溫度為20.7℃，最低值出現在8：00；溫差為5.1℃，總體呈上升趨勢，于午后15：00出現氣溫最大值后波動下降；在11：20-12：00之間氣溫直線斜率大，升溫較快.

兩組數據的對比：①裸地最高氣溫與水域最高氣溫差別不大，裸地最低溫度遠大于水域最低溫度.②水域溫差大于裸地溫差，水域折線起伏大.③水域的最高氣溫比裸地最高氣溫來得早.④裸地和水域都有一個最高值和一個次高值，相隔2個時間單位.⑤裸地和水域溫度的升降都不是平穩的，在相同的時間段中，裸地的溫度折線和水域的溫度折線都成同一種趨勢上升或下降，裸地溫度折線升降幅度大，水域溫度折線升降幅度小，但是水域溫度折線的上升和下降的時間間隔比較長.

2.2015年11月15日裸地與水域的溫度對比情況如下

圖2裸地與水域溫度對比（2015.11.15）

從上圖來看裸地的最高氣溫為25.4℃，最大值出現在15：20；最低溫度為21℃，最低值出現在8：00；溫差為4.4℃；總體呈上升趨勢，于午后15：20出現氣溫最大值后波動下降；有兩個高值分別為25.4℃、25℃；在10：0-10：40之間氣溫驟降，于10：40達到最低點后上升；上午總體溫度比下午低.

水域的最高氣溫為25℃，最大值出現在15：00；最低溫度為20.6℃，最低值出現在8：00；溫差為4.4℃；總體呈上升趨勢，于午后15：00出現氣溫最大值后波動下降；有兩個高值分別為25℃、24.8℃；在11：20-12：00之間氣溫直線斜率大，升溫較快；上午總體溫度比下午低.

兩組數據的對比：①裸地最高氣溫與水域最高氣溫差別不大，裸地最低溫度大于水域最低溫度.②裸地溫差與水域溫差相等.③水域的最高氣溫比裸地最高氣溫來得早.④裸地和水域都有一個最高值和一個次高值，相隔大約2個時間單位.⑤在早上8：00-12：00這個時間段內，裸地溫度出現了2次大的起伏；在下午14：00-18：00這個時間段內也出現了1次大的起伏；水域溫度折線沒有出現如此大的起伏.⑥裸地和水域折線統一呈現出上午溫度低于下午溫度的趨勢.

3.2015年11月14日裸地與水域的濕度對比情況如下：

圖3裸地與水域濕度對比（2015.11.14）

從上圖來看裸地的濕度最高可到達83%，最大值出現在9：00和9：40；最低濕度為58%，最小值出現在14：40和15：20；折線起伏大；平均濕度為69.6%.水域的濕度最高達到96%，最大值出現在9：00；最低濕度為76%，最小值出現在12：00；平均濕度為85.2%.

兩組數據的對比：①裸地折線起伏較水域大.②裸地平均濕度小于水域.③裸地和水域折線的總體起伏情況大概一致.④水域濕度折線高于裸地濕度折線.

4.2015年11月15日裸地與水域的濕度對比情況如下：

從上圖來看裸地的濕度最高可到達90%，最大值出現在8：00；最低濕度為62%，最小值出現在16：40；折線起伏大；平均濕度為72.5%.水域的濕度最高達到94%，最大值出現在8：00；最低濕度為73%，最小值出現在12：00和14：00；平均濕度為83.3%.

圖4裸地與水域濕度對比（2015.11.15）

兩組數據的對比：①裸地折線起伏較水域大.②裸地平均濕度小于水域.③裸地和水域折線的總體起伏情況大概一致.④水域濕度折線總體高于裸地濕度折線.

5　分析與討論

在進行裸地與水域溫度的對比中我們發現：①裸地最高氣溫大于水域最高氣溫.②裸地溫差大于水域溫差.③水域的最高氣溫比裸地最高氣溫來得早.④裸地和水域溫度的升降都不是平穩的，在相同的時間段中，裸地的溫度折線和水域的溫度折線都成同一種趨勢上升或下降，裸地溫度折線升降幅度大，水域溫度折線升降幅度小，但是水域溫度折線的上升和下降的時間間隔比較長.⑤水域的最高氣溫比裸地最高氣溫來得早.

分析：太陽輻射是地球表面主要的熱源，也是導致氣溫變化的主要因素.地面接收太陽的短波輻射通過熱量交換等方式提高下墊面溫度.然而由于下墊面性質的不同，我們可以觀察出不同下墊面溫度變化的差異.裸地的比熱容小，受到太陽短波輻射的影響大，熱量傳遞比較迅速，從而導致氣溫驟升和驟降的情況；水域的比熱容大，受到太陽短波輻射的影響較小，熱量傳遞較慢，所以水域的溫差比裸地溫差小，且空氣中的水汽在水面上發生凝結（凝華）時，會把潛熱釋放出來，提高下墊面的溫度，受到潛熱的影響較大.

在進行裸地與水域濕度的對比中我們發現：①裸地折線起伏較水域大.②裸地平均濕度小于水域.③裸地和水域折線的總體起伏情況大概一致.④水域濕度折線總體高于裸地濕度折線.

分析：在一定的溫度下一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕.空氣的干濕程度叫做“濕度”.影響濕度的主要因素是溫度，通常在1個標準大氣壓下空氣的相對濕度跟溫度成反比，溫度越高飽和蒸汽壓越大，相對濕度就越低.由于裸地的比熱容小，受氣溫影響大，導致了裸地的濕度差異明顯大于水域濕度.水域的水汽含量大于裸地的水汽含量，導致裸地的平均濕度小于水域.

6　結論

1.太陽輻射是影響溫度的主要因素，不同下墊面的性質不同，導致了接收的太陽輻射不同，熱量傳遞的速率不同，呈現出不同性質下墊面的溫度差異.

2.溫度是影響濕度的主要因素，通常在1個標準大氣壓下空氣的相對濕度跟溫度成反比，溫度越高飽和蒸汽壓越大，相對濕度就越低.不同下墊面的性質不同，導致了溫度的差異，從而影響了水汽的蒸發速率，呈現出不同性質下墊面的濕度差異.

收稿日期：2015年10月9日

中圖分類號：O482

文獻標識碼：A

文章編號：1673-260X（2016）02-0006-02