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第1章 绪论 1

1.1 微气象学的概念 1

1.2 微气象学的发展历程 4

1.3 微气象学的研究方法 5

参考文献 6

第2章 下垫面的辐射收支 9

2.1 理想下垫面的辐射收支与能量平衡 9

2.1.1 下垫面的辐射收支方程 9

2.1.2 下垫面的能量平衡 10

2.2 下垫面上的总辐射 11

2.2.1 太阳直接辐射 12

2.2.2 天空散射辐射 15

2.2.3 总辐射的时间变化及其传播 16

2.3 下垫面的反射率 20

2.3.1 不同类型下垫面的反射率 21

2.3.2 影响下垫面反射率的因子 24

2.3.3 下垫面反射率的时间变化 26

2.4 下垫面的有效辐射 28

2.4.1 有效辐射的影响因子 28

2.4.2 有效辐射的局地变化 31

2.4.3 有效辐射的时间变化 31

2.5 下垫面的净辐射 33

2.5.1 净辐射的影响因素 33

2.5.2 净辐射的局地变化 37

2.5.3 净辐射的时间变化 39

2.5.4 典型下垫面上的辐射收支 42

2.6 地形对辐射的影响 44

2.6.1 坡地上的太阳直接辐射 44

2.6.2 坡地上的散射辐射 48

2.6.3 坡地上的反射辐射 51

2.6.4 坡地上的有效辐射 52

2.6.5 坡地上的净辐射 54

2.6.6 地形对日照条件的影响 54

2.6.7 坡地上太阳辐射日总量的计算 58

参考文献 59

第3章 土壤热量传输及温湿度变化 60

3.1 土壤热特性 60

3.2 土壤热量传输与温度变化方程 66

3.2.1 土壤热传导方程 66

3.2.2 土壤温度波方程 67

3.2.3 土壤导温率确定方法 69

3.3 土壤热通量 75

3.3.1 土壤热通量的确定方法 75

3.3.2 土壤热通量的变化特征 85

3.4 土壤温度的变化 87

3.4.1 土壤温度变化的基本规律 88

3.4.2 土壤温度年、日变化消失的深度 88

3.4.3 土壤温度位相落后时间的确定 90

3.4.4 土壤温度铅直分布 91

3.4.5 土壤温度梯度 92

3.4.6 影响土壤温度状况的因素 92

3.5 土壤水分运动和湿度状况 95

3.5.1 土壤水分运动方程 95

3.5.2 土壤湿度状况 103

参考文献 105

第4章 近地气层的湍流理论 106

4.1 近地气层的特点 106

4.2 湍流的一般概念 108

4.2.1 湍流的定义 108

4.2.2 湍流现象 109

4.2.3 湍流产生和维持的条件 110

4.2.4 湍流的种类 111

4.2.5 物理属性的概念 111

4.2.6 物理量的表示 112

4.3 湍流扩散的基本理论 117

4.3.1 平均量方程 118

4.3.2 湍流输送的半经验理论 123

4.3.3 湍流能量平衡 129

4.3.4 湍流扩散方程 135

4.4 近地气层湍流通量的确定方法 136

4.4.1 K理论方法 137

4.4.2 鲍恩比—能量平衡法 140

4.4.3 Monin-Obukhov相似理论方法 142

4.4.4 湍流通量确定的其他方法 157

参考文献 166

第5章 气象要素在近地气层中的分布 168

5.1 气温在近地层中的分布 168

5.1.1 气温的铅直分布 168

5.1.2 气温日变化 170

5.1.3 气温的脉动 175

5.2 近地层中空气湿度的分布 177

5.2.1 空气湿度的铅直分布 177

5.2.2 空气湿度的日变化和脉动 179

5.3 近地层中的风状况 182

5.3.1 风速的铅直分布 182

5.3.2 风速日变化 186

5.3.3 风的脉动 188

参考文献 194

第6章 农田植被微气象 195

6.1 作物群体结构的定量 196

6.1.1 基本概念 196

6.1.2 基本参数 196

6.1.3 群体几何结构 197

6.2 太阳辐射在植被中的传输 203

6.2.1 农田辐射在群体中分布的简单模式 203

6.2.2 农田中的净辐射状况和热平衡状况 208

6.3 农田中的温度状况 211

6.3.1 农田中气温的分布 212

6.3.2 农田土壤温度的变化 214

6.3.3 植物的温度 214

6.4 农田的蒸散和湿度状况 217

6.4.1 农田蒸散 217

6.4.2 农田中的空气湿度 223

6.5 农田中的风状况 224

6.5.1 农田中风速的水平分布 225

6.5.2 农田冠层内风速的铅直分布 225

6.5.3 农田中平均风速的通用模式 229

6.5.4 农田中的风脉动和湍流交换 230

6.6 农田中的CO2变化 233

6.6.1 地球底层大气中的CO2浓度变化 233

6.6.2 农田CO2通量变化 235

参考文献 236

第7章 城市微气象 238

7.1 城市辐射和光照条件 241

7.1.1 街区的辐射传输过程 241

7.1.2 城市能量平衡方程 246

7.2 城市热岛 251

7.2.1 热岛现象及影响因素 251

7.2.2 城市热岛强度 253

7.3 街道建筑对风环境影响 255

7.3.1 街道风和峡谷效应 255

7.3.2 城市街区内风速的估算 257

7.4 城市湿度、降水和雷电等状况 258

7.5 城市污染物对能见度影响 259

7.6 城市绿化对小气候的调节 261

参考文献 263