
microclimate
decline; profound; tiny
【計】 mic-; micro-
【醫】 micr-; micro-; mikro-; mu
atmosphere; scene; weather
微氣象學(Micrometeorology) 是氣象學的分支學科,專注于研究近地表大氣層(通常指地表至100米高度)中發生的物理過程及其與下墊面的相互作用。其核心在于揭示小尺度(空間尺度從毫米到數公裡,時間尺度從秒到小時)氣象現象的規律,重點關注能量交換、物質輸送和湍流運動機制。
中文術語:微氣象(Wēi qìxiàng)
英文對應:Micrometeorology
學科定位:
湍流主導機制
近地表大氣運動以湍流為主,其不規則渦旋結構主導熱量、水汽和動量的垂直輸送。微氣象學通過渦動協方差(Eddy Covariance)等技術直接測量湍流通量,量化地表與大氣間的物質能量交換 。
地表邊界層作用
地表通過輻射吸收、感熱/潛熱釋放、摩擦阻力等過程驅動低層大氣運動。例如,植被覆蓋區通過蒸騰作用調節局部濕度,而城市建築群則增強機械湍流并存儲熱量 。
尺度依賴性
微氣象過程具有強空間異質性。一片森林的林冠内部(厘米尺度)與林間空地(米尺度)可能形成顯著溫濕度差異,需通過密集觀測網絡或高分辨率模型解析 。
根據世界氣象組織(WMO)術語體系,微氣象學被定義為"研究大氣最低層(地表邊界層)物理過程的學科,重點關注湍流對能量、動量及物質傳輸的控制作用"(WMO, International Meteorological Vocabulary, 2017)。美國氣象學會(AMS)進一步強調其"尺度限定在人類活動直接影響的近地面環境"(AMS Glossary, 2023)。
來源說明:定義綜合世界氣象組織(WMO)、美國氣象學會(AMS)标準術語庫及大氣物理學經典文獻,具體可參見:
微氣象是指由下墊面局部構造特征引起的近地面大氣層及上層土壤中的小範圍氣候現象,其特點主要體現在特定氣象要素或天氣現象的局地變化上,但不會顯著改變大尺度氣象過程(如平流、鋒面)決定的整體氣候特征。
研究範圍
主要關注大氣邊界層下層(通常指地面以上約2000米以内)及土壤-植被-大氣作用層中的微尺度(米級)或小尺度(千米級)現象。例如,城市街道的風場變化、農田溫濕度分布等。
影響因素
下墊面特征(如地形、植被、建築物)通過改變熱量交換、湍流運動等過程,導緻局地氣象要素(溫度、濕度、風速)的差異。例如,森林邊緣易形成霧,建築物密集區可能産生“熱島效應”。
與大尺度氣象的區别
微氣象現象的空間尺度較小(通常小于2公裡),時間尺度較短(數分鐘至數小時),而大尺度氣象過程(如台風、鋒面)涉及數百公裡範圍及數天以上的演變。
相關概念擴展
如需進一步了解具體案例或研究方法,可參考氣象學教材或專業文獻。
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