室外氣候

室外氣候

人類在長期生存發展進程中,不斷探索自然環境的變化規律。在現代社會中,人們更是藉助於現代工業技術,努力創造舒適、健康的人居環境,並且創造為滿足特殊工業和人類特殊活動要求的人工環境。建築物年復一年地經受各種氣候因素的作用。其中,室外的氣候因素主要包括太陽輻射、空氣的溫濕度、風、雨、雪等。

基本介紹

  • 中文名:室外氣候
  • 外文名:the outdoor climate
  • 性質:科學
  • 種類:5種
太陽輻射,風,氣溫,空氣濕度,

太陽輻射

當太陽輻射穿過大氣層時,一部分輻射能被大氣中的水蒸氣、二氧化碳和臭氧等所吸收;一部分輻射光遇到空氣分子、塵埃、微小水珠等質點時,產生散射現象。另外,雲層對太陽輻射還有反射作用。最終,太陽達到地球表面的太陽輻射能可分為兩部分:一是從太陽直接照射到地面的部分,稱為直接輻射或直射輻射;二是經大氣散射後到達地面的部分,稱為散射輻射。二者之和,稱為總輻射。
地面所接收的太陽輻射強度受太陽高度角、大氣透明度、地理緯度、雲量和海拔高度等因素影響。太陽高度角為太陽照射方向與水平面的夾角。水平面上太陽的直射輻射強度與太陽高度角和大氣透明度成正比。緯度高的地區,太陽高度角小;緯度低的地區,太陽高度角大。一天之中,中午的太陽高度角大,太陽輻射強,早晚則低些。天空中雲量少的地區,直接輻射的能量較大。海拔高的地區,大氣中的汽水、塵埃較少,並且太陽光線穿過的大氣層也較薄,太陽輻射較大。關於大氣透明度,因大氣中含有的煙霧、塵埃、汽水、二氧化碳等造成的混濁狀況而異。城市上空較農村混濁,故農村的透明度大於城市,從而太陽輻射也較強。至於散射輻射強度,它與太陽高度角成正比,與大氣透明度成反比,在多雲的天氣中,由於雲的擴散作用,所以散射輻射較強。

風通常是以水平運動為主的氣流運動,可按氣流運動的方向和速度來描述。季候風是由於太陽輻射熱在地球上的照射不均勻,引起赤道和兩極出現溫差,從而產生大氣環流。它是造成各地氣候差異的主要原因之一。而地方風則由於地面上水陸分布,地勢起伏,表面覆蓋物的變化,所引起的小範圍內的大氣環流,如水陸風、山谷風、庭院風、巷道風等。地方風產生的根本原因是局部地方受熱不均勻,且地方風的風向隨日夜交替而變化。
通常用風玫瑰圖來形象地反映一個地方的風速與風向。如圖1《風玫瑰圖》所示,該地區7月的風向以東南風最多。圖1(b)表示各方位的風速,先統計其出現次數,然後計算它占總次數的百分比(頻率),按照一定比例點在風向方位射線上,用符號將不同速度區分開來。該地區一年中的東南風為最多,風速也較大,西北風發生頻率雖較少,但高風速的次數有一定比例。
室外氣候
圖1 風玫瑰圖

氣溫

一般氣象學上所指的氣溫是指距地面1.5m高背陰處的空氣溫度。地面與空氣的熱量交換是氣溫升降的直接原因,這是由於大氣能大量地吸收地面的長波輻射從而增溫。入射到地面上的太陽輻射熱量、地形與地表面的覆蓋以及大氣環流的熱交換作用等是影響氣溫的主要因素,而太陽輻射起著決定的作用。氣溫有四季的變化、一天的變化和隨地理緯度分布的變化之分。
氣溫有明顯的日變化和年變化。一天之內最高值一般在14:00前後,而不在正午太陽高度角最大時刻,這是由於空氣吸收地面輻射而增溫要經歷一個過程。氣溫最低值也不在午夜,而是在日出前後。一年的氣溫,在大陸上通常最高值出現於7月份,最低值出現於1月份。
在晴天,氣溫的晝夜變化具有一定的規律。圖2是氣溫日變化曲線。
室外氣候
圖2 氣溫日變化曲線

空氣濕度

空氣濕度是表示大氣濕潤的程度,通常以相對濕度來表示空氣的濕潤乾燥程度。相對濕度的日變化通常與氣溫的日變化相反。在一天內,空氣溫度升高則相對濕度減少,空氣溫度降低則相對濕度增大。在晴天,相對濕度最高值一般出現於在黎明前後,夏季在4:00-5:00,雖然此時空氣中的水蒸氣含量少,但溫度低,故相對濕度大;最低值出現於在午後,一般在13:00—15:00,此時雖空氣含水蒸氣多(因蒸發較盛),但溫度已達最高,故相對溫度最低,見圖3所示。
室外氣候
圖3 相對濕度的日變化
因受海洋影響,我國南方大部分地區相對濕度在一年之內以夏季為最大,秋季最小。華南地區和東南沿海一帶在3-5月溫度還不高,又因春季海洋氣團侵入,故相對濕度較大,所以南方地區在春夏之交氣候較潮濕,室內地面常產生泛潮、結露現象。
降水是指從大地蒸發出來的大量水蒸氣進入大氣層後,經過凝結又以液態或固態的形式降到地面。雨、雪和冰雹等都屬於降水現象。降水性質包括降水量、降水時間和降水強度等。降水量是指降落到地面的雨、雪和冰雹等融化後,未經蒸發或滲透流失而積累在水平面上的水層厚度,以mm為單位。降水時間是指一次降水過程從開始到結束持續的時間,用h,min來表示。降水強度是單位時間內的降水量。

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