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现代人怎么知道古气候

现代人怎么知道古气候
现代人怎么知道古气候

现代人怎么知道古气候

气候变化及其对人类生存环境的影响问题已引起各国政府和科学家们的极大关注, 特别是近十多年来气候异常在世界许多地区造成了一系列的自然灾害。另一方面, 由于人类活动造成大气中CO 2, CH4等温室气体含量增加, 也严重影响到全球气候的变化。据初步估计, 到21世纪中叶, 全球年平均气温可增加115~415°C, 平均海平面可增加20~40 cm〔1〕。为了避免气候剧变给人类生存环境带来严重的不利影响, 了解并掌握气候异常变化的成因机制并予以准确预测, 变得极为迫切与重要。研究过去才能预测未来, 通过对晚第四纪古气候的研究, 探索古气候变化的动力成因机制并由此预测未来气候变化趋势就成为现阶段各国科学家们致力解决的重大科学问题。

近年来人类生存环境的严重恶化已引起国际有关组织的关注。70年代以来, 国际上召开了一系列会议讨论与气候变化有关的问题, 提出了若干个大型研究计划, 其中与气候环境变化及预测紧密相关的研究计划有“世界气候研究计划(W CRP) ”〔2, 3〕,“全球变化, 国际地圈—生物圈计划( IGBP) ”〔4〕,“国际南北半球古气候计划(PA NA SH ) ”〔5〕, 其由IGBP 的核心计划之一“过去的全球变化(PA GES) ”为将点或区域的研究扩展到全球而提出。

针对这些明确的现阶段古气候研究目标, 各国科学家经过多年努力, 尤其是近年来多种古气候研究新技术、新方法的应用, 对晚第四纪古气候变化旋回及其中的短期波动事件已有了比较深入的认识。

1十五万年以来的古气候变化旋回及短期波动事件

第四纪古气候以全球性变冷为最突出的特征, 表现为冰川作用的盛衰和气候带的迁移, 出现多次冰期和间冰期交替。经典的第四纪冰期分期是在阿尔卑斯山区、北欧—斯堪的那维亚和北美大陆建立的。1909年, Penck 和B ruckner 在阿尔卑斯山区划分出4次冰期: 玉木冰期、里斯冰期、民德冰期、贡兹冰期和其间的3次间冰期, 后又在阿尔卑斯山北部发现了更老的多瑙冰期和拜伯冰期; 与之相应, 北欧分为6次寒冷期(冰期) 和5次温暖期(间冰期) ; 北美分为4次冰期和3次间冰期; 中国的第四纪也划分出4次冰期

洋底生物成因中w (18O )?w (16O ) 的比值可以反映古气候, Em ilian i 于1955年根据深海钻孔岩芯有孔虫壳D18O 值变化曲线首次建立了同位素期.十五万年以来全球气候变化可划分为6期氧同位素分期事件: 第1期为全新世冰后期; 第2~4期为末次冰期, 大致相当于玉木冰期,其中第2期为末次冰期最盛期, 第3期为一间冰段, 第4期为冰期, 但其D18O 值未达到第2期和第6期的水平; 第5期为末次间冰期, 大致相当于里斯—玉木间冰期, 该期中有3个轻同位素事件5a, 5 c, 5 e, 以5 e 最为突出, 其氧同位素值最低; 第6期为典型冰期。

末次冰期于118万a B. P. 的盛冰期(氧同位素第2期) 达到高峰, 北半球大冰流于1150~1140万a B. P. 开始迅速消融, 世界海平面迅速上升, 至1120~1100万a B. P. , 世界气候进入全新世期, 也称弗兰德林间冰期。1150~1140万a B. P. 大冰流开始迅速消融至全新世开始之间称为晚冰期, 其气候波动剧烈, 根据饱粉及其它气候指标, 晚冰期有3次寒冷期和2次温暖期即最老仙女木期(冷) —波令(Bo lling) (暖) —老仙女木期(O lder D ryas) (冷) —阿勒罗德(A llerod)(暖) —新仙女木期(Younger D ryas) (冷)。

新仙女木事件(YD) 为末次冰消期第一次变暖(Bo lling—A llerod 期) 后发生于1110~1100万a 的短暂气候变冷。最近科学家们认识到BOA —YD 旋回不是唯一的, 而是约16个期限和形式类似的旋回构成的旋回系列的最后一个, 该旋回系列被称为Dan sgaerd—O eschger (DO ) 旋回。关于该旋回系列的证据目前仅在格陵兰冰盖和北大西洋沉积物中被发现, 但其每一个旋回的冷间断在大气甲烷浓度上都有一次下降, 表明DO 旋回系列具有全球性。

通过比较北大西洋沉积物中的记录与格陵兰冰盖中的记录,Bond 指出,DO 旋回被包裹于较长时期的变冷旋回系列之中, 每一旋回以冰川群的活动而达到顶峰,Hein rich 发现了这些“Bond”旋回, 现称为“Hein rich 事件”。该事件被认为具有全球性, 放射性碳定年给出的最近4次“Hein rich 事件”分别在距今1145, 2105, 2170, 3150万a 之前全新世冰后期指1120~1100万a B. P. 至今的时代, 在这1100万a 时间里, 气候变化的规律及未来发展趋势与人类关系密切, 该期的研究以北欧的学者最有成绩, 布列特2色南德尔根据北欧沼泽沉积中的植物化石及孢粉研究, 将冰后期划分为5个气候期〔6〕: 前北方期(p re2Bo re2al) 1103~0195万a B1P1 (气候干冷)、北方期(Bo real) 0195~0175万a B. P. (冬季干冷而夏季较暖)、大西洋期(A t lan t ic) 0175~0150万a B. P. (气候最宜期, 温暖而潮湿)、亚北方期(sub2Bo real) 0150~0127万a B. P. (气候干凉而多变)、亚大西洋期(sub2A t lan t ic) 0127~0100) 万aB. P. (气候凉爽潮湿)。

2晚第四纪古气候研究方法

地质历史时期气候及自然环境的变化, 由同期形成的各种不同的沉积物及生物忠实地

记录下来。科学家们运用各种不同的技术方法及手段, 最大可能地从地球上保存的这些古气候信息库中发掘出古气候信息, 恢复古气候变迁史, 分析古气候变化规律, 为预测未来气候变化的趋势做出贡献。

黄土古气候研究方法

由于其区域上、时间上的不连续, 黄土中可见的能直接反映古气候的标志〔10〕仅能表示气候环境的相对变化, 难以满足深入了解高分辨率古气候环境变化规律的需要。科学家们研究沉积地层的各种生物的、物理的、化学的特性, 寻找那些可直接测量的地层特征指标, 它们的变化在某种程度上可反映气候环境状况的变化, 称为古气候环境的代用指标。通过它们与气候环境状况之间定性—半定量—定量的转换研究, 可了解精细的古气候环境变化规律。黄土中氧化铁与古气候黄土中的氧化铁与黄土形成时的气候环境密切相关。w(FeO )?w (Fe2O 3) 比值的高低波动反映了古气候的寒干与暖湿的波动, 可间接用作古气候代用指标; 游离氧化铁的质量分数在黄土剖面中具有与气候同步的10万a 周期波动, 是很好的古气候

代用指标〔11〕; 全氧化铁质量分数曲线波动幅度高于游离氧化铁及亚铁质量分数的变化,是黄土中有关铁的地球化学指标中反映气候变化最灵敏、稳定性最好的一个指标②。

21112黄土中稳定同位素与古气候黄土地层中稳定同位素特征与黄土高原气候环境特

征也存在着密切的关系。黄土地层中碳酸盐岩的碳、氧同位素序列与磁化率、全氧化铁的气候曲线的波动一致, 其中D13C 序列可与深海沉积同位素曲线对比, 是一种较好的气候指标。黄土地层中有机质的碳、氧同位素亦可作为气候指标, 有机碳D13C 值在黄土地层中低, 在古土壤中高, 其高低波动可作为黄土高原过去植被状况乃至生物量和夏季降水量的一个替代性指标。

氨基酸有机地球化学与古气候氨基酸来自生物蛋白质, 其总量偏高, 表示所处沉积环境相对温湿, 生物发育, 致使沉积下来的有机质丰度高; 氨基酸总量偏低, 可能表示所处沉积环境相对干冷, 生物发育贫乏, 致使沉积下来的有机质丰度低。所以氨基酸总量的多少在一定程度上有间接指示古环境的意义, 其变化曲线可与氧同位素曲线、CaCO 3含量等直接或间接的气候指标进行对比〔13〕。

粉尘粒度变化与古气候丁仲礼等〔14〕利用冰期时冰盖扩大并向南发展, 从而使中国内陆沙漠面积扩大, 风蚀作用增强, 在同一地点堆积的粉尘粒径变粗, 间冰期则有相反的特点,选择粒度曲线作为气候代用指标建立宝鸡剖面轨道调谐时间标尺。

孢粉组合变化与古气候孢粉组合中各组成成分的变化可反映其形成时期的气候及生态条件, 黄土中孢粉资料的转换函数研究, 可对古气候作出定量估计〔15〕。

冰岩芯古气候研究方法

冰岩芯研究是古气候、古环境研究的重要手段。冰岩芯记录气候、环境不但时间尺度长, 可提取的信息参数多, 分辨率也高, 通过对冰岩芯中气候与环境信息的研究, 可揭示近代至现代,远至过去几十万年的气候、环境特征和演化规律。

冰岩芯中氢、氧同位素值的变化与温度变化冰雪中氧、氢同位素值与降水时温度有关, 只要建立一个地区氧、氢同位素值和温度之间的关系, 就可将这个地区冰岩芯中氧、氢同位素值随深度变化解释为冰面气候随时间的变化〔16〕。

冰结构变化与古气候变化冰晶生长速率主要是由沉积时的冰面温度决定的, 所以冰

晶形态随冰岩芯不同深度的变化反映古气候变化信息。一般, 气候变冷时, 冰晶变小, 气候变暖时, 冰晶变大〔17〕。

气泡含量变化与古气候变化从冰薄片上测得的每立方厘米粒径大于1mm 的气泡含

量的变化与气候变化有关。对东南极Caro line 冰岩芯气泡含量研究表明, 当处于全新世温暖气候期时, 气泡含量低, 随着气候变冷, 气泡含量增加, 在气候最冷阶段气泡含量达到最大〔。

微粒含量变化与古气候变化用微粒计数器与光扫描法测得的冰岩芯微粒数量含量

和体积含量的变化与气候变化相关。气候变暖对应着微粒含量减少, 气候变冷对应着微粒含量的增加〔17, 18〕。

CO 2, CH4等微量气体含量变化与古气候变化冰岩芯气泡中CO 2, CH4的含量变化与气候变化关系密切, CO 2, CH4浓度的高低明显反映古气候的冷暖变化〕。另外, 某些微量元素如Ca, K, Si,N a, S,B r 和Pb 等的变化、大气气溶胶中NO -3 , SO 2- 含量的变化、反映降水变化的10Be 的变化等间接地含有古气候变化的信息〔16, 20〕。

古海洋沉积古气候研究方法

古海洋沉积记录了大量的第四纪气候和环境变化的信息, 尤其是古海洋沉积过程平稳, 沉积物连续少有间断, 可提供高分辨率的短期气候事件记录, 更是古气候学研究重点之所在。

稳定同位素与古水温海洋中二氧化碳2水2碳酸盐系统中氧同位素的分馏作用与海水温度间存在着相关关系, 通过化石壳氧同位系值的测定可以了解晚第四纪冰期、间冰期气候旋回变化及其中的短期气候波动事件〔8〕。

微体古生物方法与古气候变化利用海洋微体古生物研究古气候, 主要从两个方面

着手: 一是利用生物对海水温度反映灵敏的特点, 用不同指温种的百分比或者用生态条件相近似, 只是所反映的水温不同的两个种的比值来标志古温度的变化〔21, 22〕; 另一种则是古温度转换方法, 这一方法已被各国学者进一步深入研究加以推广发展, 可以分为5大类〔23〕。

碳酸盐含量变化与古气候古气候旋回的变化同样也反映在深海碳酸盐的溶解与堆

积作用上, 在深海地层中呈现出碳酸盐含量的周期性变化。不同的洋区碳酸盐含量的变化表现不同, 印度洋与太平洋相似, 表现为冰期增大、间冰期减小的“溶解旋回”; 而大西洋, 则表现冰期减小、间冰期增大的“稀释旋回”〔8〕。

生物生产力与古水温冰期时海平面下降, 陆源营养物质供应充分, 致使生物生产力增大。通过地层中碳稳定同位素、有机碳含量及生物初级生产力测定, 可推测古气候旋回变化。分子温度计与古水温利用烯酮化合物的不饱和度与其生物母源(颗石藻Em ilian iahux ley i) 的生长温度密切相关的特点, 通过确定样品材料中长链烯酮化合物的相对丰度来估计古海

水表面温度〔25〕。

树木年轮古气候研究方法

树木年轮宽度的变化为记录最近几十年甚至追溯0180万a 年来气候变化的天然仪器,

一般情况下, 比较适用于干旱和半干旱地区〔7〕。树轮中碳、氢、氧同位素是大气CO 2浓度

及其它气候因子变化信息的间接指示器, 其含量比反映历史时期对应的天文和气候变化的

相关信息〕。

洞穴碳酸钙古气候研究方法

洞穴碳酸钙的古气候研究方法有多种, 洞穴碳酸钙的稳定同位素D D、D18O、D13C 等是古气候研究的最重要代用指标。W inograd 等于1988年通过对美国内华达南部Devils 洞地下水中的方解石脉(DH2) 的氧同位素变化曲线与深海及南极冰芯的氧同位素曲线对比发现,

末次间冰期(氧同位素第5期) 在方解石脉记录中起始于(14170±3100) 万a B. P. 比海洋至

少提前1170万a, 比南极冰芯提前0170万a, 由此提出, 天文轨道动力并非更新世冰期产生的主要原因〔26〕。

评述

以上概略地介绍了一些晚第四纪古气候研究方法, 由于任何沉积物或生物形成时都有

多种因素的同时共同作用, 各古气候指标或代用指标均为多种因素综合作用的结果, 气候未必是唯一或最主要的因素, 所以任何一种研究方法都难以达到尽善尽美, 如古海水温度最常用的定量方法为有孔虫壳氧同位素地球化学及微体古生物转换函数方法, 由于各种微体生

物生存除受温度影响外, 同时受到盐度、上升流等众多因素的影响, 有孔虫壳氧同位素值又受壳体种类以及极地冰盖大小的影响, 故上述方法所反映的结果往往是温度与其它参数的

联合效应。转换函数方法在运用中因子数目的多寡及有孔虫属种的增减存在着较大的随意性, 对古温度转换的结果有很大的影响。其它古温度转换方法也有各自的弊端。

通过深海碳酸钙含量判断古气候限于各海区碳酸钙溶解情况与陆源物质供应情况不同, 其推导方法亦不尽符合太平洋“溶解旋回”与大西洋“稀释旋回”。O ′N ei 等在1969年利用洞穴碳酸钙的氧同位素值计算古温度, 要求氧同位素值必须满足下列条件: ①同层碳酸钙中的氧同位素值保持稳定(碳酸钙与地下水达到同位素平衡) ; ②同层碳酸钙中的氧同位

素和碳同位素没有线性关系(地下水氧同位素必须是沉积当时的氧同位素) , 因而Schw arcz 等在1967年对分离出洞穴碳酸钙的水包裹体进行氧同位素分析。另外该公式应用的前提是同一时间面氧同位素组成稳定不变, 但在大陆区域, 洞穴CO 22H2O 2CaCO 3系统中H2O 来源

于大气降水, 而大气降水的D18O 不仅随温度变化的幅度很大, 而且强烈地受到降水量的影响, 可见, 大陆温度指标的建立决非易事〔26〕。因此, 在古气候研究中应注意应用多

十五万年以来的古气候及其研究方法综述

第17卷 第2期1998年 6月 地质科技情报 Geo logical Science and T echno logy Info r m ati on Vol117 No12 Jun1 1998 十五万年以来的古气候及其研究方法综述① 丁 旋 (中国地质大学,北京,100083) 摘 要 简述了十五万年来古气候变化旋回及其中的短期波动事件,如新仙女木事件;概要地介绍了黄土、古海洋沉积、冰岩芯、树木年轮、洞穴碳酸钙等的古气候研究方法的最新进展;并指出在古气候研究中,必须注意多种方法的互相对比印证,才能保证结论的准确性与可靠性。 关键词 十五万年以来 古气候 研究方法 分类号 P532 气候变化及其对人类生存环境的影响问题已引起各国政府和科学家们的极大关注,特别是近十多年来气候异常在世界许多地区造成了一系列的自然灾害。另一方面,由于人类活动造成大气中CO2,CH4等温室气体含量增加,也严重影响到全球气候的变化。据初步估计,到21世纪中叶,全球年平均气温可增加115~415°C,平均海平面可增加20~40c m〔1〕。为了避免气候剧变给人类生存环境带来严重的不利影响,了解并掌握气候异常变化的成因机制并予以准确预测,变得极为迫切与重要。研究过去才能预测未来,通过对晚第四纪古气候的研究,探索古气候变化的动力成因机制并由此预测未来气候变化趋势就成为现阶段各国科学家们致力解决的重大科学问题。 近年来人类生存环境的严重恶化已引起国际有关组织的关注。70年代以来,国际上召开了一系列会议讨论与气候变化有关的问题,提出了若干个大型研究计划,其中与气候环境变化及预测紧密相关的研究计划有“世界气候研究计划(W CR P)”〔2,3〕,“全球变化,国际地圈—生物圈计划(IGB P)”〔4〕,“国际南北半球古气候计划(PANA SH)”〔5〕,其由IGB P的核心计划之一“过去的全球变化(PA GES)”为将点或区域的研究扩展到全球而提出。 针对这些明确的现阶段古气候研究目标,各国科学家经过多年努力,尤其是近年来多种古气候研究新技术、新方法的应用,对晚第四纪古气候变化旋回及其中的短期波动事件已有了比较深入的认识。 1 十五万年以来的古气候变化旋回及短期波动事件 第四纪古气候以全球性变冷为最突出的特征,表现为冰川作用的盛衰和气候带的迁移,出 ①国家自然科学基金资助项目(49672135)成果 作者简介:丁旋,女,1964年1月生,现正攻读博士学位,研究方向为古生物学及地层学 收稿日期:1997209209 编辑:黄秉艳

高中地理小练习:古气候环境及变化(附答案解析)

高中地理小练习:古气候环境及变化 (附答案解析) 研学小组对某地地层考察并采集岩石样品(1-6号由老到新),经过实验室植物孢粉鉴定、统计分析,可推断当地古气候环境及变化趋势。下图为样品分析后得出的植被类型及所占比例统计图。据此完成下面小题。 1.推测该地气候可能是() A. 由温凉向温暖,半湿润向湿润变化 B. 由温暖向温凉,半湿润向湿润变化 C. 由温凉向温暖,半干旱向半湿润变化 D. 由温暖向温凉,半干旱向半湿润变化 2.推断现代气候与研究区古气候相似的地区是() A. 东北平原 B. 塔里木盆地 C. 四川盆地 D. 藏北高原 【答案】1.A 2. C 【解析】 【1题详解】 样品1~6号年龄由老到新,读左图可知,针叶林所占比重最大,气候温凉,

自样品1~样品6,常绿阔叶林比重上升,针叶林比重下降,表明气候由温凉向温暖转变,BD错;读右图可知,在样品1时期,中生植被比重大,其次是湿生植被,表明当时气候主要为半湿润气候,自样品1~样品6,中生植被比重下降,旱生植被比重下降,湿生植被比重上升,表明气候由半湿润向湿润变化,C错,A正确,故选A。 【2题详解】 根据样品1时期的植被类型比例可知,在古气候背景下,该地分布有常绿阔叶林。选项四地中,在现代气候背景下有常绿阔叶林分布的只有四川盆地,东北平原、塔里木盆地、藏北高原等地均无常绿阔叶林的分布。故选C。 【点睛】本题组难度较大,需要抓住图文材料信息的获取与解读。根据材料信息明确,岩石样品从1号到6号是由老到新;根据图示信息明确从1号到6号植被类型所占比重的变化,从而推断出气候的变化,根据1号样品所在时期植被类型有常绿阔叶林,推断出现代气候与研究区古气候相似的地区分布。

大青山区古地理环境变迁考略

大青山区古地理环境变迁考略 中图分类号:G633.55文献标识码: A 文章编号:大青山处于阴山山脉中段,东至灰腾梁,西连乌拉山,东西绵延350公里,南北宽约50公里,北纬41°―42°间。在大地构造上。属内蒙古地轴中段北缘。太古界、无古界、中生界地层几乎分布于大青山各处,在大青山低洼处新生界地层也有出露。地壳褶皱断裂发育,岩浆侵入活动频繁而剧裂。地层和岩体展布主要受近东西向大断裂带构造控制,而北东和北西两组构造也起着一定控制作用。东西向大断裂带正处于大青山北侧,纵贯大青山区,是大青山的主干大构造,它的发育在远古时期已经形成,后期又多期迭加活动,进入第四纪继承古断裂活动,产生了新的断裂,成为“新构造运动”最为强裂而活跃的时期。因而,形成了不同时期不同的古地理环境,本文依据古生物化石的发现,对大青山地区的古地理环境变迁作一综述。 一、元古代、古生代、中生代时期 根据大青山古老地层中发现的元古代末期震旦纪“菌藻类化石”的研究,证实了在距今18亿年至6亿年前,大青山地区曾是深达二百米以上的海洋。 在阴山以北地带发现的古生代中期距今四亿四千万年到三亿五千万年的海洋珊瑚,苔鲜、贝壳等化石,证明此

时大青山区仍为热带海洋。到二亿五千万年的古生代晚期,不仅有海洋动物化石发现,出现了陆生植物化石。在大青山南部发现有鳞木、芦木等高大热带蕨类植物,阴山以北植物化石则发现较少,证明二亿年前大青山北部陆地面积较少,广布海洋,而大青山南部大部地区已隆为陆地。 二、新生代第三纪时期 新生代的开端是第三纪的古新区,距今六千万年。到始新世时期,距今四、五千万年,在大青山北部沙拉木伦河流域,发现了大量的古生物化石,分布于浅红色泥质结核层和河湖相间的浅灰色沙岩,泥岩层内。由这些化石表明,远古的大青山地带,森林茂密,广布湖泊,气候温热,是一派热带、亚热带风光。 第三纪渐新老到中新老时期,距今三千五百万年到二千五百万年前,从发现的古生物化石表明,大青山区在渐新世后期,气候渐渐变干燥,湖水减少,大型哺乳动物开始灭绝。进入二千万年左右,大青山区又发现了三趾马化石,标志着大青山北麓原始草原的诞生,出现了森林草原景观。此时的大青山区仍然是河湖广布,到处长有高大而茂密的原始热带森林。 第三纪上新世时期,距今一千万到三百万前年,在大青山区发现了分布十分广泛的古生物化石。特别是三趾马化石特别多,这是一种比较古老的马,标志着阴山北麓乌兰察

古环境恢复

古环境恢复的基础 恢复古环境的方法有很多,包括通过黄土层,深海沉积物和石笋分析的方法,这里我们介绍的是通过煤矸石来分析。 煤矸石由德国地质学家G.Bischof 在对石炭系煤层中粘土岩的研究过程中首先提出。从广义上来讲,煤矸石是煤矿生在产的过程中产生的废渣,包括岩石巷道掘进时产生的掘进矸石,采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的煤矸石,以及在洗煤厂生产过程中排出的洗矸石。我们一般把采煤过程和洗煤厂生产过程中排出的矸石叫煤矸石。煤矸石是一种以粘土岩为主的致密泥质岩石,是由炭质页岩、炭质砂岩、粉砂岩、砂岩、碳酸盐岩和火山碎屑岩等岩石组成的混合物。其中矿物以高岭石、伊利石、蒙脱石、绿泥石、石英和长石为主。 煤矸石一直被当作煤的“废料”,在地表大量堆积起来,它不仅占用大量的耕地,同时也对地下水和土壤构成严重污染,同时煤矸石又是一种非金属矿产资源,如果对其进行合理的开发利用,找一条比较好的利用途径,变废为宝,不仅有利于改善环境,同时也有助于提高煤矿企业的经济效益。煤矸石层位稳定,作为一种特殊的地质体,是古环境变化的重要载体之一,是推断古环境的有效手段之一。煤矸石和煤具有近缘沉积关系,煤矸石和煤整合接触,具有沉积的连续性和密切相关性,并包含丰富的地质信息,如沉积环境、古地理、原始质料、堆积方式、覆水程度和介质化学特征等。煤矸石的类型、结构构造、矿物组合、微量元素的赋存状态、常量元素及微量元素含量比值的特征对沉积环境(如古盐度、氧化还原条件、沉积相)都具有指示作用。 在地质勘探中,煤矸石可作为不同煤田及不同煤层间地层对比标志层。含煤地层中,尤其是高岭岩在世界范围内均有产出,通常厚仅几cm,它特定的矿物组成、形态、化学成分、有机质组成和产出位置及分布,可作为大范围内煤层对比标志。据国外地质学者研究,煤矸石的产状在水平方向上有较大的延伸,在垂直方向上具有较小的厚度,成煤条件不同,其类型也有较大区别。 煤矸石是含煤岩系中一种特殊的沉积岩,是成煤体系中的重要组成部分。煤矸石在含煤地层中分布广、层位稳定,它的矿物组合特征与地层沉积单元沉积时的物源、沉积环境有着密切的关系,其元素含量及组合特征的变化,能够反映沉积环境的变迁,所以煤矸石是良好的古环境信息的载体。 在地质体中,元素及其化合物在地质作用中表现出的规律性是利用地球化学方法恢复古环境的理论基础,并且地球化学元素间的组合特征是一定地质作用的结果,因此地球化学方法是恢复含煤岩系沉积环境的主要手段之一,特别是对于那些缺乏生物化石、原生沉积构造不太发育或不明显的岩层,地球化学方法就显得更加重要。用地球化学方法恢复古环境的关键是选择地球化学指标,这些地球化学指标能够灵敏的指示古环境的变化,主要包括古盐度、氧化还原条件、物源区及其构造背景性质等。一般是选用性质特殊的元素,即在不同的环境中富集的程度差异较大,或者元素之间紧密共生且不易因环境的变化而产生分异的元素。选用这些性质特殊的元素能够“放大”沉积环境所蕴涵的地质信息。例如Ba、Ga、Zr、Ti、Th、Zn 等一般为“亲陆性”元素(在陆相环境中含量高),而Sr、

第8章+古环境古气候

15N 14N 14C 13C 12C 14C 13C 12C 14C 13C 12C NOAA NASA U.S. Bureau of the Census Mackenzie et al (2002) Richards (1991), WRI (1990) 14C 13C 12C Goldewijk and Battjes (1997) IPCC FAO 14C 13C 12C 14C 13C 12C Petit et al. 1999. Nature 399, 429-436

14C 13C 12C z Greenland inland ice sheet 温度(C ) 14C 13C 12C 1000 1500 2000 Mann (1999) 9 14C 13C 12C z 海洋深层水的温度变化: z 显示升温趋势 z 原因是高纬度冬季温度升高 14C 13C 12C 14C 13C 12C 14C 13C 12C 线流量与黑子数的

13 14C 13C 12C z在太阳活动的极大期,太阳风的磁场使宇 宙射线偏离太阳系 z导致放射性核素,如14C、10Be、44Ti,产 率降低 z负相关的最大值有近8个月的滞后期 14C 13C 12C https://www.doczj.com/doc/b511545379.html,/qil/datasets/ Stuiver et al, The Holocene, 1993 15 14C 13C 12C C数据反演 Solanki et al., 2004. Nature431 1084-10871614C 13C 12C Caballero-Lopez et al.2005 Solanki et al.2004 行星际磁场: 结果一致 近年来的增 强趋势明 显:10Be 14C 13C 12C Eddy, 1976, 197714C 13C 12C 294, 2130

碳酸盐岩碳氧同位素与古气候古环境

碳酸盐岩碳氧同位素与古气候古环境 在地球科學中碳氧同位素广泛应用于成岩成矿作用、古海洋、石油天然气成因研究。而碳氧同位素在反映古气候古环境中尚属比较新颖的应用,文章在阅读相关文章基础上,进一步阐明了不同环境下碳酸盐岩中的碳氧同位素反映古气候古环境的机理。 标签:碳酸盐岩;碳氧同位素;古气候;古环境 引言 过去的几十年里,碳酸盐岩中的碳氧同位素相关研究日益增加,因为通过对湖相碳酸盐岩中碳氧同位素的数据分析,在一定程度上重新构建过去时期的古气候和古环境方面的变化。文章以湖湘碳酸盐岩,石笋中的碳酸盐岩以及黄土中的碳酸盐岩为例,较为具体说明了三种碳酸盐岩中的碳氧同位素的含量变化对应着怎样的环境气候(温度,蒸发降水量,植物种类茂盛程度)变化。 1 湖相碳酸盐岩中的碳氧同位素 (1)在湖泊沉积中,碳酸盐岩中δ18OPDB与δ13CPDB间的相关性,反映着湖泊水文条件,若δ18OPDB和δ13CPDB之间是呈正相关关系,则反映为封闭性的湖泊,如果它们之间相关系数大于0.70,则湖泊的封闭性是比较好的。例如由于丹麦Bliden Lake沉积碳酸盐岩中δ18O和δ13C之间相关系数为0.4,因此Olsen等认为丹麦Bliden Lake是开放性的。 (2)湖泊中的碳酸盐岩(或泥灰岩)δ13C含量变化主要与气候,蒸发,湖泊生产力有关。对于封闭性较好的湖泊,湖泊生物生产力以及蒸发作用(通过大气中CO2与湖泊水体间的交换)影响着沉积碳酸盐δ13C值。在开放性湖泊中沉积碳酸盐的δ13C的影响因素较多且较复杂,主要与气候,蒸发,湖泊生产力有关。例如青海湖,由于湖中水量远大于入湖水量,而且湖中DIC含量远大于入湖淡水中的DIC含量,故青海湖可以看做封闭性湖泊;水生植物的光合作用和呼吸作用影响着δ13CDIC;蒸发作用下,湖泊水体急剧减小,湖泊深层水与表层水将会加速混合而影响δ13CDIC;由于水体中CO2和大气CO2交换导致湖水δ13CDIC的变化,反映着当时蒸发作用强弱(尤其当湖水CO2分压低于大气CO2分压时)。 (3)对于氧同位素组成的受控因素相关讨论比较少。在湖泊泥灰岩中,δ18O 值的影响因素应该是蒸发,气候,气温,湿度等因素综合作用。a. 降水蒸发:湖泊降雨量和蒸发量与δ18OPDB的值密切联系,当降水充足时,湖水会增加大量贫δ18O的水体,因此湖水δ18OPDB值就较低;相反,如果蒸发量大于降雨量,此时湖水的氧同位素会发生分馏,导致湖水δ18OPDB值增加。例如北京石花洞石笋相关研究表明,在分辨率<10a的时间尺度上,石笋中δ18O的记录主要反映了降雨量的变化,降雨量增加,则δ18O值相应偏低。b. 气温的影响:在较

室内外热环境参数测定实验指导书

【实验名称】室内外热环境测试 【实验性质】综合性实验 【实验任务】测试不同类型建筑、不同建筑空间的热环境,对室外气象因素对室内热环境的影响进行分析,并根据分析结果针对建筑热工设计提出结论性意见。 【实验目的】 通过实验,使学生了解室内外热环境参数测定的基本内容,初步掌握仪器仪表的性能和使用方法,进一步感受和了解室外气象因素对建筑热环境的影响。 【实验内容】 建筑室内外热环境参数的测定主要分为室内热环境测定和室外热环境测定两部分。其中:室内热环境参数的测量主要包括2个方面的内容: ■温度的测定 ■空气相对湿度的测定 室外热环境参数的测试同样主要包括2个方面的内容: ■温度的测定 ■空气相对湿度的测定 ■风环境的测定 【实验仪器设备】 1、室内热环境的测定主要使用TESTO174H温湿度记录仪。 2、室外热环境参数的测定主要使用温湿度记录仪及8910便携气象站。 【实验方法和步骤】 1、室内热环境参数的测定 (1)将记录仪与计算机连接,设置记录仪时间及存储间隔等信息; (2)选择测点,注意避免测点受到日照等因素的影响; (3)选择完整时间段对选定测点和室外温湿度进行测试; (4)上传数据,进行数据整理和处理; (5)结合测点房间的特点(建筑形式、外环境、布局、朝向、围护结构等等)对实测数据的差异进行分析,提出建筑热工设计的改进型意见及设计原则; 测点A 位于建艺馆地下一层综合实验室西侧,有西向外墙外窗,有采暖; 测点B位于建艺馆地下一层综合实验室西侧,无外墙外窗,有采暖,暖气配置较少; 测点C 位于建艺馆地下一层综合实验室构造展室,无外墙外窗,无采暖;

【数据整理】 根据提供的数据图表选择所研究的时间段(周期10个小时),将对应的时刻、数据参数填入表格。 【分析】 根据数据结果分析同样外扰作用下不同室内环境的原因。 【结论及建议】 根据分析结果,归纳建筑热环境影响因素及其影响机理,提出通过建筑设计和设备等多种措施改善室内热环境的建议。

两百万年来古海洋与古气候主要事件

古海洋学 12.740 2004年春季讲义0 两百万年来古海洋与古气候主要事件 尽管有关古气候和环境的证据在陆上地层中也可以发现和论述,但是尺度最大、相对连续的气候变化的直接记录却包含于深海岩芯之中。 虽然冰芯在在记录时间和地理分布方面具有局限性,但是其记录之祥以及其在重建古代大气成分方面具有无与伦比的优势。 由于具有在一年尺度以下的生活和生态节律性,海面附近的造礁珊瑚包含了大量有关热带地区古气候的细节信息,这些信息的时间尺度甚至可以延续到百万年级别。 (表层造礁珊瑚以其亚年级的分辨率,详细的记录了热带地区气候变化的信息,其时间尺度可从10年基到千年级。) 古海洋学是一门年轻的学科,举例来说吧,假设你是一位非常博学的科学家,那么,如果你所处的时代不同,你所具有的古海洋古气候这方面的知识可能具有相当大的差异。例如:1850年,你不会相信巨大规模的冰川曾经覆盖了几乎所有的北半球大陆; 1900年,你不可能知道地球的生命>2千-4千万年; 1950年,你不会认同在距今2百万年里,地球上曾经有过多于四次的巨大规模的冰川向大陆推进以及消退; 1965年,你不可能了解这些冰川的进退原因在于地球轨道的变迁; 等等。 这也说明了古气候,古海洋学科这一个多世纪以来的快速发展。 大部分的海底地壳的年龄小于两亿年,极少情况下会大于一亿年。这一时间尺度严格的控制了古海洋学的研究范围。当然,海洋的存在时间远大于两亿年,很多陆地上的岩石保留了有关更古老海洋的线索,但那是另一门学科的事情——地质学。无论是从根本上讲,或是研究工具和手段,古海洋学和地质学都是完全不同的。 典型的海洋沉积速率是:0.1~3cm/1000年,所以50万年的沉积历史需要0.5m到15m 的岩芯(用活塞取样法可以取得);1亿年的沉积历史需要100-3000m的岩芯(DSDP采用的液压式活塞取样法可以取得)。顶层3—15cm的生物扰动构造降低了从所得沉积物中获取的时间数据的可靠性,同时减少了这些古代环境遗留物中所包含的时限信息、数据精确程度,以及信息的数量。 古海洋的指示标志 1.古海洋学家想要详细阐述温度、盐度、有机物含量、CO2分压,等等方面的内容,实际上,只有间接的借助于对沉积物的生物学、化学、物理学特征的分析,才能获得。那么我们该如何重建沉积物的这些特征呢? A.基于物理和化学原理上的物理古海温法(例如氧同位素),。 问题:物理化学方法假设的平衡态可能在较低的温度、和(或)生物存在的情况下等实际的状态下无法得到满足,从而失效;必须已知的或者假定海水的同位素组成。 B.生物-生态恢复古海温(例如Imbrie-Kipp法),该方法基于现代海洋和海底沉积物中

古环境变迁的研究方法

古环境变迁的研究方法

古环境变迁的研究方法 摘要:新世纪古环境变迁的历史就像藏在大自然中的一本本“秘籍”,不仅可以使我们认清楚以往气候的变迁,同时还能帮助我们了解当代气候的变化。因此,对古环境变迁的研究变得日益重要。本文主要介绍了四种研究古环境变迁的方法,分别介绍了其在古环境中得研究意义以及当前的研究现状。 引言 地球环境由大气圈、水圈、岩石圈(土壤-岩石圈)和生物圈所组成,在地球史上它们是逐步地,相继地发生、发展、形成和演化的。自然作用是地球环境变化的主控因素,主导着环境演化的方向和趋势,人类在绝大部分时间内处于适应环境求生存的被动状态,对气候与环境不构成重大影响。但自工业革命以来,随着人口的剧增、科学技术的高速发展和生产规模的不断扩大,人类活动对环境与气候的影响逐步加大,而且这种影响仍在与日俱增,已经成为影响全球环境变迁的不容忽视的重要因素。如果人类活动不加以控制和改善,它对环境和气候的影响将是危害性的。要了解人类活动对地球系统所产生的影响,必要且最关键的前提条件是要了解地球系统本身存在的自然变化规律和引起这些自然规律的机制,只有明确了全球环境变化的自然规律,才能深入的研究人类活动对环境的影响过程和影响机制,才能更准确的预测未来的走向,为全球可持续发展提供更科学的依据。因此,对古环境变迁的历史的研究变得十分重要。 本文主要从反应古环境变化的四种指标:磁化率、全氧化铁含量、有机质含量和有机质的C 13 值出发,总结前人的研究经验,分别介绍了四种古环境变迁的研究方法。 1.环境磁学 环境磁学是一门介于地球科学、环境科学和磁学之间的应用岩石磁学和矿物磁学技术去恢复环境过程、重塑环境演化历史的一门边缘科学。其原理是测量土壤、沉积物和岩石等自然物质和人类活动产生的物质在人工磁场中的磁性响应,提取地质一地理环境的信息。

环境监测系统实验报告

信息与通信工程学院 单片机系统课程设计报告完成日期:2012年 11 月 16 日

目录 目录 (1) 一、设计任务和要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2性能指标 (1) 二、设计方案 (2) 2.1.方案设计 (2) 2.1.1单片机控制模块的选择论证 (2) 2.1.2温度湿度检测模块的选择与论证 (2) 2.1.3显示模块的选择与论证 (2) 2.2本设计采用方案及原理 (3) 三、系统硬件设计 (4) 3.1单片机最小系统设计 (4) 3.2温湿度采集电路 (5) 3.3电源电路 (6) 3.4光敏电阻接入电路 (7) 3.5键盘电路 (8) 3.6LCD显示电路 (8) 3.7报警电路 (9) 3.8串行接口电路 (10) 四.系统软件设计 (10) 4.1主程序设计 (10) 4.2LCD12864模块程序 (11) 4.3DHT11模块程序 (12) 4.4光敏电阻模块程序 (14) 五.调试及性能分析 (15) 5.1调试过程中出现的问题 (15) 5.2性能分析 (15) 六.心得体会 (16) 参考文献 (17)

附录1 程序清单 (18) 附录2 电路原理图 (24) 附录3 PCB图 (25) 附录4 硬件电路板图 (26)

一、设计任务和要求 1.1 设计任务 基本要求: (1)利用单片机控制传感器采集环境温湿度,光照强度等参数,并在液晶屏上显示环境参数值。 (2)系统设有键盘,可实现系统参数的设置。 提高部分: (1)将上述环境数据记录在SD或TF卡上; (2)采集并显示三轴加速度值; (3)无线传输所测环境参数。 1.2 性能指标 (1)温度湿度光照强度显示:用LCD12864进行显示。 (2)环境温度:单位/℃。 (3)环境湿度:单位/%RH。 (4)环境光强:单位/lux (5)键盘 (6)报警

古盐度,古气候计算方法

1恢复古盐度的微量元素法 (1)锶钡法锶和钡是碱土金属中化学性质较相似的2个元素,它们在不同沉积环境中由于其地球化学行为的差异而发生分离,因此,可以使用锶钡比值作为古盐度的标志[5,6]。研究认为,锶比钡迁移能力强,当淡水与海水相混时,淡水中的Ba2+与海水中的SO42-结合生成BaSO4沉淀,而SrSO4溶解度大,可以继续迁移到远海,通过生物途径沉淀下来。因此,Sr质量分数与Ba质量分数的比值[m(Sr)/m(Ba)]是随着远离海岸而逐渐增大的,依据该比值的大小可以定性地反映古盐度,从而进行沉积环境古盐度的恢复。一般来讲,淡水沉积物中m(Sr)/m(Ba)值小于1,而海相沉积物中m(Sr)/m(Ba)值大于1,m(Sr)/m(Ba)值为1.0~0.5,为半咸水相[7]。我国学者研究也认为,锶钡比值有随盐度增高而增大的趋势,在粘土或泥岩中该比值大于1者为海洋沉积,小于1者为大陆沉积[8]。 (2)硼元素法硼是微量轻元素,一般而言,海相环境下硼质量分数为(80~125)×10-6,而淡水环境样品硼质量分数多小于60×10-6.定量计算公式详见《沉积环境中古盐度的恢复———以吐哈盆地西南缘水西沟群泥岩为例》 2恢复古盐度的常量元素法 (1)钾纳比值法钾和钠是活动性极强的碱金属元素,在水体中分布均一,其含量是盐度的直接标志[7]。水体盐度越高,钾和钠就越易被粘土吸附或进入伊利石晶格,且钾相对钠的吸附量亦越大。 (2)沉积磷酸盐法此法是Nelson[20]提出的。他发现,在现代或古代的沉积物中,都含有少量的磷酸盐。在海相沉积物中主要是磷灰石Ca10(PO4)5(CO3)(F,OH)2;非海相土壤中主要为磷铝石AlPO4·2H2O和红磷铁矿FePO4·2H2O及羟磷

恢复古环境方法与手段的进展

攻读博士、硕士学位研究生试卷(作业)封面(2012至2013学年度第2学期) 题目恢复古环境方法与手段的进展 科目现代自然地理学 姓名赵黎 专业自然地理 学号2012211588

恢复古环境的方法与手段的进展 摘要:自工业革命以后,特别是二战以后随着全球工业化的快速发展,大气污染日益严重。特别是最近三四十年,全球变化、世界各地的极端气候频频发生,人们对气候变化越来越重视,随之开始大力研究恢复古环境来寻求解决当今的各种气候变化,在古环境的恢复研究中方式方法日趋多样化,如:粘土矿物分析、湖泊纹层分析、极地冰川、古生物化石等等。本文将简单的介绍一些常见的方式方法以供大家了解。 关键词:古环境古气候古生物沉积物 环境的变换归根结底还是气候的变化,那么恢复古环境方式方法归根结底就是恢复古气候的方式方法。所以说研究古环境就是在研究古气候。 气候变化早为人们关注,洪涝、旱灾早与人类的生产、生活甚至生死存亡休戚相关。自有文字以来,各地旱涝灾情的记载随处可见,可见气候与人类关系之密切。近年来,人们又议论着一个新的话题:世界气候真的会越来越暖吗?世界气候变暖真能把南极大陆的冰盖融化吗?海平面真的会因此而出现灾难性的上升吗…… 过去,环境变化并未被人们重视。然而,近来,人们在关注气候变化的同时,也关心着环境状态的演变。诸如,城市空气是否变得污浊,饮用水和食物是否被污染,南极臭氧洞是否能向北移动威胁人类的安全…… 要评价现代气候和环境的变化很自然地要考证过去气候和环境的历史资料。然而,有观测记录的历史气候资料,最长的只有数百年,而历史环境资料就更短了,真正有观测记录的是最近几十年的事。 科学家们知道,气候和环境变化的准周期长短不一,有几年,几十年,几百年甚至几千年。因此,恢复古气候和古环境变化资料,是研究未来气候和环境演变的基础。 近几十年以来,随着科学技术的发展以及各种先进精密仪器的问世,恢复古气候、古环境的方法已有很多。下面呢简要的介绍几种常见的、比较成熟的方法: 孢粉分析: 近十多年来,随着全球变化研究的深入,孢粉学用于恢复第四纪古环境成为越来越重要的工具。特别是高分辨定量恢复的植被类型、气候要素、覆盖度等研究结果已作为重要的全球变化对比依据和验证各种模型的古环境证据。当前第四纪孢粉学研究己取得了长足的进步,为了达到良好的定量恢复效果,全球各地相继建立了不同空间尺度的孢粉数据库,开展了大量的现代孢粉过程研究,在方法上也得到了不断的完善。我国利用孢粉数据定量恢复古环境的研究有很长的历史,但进展较为缓慢。近年来在我国孢粉学者的共同努力下,在国际合作与交流的推动下,我国第四纪孢粉定量古环境研究有了很大的突破。尤其是利用转换函数方法、最佳类比法、花粉比值法、生物群区法等获得了不少很有价值的替代性参数。而且定量转换的环境替代性指标不仅局限于年均温和降雨量,植被类型、植被覆盖度、干旱指数,以及其他气候参数都有了可喜的进展。 沉积物粒度分析: 沉积物粒度是古环境演变研究当中的一个重要的替代性指标。对于混杂堆积

温湿度测试实验报告

简易环境参数测试仪设计总结报告 目录: 1.系统方案……………………………………………………………… 1.1方案论证…………………………………………………………… 1.2方案选定 1.3系统设计……………………………………………………………… 1.4结构框图……………………………………………………………… 2.理论分析与计算……………………………………………… 2.1测量与控制方法………………………………………………………… 2.2理论计算…………………………………………………………………… 3.电路与程序设计…………………………………………………………………3.1硬件电路各模块或单元电路的设计 3.2检测与驱动电路设计………………………………………………………… 3.3总体电路设计………………………………………………………………… 3.4软件设计与流程图…………………………………………………………… 4.结果分析………………………………………………………………………… 4.1与设计指标进行比较,分析产生偏差的原因,并提出改进方法………………

1.系统方案 1.1方案论证 方案1:温湿度传感器采用传统的模拟式器件,使用光敏电阻测光照,利用单片机进行显示与按键。 方案2:温湿度采用集成式器件,使用光敏电阻测光照,利用单片机进行显示与按键。 方案3:温湿度传感器采用数字式器件,使用光敏传感器,再通过单片机进行显示与按键。方案论证:比较三种方案,在传感器的选择上,模拟传感器的模拟信号要先经过采样、放大和模数转换电路处理,再将转换得到的表示温度值的数字信号交由微处理器或DSP处理。被测量信号从敏感元件接收的非物理量开始到转换微处理器可处理的数字信号之间。而且模拟信号在传输的过程中容易受到干扰而产生误差。而且魔术转换的精度不可能很高,存在一定的非线性,互换性较差。直接采用数字数传感器就可以避免以上的问题。数字传感器可以直接将被测模拟量直接换成数字量输出,具有很强的抗干扰能力,且具有高的精度和分辨率,稳定性好,信号易处理。其次在光照方面光敏电阻达不到要求故选择光敏传感器。 1.2方案选定:选择方案三 1.3系统设计:以A T89S52 为核心的单片机。系统整体硬件电路包括,电源电路,传感器电路,温度显示电路,上下限报警电路等。温湿度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后,将温度信号送至AT89S52 中处理,同时将温度送到LCD 液晶屏显示,单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理,即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。同时通过按键对温湿度进行调整与确认。检测光照。 1.4结构框图

室外热环境参数测定

室外热环境参数测定 一、实验目的和要求 了解室外热环境参数测定的基本内容,初步掌握常用仪器仪表的性能和使用方法,明确各项测定应达到的目的,进一步感受和了解室外气象因素对建筑热环境的影响。 二、实验内容 (1)温度的测定; (2)空气相对湿度的测定; (3)气流速度的测定; (4)太阳辐射的测定。 三、测试原理 温湿度测量原理:半导体式温度传感器是利用半导体电阻随着温度的改变而改变的原理进行温度测量的传感器。电容式湿度传感器是利用湿敏元件的电容值随湿度变化的原理进行湿度测量的传感器。 风速仪测量原理:热电偶的冷端连接在磷不同段的支柱上,直接暴露在气流中,当一定大小的电流通过电热圈后,玻璃球的温度升高,升高程度的大小通过热电偶在电表上指示出来,根据电表读数,得出风速(m/s)。 辐射测量原理:将接收到的太阳辐射信号以最小的损失转化为电信号。 四、测试设备 高精度微风速仪、RS-232/湿度/温度数据记录仪表、太阳辐射观测站 五、实验步骤 1、室外温度、湿度测定:将温度、湿度计测量仪放置在室外距地面1.5米处,通风2-3min温度稳定后,再读数,每15s记录一次数据,共记录20次数据(5min)。 2、室外风速测定:用热电风速仪测出风速,和记录温湿度一样,每15s记录一次数据,共记录20次。 3、太阳辐射测定:数据从太阳辐射观测站处得来。

4、整理收好实验数据,根据实验记录管理分析实验数据。 六、注意事项 1、测量温度时,温度计应该在地面1.5m高度,测量时避免太阳直接辐射。 2、测量计放好后,待通风2-3min温度稳定后,再读数,以避免实验误差。 七、实验数据及处理

建筑物理实验报告室外热环境参数的测定

建筑物理实验报告 室外热环境参数的测定 学院: 班级: 姓名: 学号:

实验日期: 实验地点: 小组成员: 实验仪器:温湿度计;风速仪太阳辐射记录仪;卷尺。 实验目的:了解室外热环境参数测定的基本内容,初步掌握相关仪器仪表的性能和使用方法,进一步了解和感受外气象因素对建筑热环境的影响。 实验过程: (1)、空气温度、湿度的测量: 1、仪器:温湿度计。 2、测量时间为早8点至晚8点,在布点位置就位后,就位2分钟后进行第一次读数,进行10次测量,u然后取平均值。每隔两小时测量一组数据 3、测量时,仪器取距离地面1.5m左右 (2)、太阳辐射的测量: 1、仪器:太阳辐射记录仪。 2、测量时间为早8点至晚8点,在布点位置就位后,就位5分钟后进行第一次读数,每15s记录一次,记录5次然后取平均值。每隔一小时测量一组数据。

(3)、风速的测量 1、仪器:风速仪。 2、测量时间为早8点至晚8点,在布点位置就位后,就位2分钟后进行第一次读数,每隔15s记录一次数据,进行10次测量,然后取平均值。每隔两小时测量一组数据。测量时,仪器取距离地面1.5m左右 实验结果:

整理可得:

实验分析:(对实验结果或实验过程进行分析) 湿度:室外湿度早晚大,随着温度升高,湿度下降。结果显示,室外相对湿度总体呈现出上升的趋势,这是由于随着时间的推移,室外温度下降使得饱和水蒸汽量下降,同时因雪天气的关系,绝对湿度也随之增加。但前两分钟上升的速度大于后两分钟,这是由于随着时间的增加,空气中绝对湿度逐渐达到饱和,使得后期相对湿度变化缓慢。

温度:室外温度早晚较低,12:00至16:00温度较高,但整体相对稳定,这与测定时室外环境相吻合 风速: 结果显示,测试过程中风速的大小波动幅度大,但不能保证仪器时刻正对风向,对风速的测定存在一定的误差。

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