基本信息
森林氣候英文名稱：forestclimate
定義1：由於森林影響而形成的氣溫變化較和緩、濕度增大、風速減小的局地氣候。
所屬學科：大氣科學(一級學科)；氣候學(二級學科)
定義2：森林地區的局地氣候，由林區地理位置、環境條件、面積大小、地形特點、林木種類、林型結構等綜合影響而形成。
所屬學科：地理學(一級學科)；氣候學(二級學科)
定義3：由於森林影響而形成的氣溫變化較和緩、濕度增大、風速減小的局地氣候。
所屬學科：資源科技(一級學科)；氣候資源學(二級學科)
特點
森林氣候森林氣候通常指森林地區的局地氣候，由林區地理位置、環境條件、面積大小、地形特點、林木種類、林型結構等綜合影響而形成，屬中、小氣候範疇。廣義則指地球上森林地帶的氣候類型，包括不同氣候帶中各種森林氣候，如熱帶雨林氣候、亞熱帶常綠闊葉林氣候、溫帶落葉闊葉林氣候、溫帶針葉林氣候等，屬大氣候範疇。森林氣候的主要特點如下：
①太陽輻射和日照時數比空曠地區少。因為陽光投射到林冠時，有一部分被反射，大部分被吸收，僅有一小部分透過林冠到達林內，且強度和性質都發生了變化。
②森林內氣溫變化和緩。白天林內陽光弱，樹木蒸騰耗熱，氣溫比林外空曠地區低，夜間林外空曠地區強烈放熱冷卻，而林內熱量卻不易散失，氣溫降低較慢，故夜間林內暖於林外。總的說來，森林地區年平均氣溫略低於空曠地區。
③森林內風速小。風入森林後，由於摩擦和阻擋作用，風速很快減小。森林附近風速也比空曠地區小，風速降低的距離一般背風面要數倍於迎風面，其值視林地面積、林高和林型結構而定。
④森林內的相對濕度和絕對濕度比空曠地區大。這是因為林內風速小，亂流交換弱，樹木蒸騰作用和氣溫偏低所造成。其相對濕度和絕對濕度的最大差值均出現在早晨和傍晚。相對濕度最小差值出現在日出之前。絕對濕度最小差值出現在日出前和正午前後。一年中，林內絕對濕度和相對濕度的日變化夏季大，冬季小，林內外差值夏季最大，冬季最小。
⑤樹冠截留部分森林上空降水，致使林內所形成的徑流強度比較小。例如，成熟的櫟樹林可截留降水10％左右，松林13～16％，稠密的雲杉林達32％。森林中還有特殊的水平降水和夜雨現象。由於森林及其附近濕度大，夜間輻射冷卻，往往產生如霧、露、霜等水汽凝結物。有時氣流攜雲霧經過山區，其中水滴被樹幹、枝葉截留，或凝結成霧淞，白天溶化後落地流入土壤。這種現象稱為森林的水平降水。潮濕地區的夏季午夜以後，林冠由於輻射冷卻作用不斷加強，森林中的濕空氣隨氣溫降低而漸趨飽和，在林木枝葉上凝成水滴，最後從枝葉上落下，形成森林夜雨。清晨日出後，氣溫回升，凝結作用停止，水滴開始蒸發，夜雨結束。
⑥森林中的地溫日較差較空曠地區小，並隨深度的增加而迅速減小。林外地溫變化深度大於林內。中、高緯度地區，林內地溫夏季低於林外，且差值大；冬季林內地溫高於林外，但差值小。低緯度地區，一年中林內地溫均低於林外，日較差和年較差均小於林外。
森林與湖泊等下墊面一樣，由於氣流的交換作用而對鄰近地區氣候有影響。關於森林對局地垂直降水量的影響，由於問題複雜，尚無定論。
成因
森林氣候森林會影響氣候，從而形成森林氣候，主要原因有四：
(1)遼闊的森林面積，大量的蒸騰，使空中有大量水汽遇寒氣而凝結成降水。
(2)連綿不斷、高低不等的樹冠，阻礙著太陽射線，使林內氣溫、土溫散失遲緩，能降低土壤蒸發，削減風速，樹枝樹葉使降水著地緩慢，減低徑流，使降水能充分滲入土壤。
(3)森林及野生植物每年增加的有機物質，連同枯枝敗葉，厚厚地蓋著林地，腐爛以後成為優質肥料，呈現最好的水土保持，形成林地內有大量蓄水。
(4)林木不斷發展的根系，穿插交織著土壤，牢固地團聚土塊，改良了土壤，使森林生長茂盛，更好地發生它的作用。
中國江西省永新縣的實例，是森林影響降水量和氣候最典型、最生動的例子。這個縣1978年大旱，縣西北兩個鄉的很多地方泉水枯竭、小溪斷流的時候，東南兩鄉的許多山泉、小溪卻清水潺潺、長流不斷，滋潤著大片農田。因為東南兩鄉共有三十多萬畝老林，這些老林得到了較好的保護，新造的二十多萬畝也大都成林。一畝有林地比光山禿嶺起碼要多蓄水二十立方米。這樣，東南兩鄉的一片片森林，就形成了無數個“綠色水庫”。
西北兩鄉則相反，十多萬畝老林由於連年砍伐，樹木越來越少，有的成了灌木林和殘次林。九萬多畝新林有三分之二長得不好，而且還有十多萬畝剝皮山和草不盈尺的荒山沒有綠化。因此山地的蓄水量遠遠不如東南兩鄉。人們從對比中得到啟示：在抗旱保豐收的這場鬥爭中，從長遠著眼，“綠色水庫”比人工水庫還可靠。生物措施比工程措施前景更加廣闊。
森林不僅使林內產生特殊的小氣候，而且對鄰近地區的氣候也有較大的影響。林區附近的地區，氣溫變化和緩，溫度較高，降水增多。由於森林能改變風向，減弱風速，阻滯沙土，起著防風、固沙、保土的作用，因此，大規模的植樹造林是改造小氣候的有效措施之一。中國三北地區，風沙大，降水少，蒸發強，大規模的植樹造林，建造防風林帶，對於改變這些地區的氣候，促進農牧業生產，將會起重大的作用。
作用
水土保持森林是最高的植被。在成片的森林地區以及林冠層的下部都能形成一種特殊的氣候。此外，森林對鄰近地區的氣候也有較大的影響。森林小氣候的主要表現是林冠內外的輻射、溫度、濕度、降水和風都有相當大的差異。森林對溫度、濕度、蒸發、蒸騰及雨量可起調節作用：
(1)溫度：根據觀察研究的結果說明，森林不能降低日平均溫度，但能略微增加秋冬平均溫度。森林能降低每日最高溫度，而提高每日最低溫度，在夏季較其它季節更為顯著。
(2)濕度：林木的生命不能離開蒸騰，這是植物生理的緣故。在林內的相對濕度要比林外高，樹木越高，則樹葉的蒸騰面積越大，它的相對濕度亦越高。
(3)蒸發：降水到地面上，除去徑流及深入土壤下層以外，有相當部分將被蒸發回天空。蒸發多少要由土壤的結構、氣溫與濕度的大小、風的速度來定。森林能減低地表風速，提高相對濕度，林地的枯枝敗葉能阻礙土壤蒸發，因此光禿的土地比林地水分蒸發要大五倍，比雪的蒸發要大四倍。
(4)雨量(地區性降水)：在條件相同地區，森林地區要比無林地區降水量大。一般要大20%至30%。森林地區比較多霧，樹枝和樹葉的點滴降水，每次約有1-2毫米，以一年來計算，水量也是可觀的。
森林氣候形成以後，對外界氣候也有很大的調節作用，綠色植物將體內水分由葉子的氣孔拋散出去，稱作“蒸騰”。拋散過程就是氣孔處水分的汽化過程，如同自由水面的蒸發一樣。需要強調的是森林驚人的蒸騰數量(能力)：樹木建造1克木材耗水15O一400克；樹木將吸收水分的98%用於蒸騰，以維持正常生命活動。壘疊的森林植物，密布的葉子，億萬個氣孔不斷地向空中拋散水汽。其蒸騰耗水量近同於海洋的蒸發量。據試驗，夏天闊葉林的蒸騰量，等於同緯度同面積的淡水量；是海水量的1.5倍；是土地量的20倍。由於森林蒸騰，使林區夏季氣溫比非林區低3—4℃；冬季由於森林阻止地面散熱，使林區氣溫比非林區高1一2℃。森林蒸騰增加大氣中的水汽和水平降水，使空氣相對濕度增加157—300%。這樣林區與非林區產生了溫度、濕度的交流，從而調節了非林區一定範圍內的氣候。就是這個實質性的作用，人們稱“森林是綠色的海洋”，森林氣候的作用具體表現在以下幾個方面：
更新空氣：森林光合作用吸收二氧化碳的同時放出氧氣，不斷更新空氣，維持著大氣中氧氣的平衡。
消減溫室效應：地球上綠色值物一年大約吸3000億T的二氧化碳，研究表明：地球溫室效應的產生與森林減少，從而二氧化碳濃度增加有關，所以森林覆被增加可緩和溫室效應。
淨化空氣殺菌消毒：很多樹木可分泌植物殺菌素，消滅病菌。據研究，城市1立方米空氣中細菌2～3萬個，而林區l立方米空氣中只有細菌30一300個。
產生離子化空氣：在空氣清新條件下，樹林呼吸過程由於宇宙線的作用，便產生負氧離子，形成離子化空氣，有良好的理療效果。《十萬個為什麼》書中，早已把這個道理列入了住在山林海濱的人長壽的主要原因。
防風滯塵：森林能有效阻止風沙，林帶能在25倍林高範圍內明顯降低風速；每株樹木其葉面積總和為冠幅面積的50--70倍，與枝、乾同時阻沙滯塵，並在雨後重新恢復滯塵能力。
減緩噪音：城市噪音是現代八大生態公害之一，“噪音室”已經出現，它影響到人的心情、工作和生命。森林和綠籬部可降低噪音，城市片林和寬30米的林帶，可降低噪音10—15分貝。
不能低估森林調節氣候的意義，因為森林影響的貼地層是生物圈的中心帶，是農、林、牧、漁業經營的地帶，是人類生存活動的地帶。森林便於營造、易於布局、效益多種，是維持陸地生態平衡的主力軍，中國森林應增加覆被率，調整布局，以便更好的發揮其森林調節氣候等效益。
研究方法
蒸騰作用森林小氣候是指由森林以及林冠下灌木叢和草被等形成的一種特殊小氣候。在森林小氣候的形成中，組成森林的樹木品種、林齡、結構、鬱閉度以及灌木層和草被的特性等，都起著很大的作用。由於森林的存在和影響，在林內表現出太陽輻射減少、氣溫日變化緩和、空氣濕度和降水量增大以及風速減小等小氣候特徵。此外，森林小氣候還與四周氣候條件、地形特徵和土壤性質等有關。因之，在研究森林小氣候時必須注意分析森林的特徵和自然環境的影響。
一、林中溫度狀況：(一)林中各季氣溫變化：1、冬季(12-2月)，林中氣溫全天比林外氣溫高，但相差不大。2、春季(3-5月)，白天林中氣溫比林外高，但夜間比林外低。這是因為春季樹林沒有發葉，白天獲得的太陽輻射較充足，加之林內亂流較弱，所以白天林內氣溫比林外高；夜間林冠上有冷空氣下沉和林內亂流不強，因而氣溫比林外低。3、夏季和秋季(6-9月)，白天因林冠稠密的樹葉強烈地削弱了太陽輻射，以致林中所獲得的熱量較無林地少，加之森林總蒸發耗熱較大，所以氣溫自然比林外低；夜間森林繼續有蒸發耗熱以及亂流較弱，因之氣溫仍舊比林外偏低。深秋因葉子脫落，林內與林外氣溫之差與春季相仿。
二、林中濕度狀況和蒸發條件：(一)林中濕度狀況可分三點討論：1、林中濕度的日變化和年變化。在茂密的森林內，絕對濕度的日變化具有單峰型的特點，即在午後出現最大值，日出前出現最小值。但林型及其密度的不同，林內絕對濕度日變化也會有差異。在稀疏的林內，晴天絕對濕度的日變化通常表現為雙峰型，具體來說，在午後13時和清晨4-5時絕對濕度較小，而在10時-11時和15時左右分別出現最大值。因為午後輻射較強，氣溫達到最高值，森林經過較長時間的蒸發，林內土壤濕度減小了，這時亂流交換較強，近地面層水汽被輸送出去，所以空氣濕度減小。日出前，一方面溫度低，蒸發量極小，另一方面在近地面層出現水汽凝結現象，因而絕對濕度在一天中最低。然而自10時和15時前後，一方面溫度比較高，森林蒸騰量比較大，另一方面亂流作用不是太強，因之出現兩個高峰。從年變化來看，森林內濕度變化特徵與植物生長期的蒸騰作用和周圍環境的氣候背景有關。例如，小興安嶺松林內空氣濕度的最大值出現在夏季月份，最小值出現在冬季月份，春、秋季介於其間。森林內的空氣濕度幾乎全年高於林外空曠地方的濕度。(二)林中蒸條件：森林蒸發與亂流交換強度、林型、密度、生長期、林齡和鬱閉度等因素有很大關係。不同的氣候區和同一地區同一森林內不同的層次，蒸發或蒸騰量都是不一樣的。一般的情況是，乾燥地區森林的總蒸發量比濕潤地區森林的總蒸發量要小一些，同一森林內上層大總蒸發量比低層高一些。
防風固沙三、林中風狀況：森林對風的影響表現在：(1)、林中風速減弱；（2）、在森林表面以上，風速一方面受林冠粗糙起伏的削弱，另一方面由於流線受到壓縮而得到增強，總的效應使其比開曠地方同樣高度處的風速有所增強。氣流越過森林時，在森林上方幾百米的高度上都能出現亂流加強的現象。(一)林中風速的鉛直分布：林中風速隨高度變化不大；當森林上方的風速為4/米秒時，秋季長滿葉簇的林中風速比春季未長新葉的林中風速要小0.4-1.0米/秒；在長滿葉子的林冠層中部風速出現最小值，而在林冠之下的樹幹處風速有所增大。後者在林下無灌木層的疏林中更為明顯。事實上這與有作物的農田中的風速垂直分布是相似的。(二)林中風速的水平分布在森林中由林緣向內，隨著距離的不斷增加，風速逐漸減弱。森林密度的不同，對林內風速減弱的程度是不一樣的。有關專家研究指出，闊葉林中2米高度風速與空曠平地上的風速相比，在稀疏的森林中，冬季(脫葉)的比值為40-60%，夏季為30-40%，在稠密的森林中，冬季為20-30%，夏季為10-20%。此外，在天氣晴朗靜穩的日子裡，森林與鄰近的空曠地之間易形成弱的局地環流。白天，在林冠高度以上氣流從空曠地流向溫度較高的林冠，地面上的氣流則從森林流向空曠地。夜間相反。森林面積越大，這種局地環流越明顯。
四、森林對降水的影響：森林對降水的影響，主要表現在對鉛直和水平降水的增大效應以及對降水結留作用等方面。(一)森林對鉛直降水的影響森林區域對其上方大氣的鉛直降水量的增大現象，久已引起人們的注意。經統計分析：平均每年有林區降水量比無林地區增多17%左右。冬季中緯度森林地區降水量的增加，主要是與森林內積雪量比空曠地方增多有關。森林地區暖季降水量增加的原因主要有兩點：一是由於森林反射率比四周空曠平地要小，這樣被森林表面吸收並用來產生陣雨的熱量將比反射率大的裸露地要多；二是森林上方亂流得到加強，由於森林蒸發的大量水汽被迅速輸送到高空，因而增加了森林地區的鉛直降水量。(二)森林對水平降水的影響：在森林內霧、霜、雨淞的凝聚量比空曠地方多。另外，從森林霧日收集到的降水也比空曠地方多。森林無論對鉛直降水還是水平降水的影響，結果都是使森林區的降水量有所增加。(三)林冠對降水的截留作用：由於森林的林冠對鉛直降水有大截留作用，真正下落到林內土壤上的降水是有所減少的。雨量較小時，森林的截留作用較明顯，雨量大時，森林的截留作用反而減弱。一般來說，落葉松的截留量占裸地降水量的15%，松樹占20-25%，雲杉占40-60%，冷杉占40-80%。熱帶森林的截留量占65%以上。森林鬱閉度越大，截留量也就越大。
多樣氣候
| 氣候是地球上某一地區多年時段大氣的一般狀態，是該時段各種天氣過程的綜合表現。氣象要素(溫度、降水、風等)的各種統計量(均值、極值、機率等)是表述氣候的基本依據。氣候與人類社會有密切關係，許多國家很早就有關於氣候現象的記載。本任務旨在介紹多種多樣的氣候。 |
