微氣候指的是一個小范圍的氣候狀況,一般而言在此小范圍的氣候會不時受到周圍環(huán)境改變的情形。小區(qū)域可小至一般人家的后院,但也可以是一個山谷的范圍。的微氣候例子是在水體附近的區(qū)域(例如湖邊、河邊)具有較涼爽的氣候;如果在城市里(如在一大塊水泥、柏油地旁)就比較容易出現炎熱的氣候型態(tài)。水泥或柏油地會吸收熱后再放出大量的熱來,而會影響大氣的溫度。另外的例子是北半球山脈南面以及南半球山脈北面會具有較高的平均溫度,原因是向陽的山坡會吸收許多直射的太陽光,而讓氣溫提高許多。
甚另外,土壤的性質也會影響到微氣候,例如黏土型的土壤(致密度較高的土壤)對氣溫的作用與鋪過的路面類似,會對近地表的空氣有加熱的作用。相對而言,含有較多松軟土壤的區(qū)域,因為土壤內的空隙較多,空隙內的空氣吸收潛熱,并將熱量束縛在地表之下,使地表不致太熱。由于微氣候牽涉到許多陸氣交互作用的過程,而陸氣交互作用又對地球的水文循環(huán)影響甚巨。許多科學家便致力于微氣候的測量、分析和參數建立等,是想了解微氣候在氣候變遷、植物生長、碳循環(huán)等議題的關連。
微氣候主要關注在降雨和蒸發(fā)這兩項,蒸發(fā)指的是廣義的「蒸發(fā)散」,蒸發(fā)散包括蒸發(fā)(Evaporation)與蒸散(Transpiration),包含自由水面的蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)以及植物的蒸散作用。其中蒸發(fā)作用是液態(tài)水轉變?yōu)樗魵夥祷卮髿庵^程。而植物根部從土壤中吸收水分,經由葉面氣孔使水分散失于大氣的過程則稱為蒸散作用。但由于蒸發(fā)與蒸散兩者在量測上難以區(qū)分,因此在研究上經常將兩者統(tǒng)稱為蒸發(fā)散量(Evapotranspiration) 。由于微氣候尺度甚小,這種由植物造成的通量變化便不可忽略。為了建立完整的微氣候資料庫,進而加強水文系統(tǒng)的研究工作建立了所謂的在地氣象水文資料塔來進行觀測。
由于觀測塔可移動,更能機動的針對觀測目標進行測量,進而得出地表之各項水氣通量、熱通量、熱平衡、凈幅射能等重要參數,除了進行短期的氣候資料建構,找出地表熱平衡模式,更能針對長期的環(huán)境變遷建立資料庫,使氣候模型更為完備。