农 业 气 象 学讲解.docx

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农业气象学讲解

农业气象学

第1章地球大气

1、大气圈：

大气是指包围在地球表面的空气层，整个空气圈层称为大气圈。

2、大气组成：

干洁大气、水汽、气溶胶粒子。

3、水汽的作用：

（1）在天气、气候中扮演了重要角色；

（2）保温效应

4、气溶胶粒子的作用：

（1）保温；

（2）削弱太阳辐射；（3）降低大气透明度

5、温室效应：

是指大气吸收地面长波辐射之后，也同时向宇宙和地面发射辐射，对地面起保暖增温作用。

6、气象要素：

表征大气状态（温度、体积和压强等）和大气性质（风、云、雾、降水等）的物理量成为气象要素。

7、大气垂直结构：

对流层、平流层、中间层、热成层、散逸层。

（1）对流层特点:

①气温随高度升高而降低。

②空气具有强烈对流运动。

③主要天气现象都发生于此。

（天气层）

④气象要素水平分布不均匀。

（2）平流层：

温度随高度的增加而升高。

（3）中间层：

温度随高度增加而降低。

（4）热成层：

温度随高度的增加而升高。

（5）散逸层：

温度随高度升高变化缓慢或基本不变。

第二章辐射

1、辐射：

通过辐射传输的能量称为辐射能，也常简称为辐射。

辐射的波粒二相性：

波动性，粒子性。

2、辐射的基本度量单位

（1）辐射通量：

单位时间内通过任意面积上的辐射能量，单位J/s或W。

（2）辐射通量密度：

单位面积上的辐射通量，单位J/（s•㎡）或W/㎡。

（辐射强度：

即单位时间内通过单位面积的辐射能量。

）

（3）光通量：

单位时间通过任意面积上的光能，单位为流明（lm）。

（4）光通量密度：

单位面积上的光通量，单位为（lm/㎡）。

亦称为照度，单位勒克斯（lx）。

3、辐射的基本定律：

（1）基尔荷夫定律：

在一定温度下，物体对某波长的吸收率等于该物体在同温度下对该波长的发射率。

（2）斯蒂芬—玻尔兹曼定律：

黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。

说明物体温度愈高，其放射能力愈强。

（3）维恩位移定律：

绝对黑体的放射能力最大值对应的波长与其本身的绝对温度成反比。

表明物体的温度愈高，放射能量最大值的波长愈短。

随温度增高，最大辐射波长由长波向短波方向位移。

4、太阳常数（S。

）：

当日地距离为平均值，太阳光线垂直入射的天文辐射通量密度，称为太阳常数。

5、太阳高度角（h）：

太阳平行光线与水平面之间的夹角称为太阳高度角。

6、正午太阳高度角：

一天中太阳高度角的最大值（当地正午12时的太阳高度角）。

7、正午太阳高度角随纬度、季节的分布规律。

（1）太阳高度角由直射点向两侧递减。

（2）夏至日：

由北回归线向南北两侧递减（北回归线以北的地区达到一年中最大值，南半球各地达到一年中的最小值）

（3）冬至日：

由南回归线向南北两侧递减（北半球各地达到一年中最小值，南回归线以南的地区达到一年中的最大值）

（4）春分、秋分：

由赤道向南北两侧递减

8、可照时数（昼长）：

从日出至日落的时间长度，称为太阳可照时数。

9、日照百分率：

实照时数与可照时数的百分比。

10、昼长岁纬度、季节的变化规律

太阳直射点

昼长

夜长

春分

赤道

12

12

北移

加长

缩短

夏半年

夏至

北回归线

最长

最短

南移

缩短

加长

秋分

赤道

12

12

南移

缩短

加长

冬半年

冬至

南回归线

最短

最长

北移

加长

缩短

春分

赤道

12

12

10、太阳辐射减弱：

吸收、散射、反射（反射>散射>吸收）

11、当大气中的水汽、尘粒等杂质较少时，主要是空气分子散射，太阳辐射波长较短的蓝紫光被散射的多，所以晴朗的天空呈蔚蓝色。

12、当空气中污染比较严重或存在较多的雾粒或尘埃等杂质时，一定范围的长短波都同样地被散射，使天空呈灰白色。

（粗粒散射的原因）

13、地面辐射：

地面发射的长波辐射称为地面辐射

14、大气辐射：

大气发射的长波辐射称为大气辐射

15、大气逆辐射：

大气辐射指向地面的部分称为大气逆辐射

16、地面有效辐射：

地面发射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差，称为地面有效辐射

17、地面有效辐射受地面温度、大气温度、空气湿度和云的影响

地面辐射差额：

在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，亦称地面净辐射。

地面吸收太阳辐射和大气逆辐射获得热量，向外放射长波辐射损失热量。

18、太阳光通过哪几个方面对农业起作用：

光照时间、光强、光质

19、光合有效辐射：

太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射。

20、光照时间：

是指可照时数与曙暮光时数的总和，

光照时间=可照时数+曙暮光时数

21、光周期：

植物对光暗时间长短的这些反应，称为光周期现象

22、植物按光周期的反应分为：

短日照植物、长日照植物和中性植物

（1）短日照植物：

只有在光照长度小于某一时数才能开花，如果延长光照时数，就不开花结实，如水稻、大豆、玉米、高粱、甘薯等

（2）长日照植物：

只有在光照长度大于某一时数才能开花，如果缩短光照时数就不开花结实，如小麦、大麦、燕麦、亚麻、油菜、甜菜、胡萝卜、菠菜等

（3）中性植物：

这类植物开花不受光照长度的影响，在长短不同的任何光照下都能开花结实，如番茄、水稻及大豆的某些早熟品种等

24、在植物成花阶段，暗期起决定作用

25、光照时间与作物引种：

短日照植物，南种北引；长日照植物，北种南引。

26、光饱和点：

在一定的光照强度范围内，光合作用随光照强度的增加而增加，但超过一定的光照强度以后，光合作用便保持一定的水平而不再增加了，这种现象称为光饱和现象，这个光照强度临界点称为光饱和点。

27、光补偿点：

当光照强度降低时，光合作用也随之降低，当植物通过光合作用制造的有机物质与呼吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度称为光补偿点。

28、光能利用率：

是指单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中含有的能量与这块土地所接收的太阳能的比。

（理论值可达到10%，生产上为0.5~1%，地产田0.1~0.2%，丰产田3%左右）

29、提高作物光能利用率的途径：

1　通过育种的途径：

选育高光合效率新品种

2　通过栽培措施：

（1）合理密植，创建合理的群体结构，增加光和面积

（2）提高复种指数，间作套种，育苗移栽等措施，减少漏光损失

（3）科学施肥，合理施肥

（4）改造自然，使光、热、水资源配合最佳

（5）及时预测和防治病虫害及其自然灾害

（6）林粮间作、抚育间作、合理修剪、少株密植

第3章温度

1、热量的传递方式：

辐射、分子传导、流体热交换、潜热交换

2、热容量：

物体温度升高或降低1摄氏度所吸收或放出的热量。

3、影响土壤热容量的主要因素是土壤中水和空气所占比例。

4、中耕（保墒、增氧、增温）镇压、灌溉（以水增温、以水降温）

耕翻后的土壤，土壤孔隙度增加，如果土壤含水量没有增加，如则热容量变小，当获得热能后升温迅速。

5、引起空气内能变化的原因有两种：

一种是绝热变化，一种是非绝热变化。

6、干绝热变化：

空气团每上升（或下降）100米，温度大约降低（或升高）1摄氏度。

7、湿绝热变化：

空气团每上升（或下降）100米，温度大约降低（或升高）0.5摄氏度。

8、大气稳定度：

当气团开始垂直方向运动后，大气层结使它具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度，叫大气稳定度。

9、大气稳定度的判定：

10、气温的垂直分布类型：

日射型、辐射型、过渡型、

11、逆温：

在对流层中，气温随高度的增高而升高的现象称为逆温。

12、逆温按形成原因分为：

辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温

13、辐射逆温：

由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温

14、平流逆温：

暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，由于近地层空气受冷地面影响大，降温较多，而上层空气受影响小，降温较小，于是就产生了逆温现象。

15、较差：

较差：

一定周期内，最高温度与最低温度之差。

16、位相：

最高温度和最低温度出现的时间。

17、气温日较差：

一天中，气温最高值和最低值之差

18、气温年较差：

一年中月平均气温的最高值和最低值之差

19、气温的非周期性变化：

倒春寒现象和秋老虎

20、土壤中热量交换的主要方式是分子传导

21、土壤温度的垂直分布

（1）日射型（受热型）地面温度最高，温度随深度增加而降低，且愈近地面变化愈大。

（2）辐射型（放热型）地面温度最低，其温度分布与白天相反，即深度增加温度增加。

（3）过渡型

22、土壤温度的时空变化：

23、三基点温度：

即最高温度、最低温度和最适温度。

24、农业界限温度：

标志着某些物候现象或农事活动的开始、转折或终止的日平均温度。

（1）0度——土壤冻结和解冻；

（2）5度——早春作物播种、多数树木开始生长；

（3）10度——多数作物生长活跃；

（4）15度——喜温作物积极生长；

（5）20度——水稻迅速生长、安全齐穗

25、温周期现象：

在自然条件下，环境温度呈昼夜和季节的周期性变化，植物适应这种变化而呈现有节奏的生长。

通常将植物对季节或昼夜温度变化的反应称为温周期现象。

26、感温性：

由温度变化引起器官两侧不均匀生长的运动称感温性。

27、春化作用：

低温诱导促使植物开花的作用叫做春化作用。

28、积温：

某一时段内逐日平均气温积累之和。

（1）活动积温：

是指高于生长下限温度的日平均温度

（2）有效积温：

是指日平均温度与生长下限温度之差

29、积温在农业生产中的应用：

（1）可以确定是丰收年还是歉收年；

（2）是作物熟性划分的标准；

（3）是制定农业气候区划、合理安排作物布区的依据；

（4）为地区间作物引种和新品种推广提供依据；

（5）编制农业气候区划的热量指标。

30、光温综合作用对作物引种的影响：

第四章大气中的水分

1、空气湿度：

表示空气潮湿程度或大气中水汽含量多少的物理量。

2、空气湿度参量

（1）水汽压：

空气中由水汽所产生的分压强。

（2）相对湿度（f或r）：

把空气中的实际水汽压与同温下饱和水汽压的比值，用百分数来表示

（3）饱和差（d）：

同温下的饱和水汽压和实际水汽压之差。

（4）露点温度（T）：

在空气中水汽含量不变和气压一定的条件下，通过降低温度而使空气达到饱和时的温度。

3、农田蒸散：

农田中，植物蒸腾与株间土壤蒸发的总和。

它的数值表示农田的总耗水量。

（1）气象因素：

辐射差额、温度、湿度、风。

（2）植物因素：

植物覆盖度、植物种类生长发育状况、气孔数目与排列、气孔张闭程度。

（3）土壤因素：

土壤通气性、土壤含水量、水分向土面和根系分布流动的速度。

4、凝结或凝华的发生应具备的条件：

①水汽达到饱和或过饱和。

②有凝结核存在。

5、地面凝结物：

当空气与冷的地面或地物相接触，贴近地面的气层温度下降到露点温度以下时，气层中水汽达到过饱和，便在地面或地物表面产生凝结现象。

露、霜、雾凇、雨凇。

6、近地层大气中的凝结物：

当近地气层的温度下降到露点温度以下，空气中的水汽凝结成小水滴或凝华成冰晶，弥漫在空气中。

7、雾形成的条件：

（1）空气中有充足的水汽；

（2）天气晴朗：

（3）威风；（4）大气层结稳定

8、按云底距地面的高度分为：

高云、中云、低云（降雨发生）

9、降水的种类：

雨、雪、雹、霰

10、降水的表示方法：

（1）降水量：

从云中降落的液体或固态水，未经蒸发、渗透和流失，在单位水平面积上所积聚的水层深度称为降水量

（2）降水强度：

单位时间内的降水量称为降水强度

（3）降水变率：

各年距平均绝对值的平均，称为降水量的绝对变率

11、土壤有效水下限：

又称萎蔫系数，指当植物产生永久凋萎时的土壤含水量。

12、土壤有效水上限：

又称田间持水量，指地下水位很深时，土壤中所能保持的水量，是毛管悬着水的最大量。

13、降水对作物的影响：

14、提高水分利用效率