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农业气象学复习题

农业气象学复习题（共16页）

农业气象学复习题

一、名词解释

辐射：

物体以电磁波或粒子的形式放射和传送能量的方式。

太阳常数：

在大气上界，当日地间处于平均距离时，垂直于太阳光线平面上，单位面积、单位时间内所接受的太阳辐射能。

太阳高度角：

太阳平行光线与水平面的夹角。

太阳方位角：

太阳光线在水平面上的投影与当地子午线的交角。

太阳赤纬δ：

即太阳光线在地球上的直射点的地理纬度。

可照时数:

指日出到日没的时间间隔，亦称昼长。

光照时数：

指日出和日没后的一段时间内地面得到的高层大气的散射光。

日照百分率：

任一地点的日照时数与可照时数的百分比。

大气质量数：

表示太阳辐射穿过大气的的厚度。

大气透明系数：

指透过一个大气质量数后的辐照度与透过前的辐照度的比值。

散射：

指太阳辐射被大气层中的各种气体分子、尘埃、云滴等微粒改变传播方向而投向四面八方的现象。

太阳直接辐射:

指以平行光线的形式直接投射到地面的太阳辐射。

散射辐射:

直接辐射通过大气时被空气和其他悬浮颗粒所散射的部分。

辐射光谱:

太阳辐射的波长范围，大约在微米之间。

在这段波长范围内，又可分为三个主要区域，即波长较短的紫外光区、波长较长的红外光区和介于二者之间的可见光区。

辐射通量密度:

单位时间内通过单位面积的辐射能，单位W·m－2。

对某一物体表面而言有辐照度和辐出度的分别。

总辐射：

指直接辐射辐照度（S′）和散射辐射辐照度（D）总和

大气逆辐射：

指大气辐射投向地面的部分（弱于地面辐射）。

地面有效辐射：

指地面辐射Ee与地面吸收的大气逆辐射δ·Ea之差。

净辐射：

指地球表面在任何时刻的辐射能总收入与总支出的差值（或称辐射平衡或地面辐射差额）。

光合有效辐射（PAR）：

太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分。

植物的感光性：

植物的发育速度对光照长短反应的特性。

光能利用率：

植物光合产物中贮存的能量占所得的能量的百分率。

地面热量收支差额（Qs）：

Qs=R（地面净辐射）-P（湍流热交换）-B’（下层土壤的热量收支）-LE（潜热热交换）

潜热通量：

容积热容量：

指单位体积的土壤，温度变化1℃所需吸收或放出的热量。

导热率：

指单位距离（1m）内温差为1℃时，在单位截面上（1m2），单位时间（1s）通过单位水平截面积的热量。

温度日较差：

一日内的最高温度与最低温度之差。

温度年较差：

一年中最热月平均气温与最冷月平均气温之差。

气温直减率;指高度每变化100m，气温变化的度数。

干绝热直减率γd:

干绝热过程中气块每升降100m的温度变化值

湿绝热直减率γm:

湿绝热过程中气块每升降100m的温度变化值，其不是一个常数，为方便起见，我们取其平均值，约为℃/100m。

逆温:

气温直减率为负值时，高度越高，气温也越高，这种温度的垂直分布称为逆温。

农业界限（或指标）温度:

指对农业活动有特别意义的一些日平均温度。

积温：

指某一时段内逐日日平均温度的累积值。

有效积温：

生物某一生育时期或全生育期中的有效温度的总和。

活动积温:

生物某一生育时期或全生育期中的活动温度的总和。

空气湿度:

指空气中水汽含量多少或潮湿程度的物理量。

水汽压:

指由大气中水汽所产生的压强，单位：

百帕（hpa）。

饱和水汽压--E:

一定温度下，空气中所能容纳的最大水汽含量所产生的压强。

相对湿度－r:

相对湿度指空气中实际水气压与同温度下饱和水气压的百分比。

饱和差－d:

是同温度下饱和水气压与实际水气压的差值。

露点温度－td:

指保持空气中水汽含量不变，等压降温使其达到对水面饱和时的温度。

蒸散量：

农田中作物蒸腾和土壤蒸发的总耗水量。

蒸发系数：

指形成单位重量干物质所消耗的水量。

气压：

是大气压强的简称，即在单位截面积空气柱的重量。

由大气的重量及其分子撞击力综合作用所产生。

水平气压梯度力：

指水平方向上，由高压指向低压，单位距离气压差。

地转风：

在自由大气平直等压线的气压场中，当气压梯度力和地转偏向力相平衡时的风，称为地转风。

风压定律：

在北半球，背风而立，高压在右，低压在左，南半球则相反。

气压带：

是由于地球表面纬度高低不同,接受太阳辐射的多少不同,于是形成不同的气压区域,这些区域就是气压带

行星风系：

在不考虑地形和海陆影响下全球范围盛行风带的总称。

大气活动中心:

受海陆分布的影响，纬向气压带被分割而形成的高压和低压中心，称为大气活动中心.

季风:

大范围地区盛行风向随季节有显著改变的现象。

山谷风:

当大范围气压场分布比较均匀时，在山区，白天地面风从谷地吹向山坡，称为谷风；夜间地面风从山坡吹向谷地，称为山风，这就是山谷风。

海陆风:

白天，下层空气由海面吹向陆地，叫做海风；夜晚，下层空气由陆地吹向海面，叫做陆风。

焚风:

气流越过山岭后，在背风坡绝热下沉而形成干热的风，称为焚风。

天气系统:

一定范围内具有相似天气特征的大气系统，如气团、锋、气旋、反气旋、槽、脊等。

气团:

物理属质水平方向上分布较为均匀垂直方向上变化比较一致的大块空气。

锋:

指两个性质不同的气团之间的狭窄过渡区域，该区域内气象要素与天气现象变化剧烈，是一个三维空间的天气系统。

暖锋:

暖气团推动冷气团，锋面向冷气团一侧移动。

冷锋:

冷气团推动暖气团，锋面向暖气团一侧移动。

准静止锋:

冷暖空气势力相当或受地形阻挡，锋面移动不显著。

西风槽:

北半球西风带内开口朝北的低压槽。

东风波:

副高南侧的东风带内产生的自动往西的波动。

切变线：

850hpa和700hpa天气图上出现的风向风速发生气旋式切变的区域。

气旋：

指等压线闭合，中心气压低于四周，气流呈逆时针（北半球）旋转的大气涡旋。

反气旋：

指中心气压高于四周，气流呈顺时针（北半球）旋转的大气涡旋。

寒潮：

指由于强冷空气活动引起的大范围剧烈降温的天气过程。

冻害：

指0℃以下低温或剧烈变温使越冬期动植物个体冻伤、冻死或感染疾病的现象。

霜冻：

指土壤和作物表面温度降到0℃或0℃以下时，造成春秋季节生长中的作物受伤或死亡的现象。

冷害:

指0℃以上的相对低温对生长季节的作物造成的外观无明显变化的损害。

洪涝:

洪灾——降水过多、过于集中，大雨、暴雨引起的山洪暴发、河水泛滥、海水倒灌等所造成的灾害。

涝灾——降水过多、过于集中，造成农田积水，使旱地作物受害的灾害。

干旱:

气象上指气候干旱和气候异常。

旱灾——由于长期无雨或少雨，土壤和空气极为干燥，而影响作物生长发育，甚至枯萎死亡，造成减产或失收的灾害。

干热风:

指高温、低湿并伴有一定风力的大气干旱灾害。

气候带:

就是围绕地球表面呈纬向带状分布、气候特征比较一致的地带。

季风气候:

季风即风向以一年为周期，随季节改变方向的风。

季风气候的特点：

风向、降水等以一年为周期发生有规律性变化，夏季高温与多雨、偏南风相结合，冬季寒冷与干燥、偏北风相结合，夏季具有海洋性，冬季具有大陆性。

地中海气候:

夏季炎热干燥、冬季温和多雨的气候类型。

海洋性气候:

受海洋影响显著的岛屿和近海地区,以降水较多、温度变化和缓为特征的气候。

大陆性气候:

中纬度大陆腹地受海洋影响较小的气候,以降水较少、温度变化剧烈为其特征。

沙漠气候：

沙漠地区的大陆性气候。

主要特点是空气干燥，终年少雨或几乎无雨，气温日变化剧烈，沙漠气候大体分为热带沙漠气候和中纬度温带沙漠气候两类。

小气候：

指局部地区因下垫面状况和性质的差异而形成的贴地气层和土壤上层气候。

下垫面：

指与大气下层直接接触的地球表面。

二、问答题

1、大气中的二氧化碳、臭氧、水汽在气象学与生物学上有何意义？

答：

1）二氧化碳能够强烈吸收红外线，对大气和地面有增温作用。

2）是植物光合作用的原料。

1）臭氧能够强烈吸收紫外线，使平流层出现逆温而稳定2）能够保护地球表面的生物。

1）水汽吸收红外线，对大气和地面有增温作用。

在常温常压下是大气中唯一能够发生三相变化的物质，是天气变化的主角。

2）水汽是植物光合作用的原料。

是地球上一切生物赖以生存的物质。

2、基尔霍夫定律的含义是什么？

答：

一定温度下，任何物体对于某种波长的辐射能力和吸收率之比为一常数。

即某物体若善于发射某一波段的辐射能则该物体也善于吸收该波段的辐射能。

3、太阳高度角随纬度和季节的变化规律？

答：

1、随纬度的变化：

当季节一定时，在φ＝δ处太阳高度角最大，为90度，由此纬度往南或往北太阳高度角逐渐减小。

2、随季节的变化：

当纬度一定时，在南北回归线之间的地区，在δ＝φ时，太阳高度角最大，为90度，夏至和冬至为两个极小值；在北回归线以北的地区，一年中夏至最大，冬至最小。

4、太阳直接辐射、散射辐射、总辐射受哪些因子影响其随纬度和季节的变化如何

答：

水汽、臭氧、氧、二氧化碳和杂质微粒

5、太阳辐射经过大气将受到哪些减弱作用，最主要的减弱作用是什么？

答：

吸收、散射和反射。

其中最主要的是反射作用

6、什么是大气的温室效应？

答：

温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。

7、影响地面有效辐射的因子有哪些？

答:

地面温度、大气温度、空气湿度、云况、大气中二氧化碳的含量、土壤表面的性质、海拔高度等。

8、将感光性强的长日照植物，引种到北方种植，其生育期将发生什么变化为什么

答:

将感光性强的长日照植物，引种到北方种植，生育期将缩短；因为在植物在生长季节中（夏半年），北方的光照时间比南方长，更有利于长日照植物的生长，促使其提前开花结果。

9、为什么将高纬度地区叫长日照地区，低纬度地区叫短日照地区？

答：

由于光照长度随纬度和季节变化，以及光周期特别是临界日长的作用，使植物的分布具有明显的地理性。

一般短日照植物原产于低纬度地区；长日照植物原产于高纬度地区，所以将高纬度地区叫长日照地区，低纬度地区叫短日照地区。

10、何谓光能利用率如何提高光能利用率

答：

光能利用率是植物光合产物中贮存的能量占所得的能量的百分率。

提高光能利用率的途径:

1，充分利用生长季节，改革种植制度和方式，推广间作套种；2，选育合理的株型、叶型、高产不倒伏品种；3，提高单位面积的光和生产率，创造合理的叶面积，是提高光能利用率的重要措施；4，趋利避害，充分利用光能资源。

11、引起地面温度变化的因子是什么？

答：

地面热量平衡、土壤热特性

14、海拔较高的山顶与山下平原相比，山顶距太阳更近，为什么白天山顶气温比平原气温低？

答：

因为山顶通风，白天增温时，气流将热量带走，并向周围较冷的空气带入，因此白天山顶气温比平原气温低。

15、为什么晴天山区在夜间和清晨会出现逆温？

答：

在山区，因地形凹凸不平，晴天夜间，山谷辐射面积大，降温快，加之不通风，降温后得不到周围叫暖空气的调节，而山顶和山坡夜间冷却的空气因质量大沿山坡下滑堆积在山谷，使山谷形成冷湖，造成了气温由山谷向山坡递增的逆温分布。

19、将感光性强的晚稻品种由北方引种到南方种植，其生育期将发生什么变化为什么

答：

将感光性强的晚稻品种由北方引种到南方种植，其生育期将缩短。

因为将感光性强的晚稻品种由北方引种到南方种植，光照缩短，将加速发育，温度增高，也将加速其发育，因此其生育期将大大缩短。

20、将感光性强的晚稻品种由湖南引种到安徽，其生育期将发生什么变化，为什么

答：

将感光性强的晚稻品种由湖南引种到安徽，其生育期将增长。

因为将感光性强的晚稻品种由湖南引种到安徽，相当于由低纬度向高纬度引种，光照和温度均将使其发育速度减慢，故其发育期将延长。

21、表示空气饱和程度的湿度表示方法有哪些表示空气水汽含量多少的湿度表示方法有哪些

答：

表示空气饱和程度的湿度表示方法有相对湿度、饱和差、温度露点差；表示空气水汽含量多少的湿度表示方法有水汽压、露点温度。

28、什么是水分利用效率提高水分利用效率的途径有哪些

答：

水分利用效率是指单位面积上收获的干物质质量与该面积上增散量之比。

提高水分利用效率的途径有:

1）改变灌溉方式与灌溉时期；2）改变种植方式（密度、距离和行向等）;3）风障；4）作物种类的选择

39、西风槽脊和东风波的天气特征是什么？

答：

西风槽脊的天气特征是：

因为槽前脊后盛行偏南温暖潮湿的上升气流，其地面为锋面或气旋的活动区域，故为阴雨天气。

槽后脊前盛行偏北寒冷干燥的下沉气流，其地面为高压控制区域，故为晴朗天气;东风波的天气特征是:

因为东风波是在东风带中开口朝南的倒槽，其前方的地面为热带低压和台风活动的区域，因此为狂风暴雨天气。

40、某日，在西南地区有一个西南云团正在向东移动，试问我国长江中下游地区将会出现什么天气？

答：

西南云团即为西南低涡，其向东移动则会发展，即强度增强，范围扩大，将造成其经过的长江中下游地区出现降温和降水天气。

41、某日一场偏北大风经过湖南，并造成明显的降温，大风过后，湖南维持了连续7天的阴雨天气，这是什么天气系统影响所致？

答：

某日一场偏北大风经过湖南，并造成明显的降温，这是因为冷锋经过湖南造成的。

而大风过后，湖南维持了连续7天的阴雨天气，这是因为冷锋过后，在南岭附近受到阻挡形成南岭准静止锋影响所致。

43、低温冷害的危害机理是什么？

答：

低温冷害的危害机理是：

1，减弱根系对养分的吸收；2，降低光合作用强度，呼吸作用强度增强；3，阻碍光合产物向目标器官的输送。

最终导致作物养分不足而不能正常生长发育，甚或退化或死亡。

44、在出现干热风时可用哪些方法进行防御？

答：

出现干热风时可用：

灌溉、风障、喷水等措施。

45、为什么在晴朗无风的夜间往往比阴雨的夜间多霜雾？

答：

在晴朗无风的夜间地面有效辐射强，地面、作物表面以及近地气层降温快、降温多，温度已降至露点以下，故多霜雾。

而在阴雨的夜间，降温不明显。

56、我国气候的大陆性强在降水上有何反应？

答：

降水集中夏季这是大陆性气候的特点，我国的降水主要集中夏季，占年降水量的40%以上；降水量少，降水不稳定这是大陆性气候的另一特点，我国的降水量平均而言比世界同纬度地区偏少20%以上，特别是西北地区，更是偏少达60%以上；而降水变率大，降水不稳定也是我国的一大气候特点，表现为由东南向西北降水变率依次增大；多午后雷雨是大陆性气候的第三大特点。

我国特别是向西北地区降水的热雷雨的比例依次增加。

58、近年来，我国气候变化的特点是什么？

答：

总的趋势是：

全国范围内，气候在变暖的同时在变干；且华北、东北和西北西部等地变暖变干显著。

59、农田中光的分布规律？

答：

农田中光的分布规律是，由植物表面向植物基部，随着深度的增加，辐射能成指数规律减少。

三、论述题

1、试述我国温度日较差为什么不随纬度增加而减小的原因。

气温日较差受太阳高度角、纬度、地面性质、天气、离海远近等因素影响。

从太阳高度角来看。

由于高纬度地区在一天中的变化幅度小，因此其日较差也小。

但是我国高纬度地区比低纬度地区距海洋更远，受海洋的影响和调节更小，因此其日较差则比低纬度地区更大。

3、试述在山区建厂的位置和烟窗应设置的高度与气象的关系。

答：

在山区建厂，主要应考虑工厂排放的污染气体能否扩散出去而不至于对当地的污染。

而污染气体能否扩散出去与气象条件有着密切的关系。

若将工厂建在山区的谷底，由于谷底封闭，不易于与外界进行气流交换，加之夜间谷底容易出现逆温，造成污染气体向谷底扩散，使谷底及其工厂的生活区严重污染。

因此在山区建厂，最好建在山坡上，并且要使工厂的烟窗顶部达到逆温层顶部（即山高地1/3）以上。

因为在逆温层顶部以上，大气就补稳定了，烟窗排放的污染气体就会向外扩散，而不至于对厂区的污染。

5、试述三圈环流和行星风系的形成原理。

说明大气活动中心的形成原因。

作物水分临界期是指作物对水分最敏感的时期。

一般作物的水分临界期多在花芽分化、开花、吐穗等时期。

作物的水分关键期是指作物生长发育过程中，当地的降水条件不适宜而对作物造成较大的影响的时期。

其农业意义是：

在作物水分临界期应关注水分的供应情况，不得使水分过多或过少，并及时加以调节。

在作物的水分关键期则给出了当地水分调节的时期。

7、试述北太平洋副热带高压的季节变化及移动对我国天气气候的影响。

答：

北太平洋副热带高压每年从春季开始由东南向西北、秋季由西北向东南季节性的移动，造成了我国每年雨带从春季开始由东南向西北移动，秋季由西北向东南的季节性移动。

雨季由东南向西北缩短。

9、试述“雪打山梁霜打洼”的原因。

雪打山梁是指下雪时，山的顶部的植物比底部更易受到冰雪受害更严重）。

这是因为下雪时，气温随着海拔高度的增加而下降，因此在山顶温度更低，雨雪降到植物的枝叶上更容易凝结，故山顶的植物枝叶冰层凝结的更厚，枝干承受的雪压更大，加之山顶风速更大，植物折干折枝更容易。

10、试述“旱一大片，涝一条线”的原因。

答：

旱一大片是说在发生干旱时，受旱的区域是一大片。

这是因为干旱时受单一气团（或高压）长期控制，不下雨所致，而气团其水平尺度往往可达几千千米以上，即控制的区域非常大，所以造成干旱一大片涝一条线是说发生洪涝时，往往受灾的地域是一条线。

这是因为洪涝往往出现在沿河谷两侧或其他低洼的地方，呈现线状分布

12、试述灌溉的小气候效应。

答：

灌溉后，增加了下垫面的热容量，使下垫面增温和降温减缓，所以在白天和夏季可起到降温作用，在夜间和冬季可起到保温作用；灌溉后，土壤湿度增大，同时蒸发增强，空气湿度将增大。

15、试述2008年1－2月我国南方地区出现冰雪天气的原因。

长期的低温天气，即约20多天气温在-1℃~-4℃之间，形成了水分凝结的温度条件；长期的雨雪天气由于我国南方地区当时来自印度洋的西南暖湿气流影响较强，给南方雨雪的形成补充了源源不断的水汽。

17、试述中国地形对中国气候的影响。

答：

中国地形的地理位置处于欧亚大陆的东岸，受海洋和大陆的双重影响，成为季风气候国家。

中国地形的地势东高西低，有利于西北冷空气进入我国而不利于南方暖湿气流进入西北地区，加之我国三面环绕，一面向海，所以我国受大陆性的影响比受海洋的影响大。

我国多条东西走向的山脉，阻挡了南北热量水分的交换，使其北部更干更冷，并使我国成为欧亚大陆冷空气的出海口，使我国冬季更冷更干。

同时青藏高原的热力作用和动力作用都对我国气候产生巨大影响。

四、计算题

2、呼和浩特纬度为420N，夏季南面房间常受到阳光的照射而显得炎热。

为了防止阳光在立夏至立秋期间对南面房间的直接照射，需要在窗户上方安装一挡阳板。

设窗户离地面高度为米，窗户高度为米，挡阳板距窗户顶米。

试计算挡阳板应出墙多少时才能使立夏日正午南面窗户内照射不到阳光？

解：

窗户底部距挡阳板的距离为+0,1m=1,6m

立夏日太阳赤纬约为δ=12°N

正午时的太阳高度角h。

=90°—|Φ—δ|=60°

挡阳板应出墙的距离x=tan60°=

4、一种观赏园艺植物，开花的最低温度为12℃。

栽培在气温为16℃的恒温温室里，从现蕾到开花需18天，将温室里的气温调到18℃，试问开花日期提前多少天？

解:

温度表面的朝向应朝正南方

立冬至立春时，平均太阳赤纬约为：

18°S

最有效地利用太阳光能，则该时期平均而言，太阳光线要与玻璃表面垂直。

此时设倾角为α+h=90°

α=Φ-δ=40+18=58°

5、一种名贵草药必须开花后方可收获入药。

经过多年研究发现：

它仅当气温≥10℃时才会开花，且栽培在气温为20℃的恒温温室里，从现蕾到开花需15天。

如果要使其提前5天开花，那么温室里的气温应该是多少

解：

已知：

B=10

A=（20-10）*15=150

提前5天开花时温室内的气温为，则（x-10℃）*10=150

故x=15+10=25℃

6、稻纵卷叶螟是水稻的主要害虫。

据调查，某地今年第二代稻纵卷叶螟于6月21日为产卵高峰期。

稻纵卷叶螟孵化需≥15℃的有效积温62℃。

据预报，该地今年6月下旬平均气温为℃，试预测该地今年第二代三化螟幼虫的盛孵期在那一天？

解：

已知：

B=15℃A=62℃Di=6月21日

故：

第二代三化螟幼虫的盛孵期D=Di+A/（T-B）=6月21日+62/

=6月21日+6=6月27日

8、地某年7～9月发生严重的洪涝灾害，期间降水量竟达1680毫米，比常年同期多68％。

试求算该地常年7～9月的降水量，该地该年7～9月降水绝对变率和相对变率？

解：

降水的绝对变率di=xi=x

降水的相对变率Di=di/x=（xi-x）/x=68%

故该地常年7~9月的降水量x=xi/（1+Di）=1680/（1+=1000mm

所以：

降水的绝对变率di=xi=x=1680-1000=680mm

10、某地冬末春初的平均温度日较差为10℃左右。

3月13日20时在百叶箱内测得t＝℃，tw=℃。

该夜月明星稀，试预报第二天早晨有无露或霜出现。

附：

t℃

EhPa

11.长沙晚秋某日下午20：

00时测得气温为12℃，湿球温度为10℃，当日晚上长沙月明星稀，试问长沙次日早晨是否有地面凝结现象产生若有，将是什么凝结物

附：

饱和水汽压表

t（℃）

E（hpa）

解：

E=E’=

e=露点温度为：

℃温度露点差为=℃

由于当晚长沙月明星稀，夜间地面和地表温度可降7℃以上，即温度完全可以降至露点以下，因此长沙次日早晨由地面凝结现象产生。

又由于露点温度大于零度，故产生露。

12、北纬30度的某地，一年中最热月为8月份，月平均气温为26℃；一年中最冷月是2月份，月平均气温为零下4℃。

试用大陆度作指标说明该地的气候类型。

解：

K=（sinΦ）=*16/sin30）=

13、北纬30度的某地，一年中最热月为7月份，月平均气温为28℃；一年中最冷月是1月份，月平均气温为12℃。

试用大陆度作指标说明该地的气候类型。