石河子大学农业气象学复习资料

农业气象学复习资料绪论&第一章 地球大气一、概念气象学：研究大气中所发生的物理现象和物理过程的学科称为气象学。气象要素：描述大气物理现象和物理过程的物理量。 二、范围气象学范围广泛。如普通气象学，天气学，气候学，气象仪器学，应用气象学等。应用气象学农业气象学、林业气象学、建筑气象学、医疗气象学、航空气象学、军事气象学等。农业气象学研究对农业生产有意义的气象条件的一门学科。三、任务1、研究农业气象条件形成和变化的规律。2、研究农作物在各个发育时期对农业气象条件的要求，确定农作物生长发育的农业气象指标。3、根据农作物的农业气象指标鉴定当地气候条件对他们生长发育和产量的影响，并进一步研究充分利用有利气候条件，克服不利气候条件的途径。 四、研究对象 大气：围绕着地球周围的深厚的空气层。1.大气成分干洁空气：大气中除去水汽和杂质的整个混合体。水汽:集中在 2-3km 以下的底层空气层。 固体杂质和液体微粒。 2.大气分层 分层依据：大气温度的垂直分布，空气的扰动程度，电离现象等不同性质。将大气在垂直方向上分为五层。（1）对流层： 平均高度 11km。温度随高度上升而下降。平均 0.65/100m。几乎全部的水汽。大气质量的 3/4 集中在这一层，且温、湿度在水平方向上分布不均匀。对流旺盛，天气变化最剧烈。（2）平流层：从对流层顶到 55km 左右之间。底部温度随高度升高几乎不变，至大约 30km 以上，温度随高度上升的很快。几乎没有水汽，灰尘。空气水平运动为主， 有利于飞行。（3）中间层：高度自 55km85km 左右。底部温度高，随高度升高，温度迅速下降。由于下暖上冷，有强烈的对流运动。（4）热成层：85km800km。气温随高度增高而迅速增高。空气处于电离状态，具有很强的导电性能。（5）散逸层： 800km 以上。温度高，空气密度很小，地心引力很小。 第二章 辐射太阳辐射一、辐射的概念以电磁波或粒子的形式放射或输送能量，这种能量的传递方式称为辐射。放射或输送的能量称为辐射能。二、辐射能的量度单位辐射通量：辐射能在传递过程中，于单位时间内，通过或到达某一表面积上的总辐射能量，称之为辐射能通量。J/S辐射强度（辐射通量密度）：单位面积上的辐射能通量，称之为辐射强度。W/m2光通量密度：单位面积上通过或到达的光通量。天文学上，四季划分是：春分夏至为春季 夏至秋分为夏季秋分冬至为秋季冬至次年春分为冬季气候学上四季的划分：以五日侯平均温度为划分依据，1022 为春秋季。三、太阳高度角（h）任意时刻太阳高度角计算公式：sinh sinsincos coscos ：观测地点的纬度：观测时太阳赤纬（阳光直射地点的纬度）：时角时角：一日中太阳某瞬时位置距离正午时太阳位置的角距离。当地正午真太阳时 12 点时 =0，上午为负，下午为正。太阳高度角与纬度的关系： 当 不变时，h 随 的增大而减小。公式讨论：正午太阳高度角的变化。正午时刻 0 sinh sin sin cos cos cos（）sin90（ ） h 90利用上式计算得 h90 时取补角。四、日照时间和光照时间日照时间：太阳照射时间的长短为日照时间。它分为可照时间和实照时间。可照时间：某一纬度某一季节一天中从日出到日落的时间间隔为可照时间。实照时间：太阳直接辐射照射的时间为实照时间。它是利用日照计观察的。光照时间可照时间曙暮光时间可照时间的计算公式推导：sinh sin sincoscoscos 日出、日没时 h0，此时的 0sin0sin sincoscoscos0cos0tgtg公式讨论：赤道上 0 据 cos0=tgtg=0 0=90可照时间（20）/15（ 290）/15 12h 在赤道上任何季节昼长均为12h。春，秋分 0 cos 0 0 090 可照时间为 12 小时北半球夏半年（春分夏至秋分）0 0cos090 可照时间12h冬半年：（秋分冬至春分）0cos00 0水空气干燥疏松土壤年较差：一年中（T 最热月）平均（T 最冷月）平均日变化日较差：一日中（T 最高）（T 最低）1.日变化：土表白天直接接受太阳辐射而增热，夜间放射长波辐射而冷却，因而引起温度的昼夜变化。（1）位相： max 值：13h 左右min 值：日出点前后max 值出现时间比太阳辐射强度最高值出现的时间稍落后。（2）影响因子： 纬度： 上升，日较差下降 地形：南坡平地北坡凸地：通风良好，乱流旺盛.凹地：通风不良，乱流较少，白天增温后 ，热量不易散失。夜间，除了地面辐射外，冷空气易在凹地堆积，加剧了地面冷却。 土壤颜色：a 深大，b 浅大t 深 t 浅 自然覆盖：t 下降。 天气条件：晴天时，白昼 R 多，土温上升快，夜间-R 大，土温降温迅速。阴天时，昼间吸热和夜间放热较少。2、年变化:（1）位相中高纬度地区陆地：max7 月，min1 月大陆性气候（龙井）海洋：max8 月，min2 月海洋性气候（青岛）（2）影响因子：同于影响日变化的因子。不同的是 升高t 加大 3、土壤中温度传播规律温度波动的周期不随深度而改变。无论日变幅还是年变幅都随深度的增加而迅速减少，到某一深层后出现日变和年变消失层。 （恒温层）位相：随深度的增加而落后.日变化：深度每增加 10cm，位相落后 2.53.5h。年变化：深度每增加 1m，位相落后 2030 天。 空气温度一、气温的年日变化1气温的日变化（1）位相：max 值：通常 1415h；min 值：日出前后特点：日变位相落后于土壤。气温日振幅E r100% 过饱和，有利于凝结现象发生。4、饱和差（d）:同温度下的 E-e。5、露点温度（Td）：气压不变，空气中水汽含量不变，通过降温，使空气达到饱和时的温度。三、空气湿度的变化1、绝对湿度的变化（1）日变化单波型；max 值：1415h，min 值：日出前后。多发生在 T 变化不大的海洋、海岸、寒冷季节的大陆和暖季的潮湿地区。双波型 max 值：89h，2021h； min 值：日出前； 1516h 内陆暖季，沙漠地区。（2）年变化：max:78 月份 min :12 月份2、相对湿度的变化（与气温日变化相反）日变化：min:1415h max:日出前年变化：min:78 月份 max:12 月份e，E 与温度的关系 蒸发与蒸腾蒸发：液态或固态水转变为气态水的过程。蒸发量：某一段时间内（日、月、年）因蒸发而耗掉的水层厚度来表示，这水层厚度叫蒸发量。单位 mm蒸腾：通过植物体表面蒸发水分的过程为蒸腾。影响蒸发速度的因子：温度：随蒸发面温度的升高，速度加快。气压：气压越高，蒸发速度越弱；反之越强。风速：风速越大，蒸发越强；反之，蒸发减弱。（E-e）:它越大，蒸发越强；反之，蒸发减弱。蒸发面的形状：蒸发面曲率越大，蒸发速度越快。蒸发面的性质：在温度相同时，水面 v冰面 v,纯水面 v溶液表面的 v,淡水 v海洋 v田间总蒸发量：植物蒸腾耗水量和植被下土壤表面蒸发耗水量，二者的总和叫田间总蒸发量。蒸腾系数：植物形成一