农业气象学绪论

绪论 第一章一、名词解释:1、农业气象学农业气象学是研究农业生产与环境气象条件相互关系与作用的科学，是大气科学与农业 科学之间的交叉学科。2、气象要素 表明大气物理状态、物理现象的各项要素。主要有温度、湿度、大气经理静力稳定度3、温室效应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。4、温度直减率：对流层中气温的垂直变化用气温垂直梯度表示，简称气温直减率。二1、天气和气候的区别？天气：某一地区短时间内的大气状况及其变化规律。 气候：某地或某地区的多年平均天气状况、特征及其变化规律。 区别：天气是一地短时间内的大气状况极其变化的总称。气候是长时间内气象要素和天气 现象的平均或统计状态。天气是指相对快速的冷热改变或是暂时的冷热条件，气候 则是指一般情况下具有的天气状况或长期存在的主要天气状况2、大气的组成 现代大气是由一些永久气体、水汽、雾滴、冰晶、尘埃等物质混合组成。一般分为三类：干洁大气、水汽、气溶胶粒子。3、大气在垂直方向上的分层，说出对流层的主要特征？ 分层：（由下至上）对流层、平流层、中间层、热层（电离层）、散逸层（外层） 对流层特征：P14第二章一、名词解释：1、辐射通量密度： 指自然界物体在单位时间、单位面积上发射或吸收的辐射能量。2、太阳辐射光谱：太阳辐射中辐射能按波长的分布称为太阳辐射光谱。3、太阳常数：当日地距离为平均值，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于光线，每秒每平方米的面积上，获得的太阳辐射能量。4、太阳高度角：太阳平行光线与水平面之间的夹角叫做太阳高度角。5、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叫光合有效辐射。6、短日照植物：只有在光照长度小于某一时数才能开花，而延长光照时间就不开花结实的一类植物。7、长日照植物：只有在光照长度大于某一时数才能开花，而缩短光照时间就不开花结实的一类植物。8、光能利用率：把单位面积上作物收获物中包含的能量与投射到该单位面积上的光合有效辐射能量叫光能利用率。9、地面有效辐射：地面发射的辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差叫地面有效辐射。10、地面净辐射：单位时间、单位面积地表面吸收的太阳总辐射和大气逆辐射与本身发射辐射之差叫地面净辐射11、光照时间：指可照时数与曙暮光的总和12、可照时数：把日出到日没太阳可能照射的时间长度叫可照时数。13、临界光照长度：指可以使植物通过光照阶段而开花结实的光照时间的临界值。二1、 画出地球绕太阳公转的轨道并标出二十四节气在黄道上的位置。2、 地面净辐射的概念是什么？写出地面辐射平衡（净辐射）公式并说明各项数代表的意义。地面净辐射：单位时间、单位面积地表面吸收的太阳总辐射和大气逆辐射与本身发射辐射之差叫地面净辐射。公式P46 2.163、 写出任意时刻太阳高度角公式，并说明各项所代表的意义。会计算特定时刻的太阳高度角。P38 公式2.9 4、 太阳辐射在大气层中是怎样被削弱的？P3436 吸收、散射、反射5、 天空为什么呈蔚蓝色？为什么日出日落时太阳光盘看上去呈橘红色？当大气中的水汽、尘埃、等杂质较少时，主要是空气分子散射，太阳辐射中波长较短的蓝紫光被散射得多，所以呈蔚蓝色。日出、日落时，因光线通过大气路程长，可见光中波长较短的光被散射殆尽，所以太阳光盘看上去呈橘红色。6、 从光照时间角度分析，作物引种时应注意哪些问题？P57（a）（b）（c）7、 什么是光能利用率，如何提高光能利用率？把单位面积上作物收获物中包含的能量与投射到该单位面积上的光合有效辐射能量叫光能利用率。提高方法：P58-608、 可照时间的计算及其变化规律。可照时间计算气象实验讲过，变化规律P55 a、b、c、d9、 什么是保温效应和温室效应？保温效应：大气吸收了长波辐射，同时又放射长波辐射，从而使有大气存在时地表的实际温度高于无大气存在时地表的平均温度，这种增温作用即保温效应。温室效应：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。第三章一、名词解释1、逆温：在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度的增高而升高的现象。2、气温直减率：对流层中气温的垂直变化用气温垂直梯度表示，简称气温直减率。3、干绝热直减率：干绝热变化温度随高度的变化率。4、湿绝热直减率：湿绝热变化温度随高度的变化率。5、气温年较差：一年中平均气温的最高值与最低值之差。6、积温：某一时段内逐日平均气温累积之和。7、活动温度：高于生长下限温度的日平均温度。8、活动积温：作物在某时期内活动温度的总和。9、有效温度：日平均温度与生长下限温度之差。10、 有效积温：作物在某时期内有效温度的总和11、 大气稳定度：P6812、 三基点温度：最适温度、最低温度、最高温度13、 农业界限温度：具有普遍意义的，标志某些重要物候现象或农事活动的开始、终止或转折的温度。二1、 物体的热特性：土壤热容量、热导率、热扩散率2、 什么是、d、m？它们有什么区别？：气温垂直梯度 d：干绝热直减率 m：湿绝热直减率3、 怎样判断大气稳定度？P68-694、 画图并说明土壤温度垂直分布类型。P77 日射型、辐射型、过渡型5、 什么是土壤温度波方程？它的作用？P756、 什么是逆温现象，逆温现象在农业生产上有哪些应用？在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度的增高而升高的现象。应用：P67 最后一段7、 某地的日平均温度分别是：10.5；11.7；9.5；10.0；12.0。该地五天10.0的活动积温是多少，有效积温是多少？活动积温：10.5+11.7+10.0+12=44.2有效积温：44.2-40=4.28、 什么是积温？农业积温有哪些？在农业生产中有什么作用？在应用中积温稳定性不够理想的主要原因是什么？积温：某一时段内逐日平均气温累积之和。农业积温有活动积温、有效积温。作用：P8182 a b c 原因：P82 a b c d e f第四章、 水分一、名词解释绝对湿度：单位体积空气中所含的水汽质量（或称水汽密度）水汽压：大气中的水汽所产生的那部分压力相对湿度：空气中实际水汽压与当时温度下的饱和水汽压的比值。饱和差：某一温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。露点温度：空气中水汽含量和气压不变的条件下，降低气温使空气达到饱和时的温度。农田蒸散：植物蒸腾和农田植被下土壤表面蒸发是同时进行的，将农田表面水分输送到大气中去的总过程叫做农田蒸散降水量：是指云中降落到地面的液态或固态水，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降水强度：单位时间内的降水量叫降水强度。冰晶效应：水滴因为不断增发而缩小，冰晶因为不断凝华而增大，这种由于冰水共存引起冰水间的水汽转移的作用称为冰晶效应。作物水分临界期：作物对水分最敏感时期，即水分过多或缺乏对产量影响最大的时期。作物水分关键期：作物水分临界期内，如果当地降水条件配合不好，这一时期便是当地水分条件影响产量的关键时期。水分利用率：农田蒸散消耗单位重量水分所制造的干物质重量称水分利用率二、1、 双峰型水汽压日变化发生在何地何季？出现原因是什么？P932、 自然界中有哪些途径和方式使空气中的水汽达到过饱和状态？（1） 增加空气中的水汽，使水汽压超过当时温度下的饱和水汽压。（2） 使含有一定水汽的空气冷却，使饱和水汽压减小到小于当时实际水汽压。3、 水汽的凝结条件是什么？（1） 使空气中的水汽达到过饱和状态，（2） 空气中有凝结核或凝华核。4、 什么是降水？降水是如何形成的？降水是指云中降落到地面的液态或固态水。形成：P107 5、 露和霜是如何形成的？对农作物有何影响？P1046、 什么是水分利用率？如何提高水分利用率？农田蒸散消耗单位重量水分所制造的干物质重量称水分利用率。1）灌溉 2）良好的种植方式 3）风障 4）覆盖 5）染色 6）作物与品种配置第五章名词解释；1、 气压场： 气压的空间分布称为气压场。2、 气压系统：气压场呈现出的各种不同的气压形势统称气压系统3、 低气压（气旋）：占三维空间的，在同一高度上中心气压低于四周的大尺度涡旋。4、 高压（反气旋）：占三维空间的，在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。5、 水平气压梯度力 ：气压梯度存在时，单位质量空气所承受的力。6、 水平地转偏向力：因地球自身轴转动而产生的非惯性力。7、 地转风 ：水平地转偏向力增大到与水平气压梯度力大小相等、方向相反时，空气就沿着与等压线平行的方向作匀速直线运动，形成地转风。8、 梯度风：水平地转偏向力、水平气压梯度力、惯性离心力三力达到平衡时的风。9、 湍流 ：空气的不规则运动，也叫乱流。是对流层的主要交换方式10、 大气环流 ：地球表面上大范围气流的运行状况称为大气环流。11、 行星风系 ：由于三圈环流的形成，产生了近地面上相应的气压带和风带。12、大气活动中心 ：在海平面天气图上出现的大型高气压或低气压。13、季风 ：一个地区冬、夏之间盛行风有显著季节性变化的现象，而冬、夏之间稳定的盛行风向相差120-180。14、 海陆风：沿海地区发生的昼夜间有风向转换现象的风。15、 山谷风：大范围水平气压比较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地 面风常从山坡吹向谷地16、 焚风：气流翻越高大山岭时，在背风坡绝热下沉，形成又干又热的风。二1、 作用于空气上的力有哪些？它们对空气运动的影响是相同的吗？为什么？ P124128 水平气压梯度力、水平地转偏向力、惯性离心力、摩擦力。2、 画图并说明地转风的形成。P1293、 气压场的表示方法是什么？ 等高面图 等压面图4、 画图并结解释摩擦层中的风为什么是斜穿等压线？ P1305、 地方性风的形成。 P135137 四种风的形成。6、 画出北半球三圈环流示意图，并注明风带和气压带（行星风系）。说明热带环流圈（信风环流圈）的形成过程。 P131 P132图（b）7、 大气环流形成的主要原因。 1） 太阳辐射2） 地球自转产生的地转偏向力3） 海陆分布4） 地形影响8、 什么是季风？季风是怎样形成的？试论述南亚季风和东亚季风的区别。东亚季风的天气气候特征如何？ 季风 ：一个地区冬、夏之间盛行风有显著季节性变化的现象，而冬、夏之间稳定的盛行风向相差120-180形成：1、太阳辐射分布随季节的变化：行星风系移动 2、海陆热力差异：海陆季风 3、大地形的动力和热力作用：高原季风区别：东亚季风以海陆分布因素为主。南亚季风（印度季风），主要是由行星风带的季节移动而引起的。南亚季风为爆发形式的开始。东亚季风缓慢来临。东亚季风包括热带和副热带季风，而印度季风则纯属于热带季风。第六章 天气一、名词解释：1、天气：某一地区短时间内的大气状况及其变化规律。气团：指气象要素（温度、湿度、大气静力稳定度）在水平分布上比较均匀的大范围空气团。暖锋：在锋面的移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动，这种锋面称为暖锋。冷锋：在锋面的移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种锋面称为冷锋。准静止锋：当冷、暖气团相遇时，势均力敌，或由于地形阻滞作用，锋面很少移动或在原地来回摆动，这种锋称为准静止锋。锢囚锋：由于冷锋移动速度较暖锋快，冷锋赶上暖锋或者两条冷锋相遇，把暖空气抬到高空而原来锋面下面又形成的新锋面，叫锢囚锋。天气系统：大气中，显示大气变化及其分布特征的独立系统叫天气系统。锋面气旋：指主要活动在中纬度即温带地区、具有锋面结构的低压，是温带地区产生大范围云雨天气的主要天气系统。寒潮：一种大规模的强冷空气的活动过程，造成剧烈的降温和大风；有时伴有雨、雪、雨凇、霜冻、风沙。（注意寒潮是一种天气过程，不是天气系统）。台风：台风是一种热带气旋，是发生在热带洋面上的低压涡旋。农业气象灾害：指在农业生产过程中因不利天气或气候条件造成的损害。冷害：指在作物生育期间遭受到0以上(有时在20左右)的低温危害，引起作物生育期延迟或使生殖器官的生理活动受阻造成农业减产的低温灾害。冻害：指植物或动物在零下强烈低温下受到的伤害。霜冻：指高于0的温暖季节里，夜间土壤表面和植物表层的温度下降到足以引起植物遭受伤害，危亡的短时间低温冻害现象。二、简答2、什么是气团？其形成需要满足什么条件？气团是如何变性的？气团地理分类的名称和主要天气特征及主要分布地区如何？答：气团：指气象要素（温度、湿度、大气静力稳定度）在水平分布上比较均匀的大范围空气团。形成条件：1、大范围性质比较均匀 2、适当的环流条件气团变性：气团形成后，当环流形势发生改变，它离开源地移动时，由于下垫面性质发生改变，气团的物理属性也随之而发生改变。 气团地理分类的名称和主要天气特征及主要分布地区：见课本143页表6.23、锋的分类及锋面天气答：暖锋：锋前：天气寒冷、晴朗 锋面：暖空气缓慢爬升，产生连续性降水 锋后：暖气团控制，天气逐渐晴朗，气温升高，气压下降 冷锋：锋前：暖气团控制、晴朗 锋面：一型冷锋：暖空气缓慢沿锋面滑升，产生连续性降水 二型冷锋：暖空气被迫急剧抬升，常出现狂风暴雨，或沙尘暴 锋后：冷气团控制，天气逐渐晴朗，气温下降，气压升高 准静止锋：冷空气南下，冷空气逐渐变性，势力减弱，地面雨区范围广，一般降水强度较小，多为长时间连绵降雨。 锢囚锋： 初期：暖空气被逐渐抬升，沿锋面扩展，云层逐渐增厚，雨区范围扩大，降水区域也随之扩大，降水增强。 中期：暖空气被抬得很高，水汽含量减少。云层变薄至消散，降水慢慢减弱。 后期：暖性锢囚锋：锋前冷气团比锋后冷气团更冷。 冷性锢囚锋：锋后冷气团比锋前冷气团更冷。4、影响中国的气团有哪些？相应气团控制的地区天气特征怎样？ 答：（1） 来自西伯利亚、蒙古地区的变性极地大陆气团，或称变性西伯利亚气团，冬季可影响我国各地，在夏季仅能达到我国北方和西北地区，偶尔亦能达到黄河流域。在这种气团控制下，在冬季，一般大陆辐射冷却强烈，气温低，水汽含量少，经常有逆温层出现，天气晴朗，这种特征尤其在变性极地大陆气团中心附近地区特别显著。（2） 来自热带太平洋和南海的热带海洋气团，又称热带太平洋气团。在夏季，除西北部分地区外，其他各地均可受它影响；冬季则仅影响华南与西南地区，有时也可影响到华东、长江以南地区。在这种气团控制下，一般低层不稳定，而中层常有一个下沉逆温层，天气一般较好，在午后，陆地上常有积云出现。夏季，当有垂直运动发展时，其上的逆温层常被破坏，可出现对流性天气。（3） 来自欧洲大陆副热带地区的热带大陆气团，在夏季影响我国西部地区，有时也可影响到华北，在这种气团控制下，一般天气炎热而干燥，地面气温高，可达3540度或以上，气层不稳定，由于空气中水汽含量少，故天气晴朗少云。（4） 来自印度洋的赤道气团，又称季风气团，夏季可影响到我国华南地区，并造成长江流域以南地区大量的降水。5、锋面气旋的结构及其天气特征如何？答： 结构：温带气旋是指具有锋面结构的低压，气旋中有锋面，移动性较大。 天气特征：锋面气旋的天气可以看成是以气旋的空气运动特征为背景的气团天气与锋面天气的综合。由于锋面气旋处在盛行西风带内，所以它是有规律自西向东移动。当锋面气旋的前部（东部）经过时，常出现气压下降，温度升高，天气回暖，有阵雨或暴雨，多刮较大的偏南风；它的后部（西部）经过时，气压上升，温度下降，吹西北风或北风，多云，阴天或下雨、下雪。6、试述西太平洋副高的天气特征及其对我国天气气候的影响。答：天气特征：副高范围内盛行下沉气流，因而在低层普遍形成逆温层，尤其高压东部逆温层较厚、较低。逆温层阻挡着对流运动的发展和水分垂直输送，导致逆温层以下空气潮湿，相对湿度达80以上；而逆温层以上空气干燥，相对湿度在50以下。 对我国天气气候的影响：副热带高压内部盛行下沉气流，改天气晴好，所以当副热带高压长时间控制某一地区时，往往会造成该地区干旱。西太平洋副热带高压的北侧是中纬度西风带，也是副热带锋区所在，副热带高压西部的偏南气流可以从海面带来充沛的水汽，并输送到锋区的低层，在副热带高压的西到北部边缘地区形成一暖湿气输送带，向副热带高压北侧的锋区源源不断地输送高温高湿的气流。当西风带有低槽或低涡移经锋区上空时，在系统性上升运动和不稳定能量释放所造成的上升运动的共同作用下，使充沛的水汽凝结而产生大范围的降水形成雨带，通常还伴有暴雨根据统计，雨带位置一般在副热带高压脊线之北6*10个纬距处，其走向大致和脊线平行。7、什么是寒潮？寒潮所产生的灾害性天气有哪些？会带来怎样的农业气象灾害？答：寒潮：一种大规模的强冷空气的活动过程，造成剧烈的降温和大风；有时伴有雨、雪、雨凇、霜冻、风沙。灾害性天气：霜冻、冻害、大风、暴风雪、风沙、白灾、黑灾等农业气象灾害：寒潮对农业生产带来冻害、霜冻、寒害的影响。 8、干旱是如何产生的？又是如何分类的？各类干旱的具体内容如何？干旱：长期降水偏少，造成空气干燥，土壤缺水，水源枯竭，影响农作物的牲畜正常生长发育而形成的一种农业气象灾害。 分类：根据干旱发生的原因：大气干旱、土壤干旱、生理干旱。 根据干旱出现的季节，春旱、夏旱、秋旱、冬旱、季节连旱、连年大旱。 大气干旱：由于大气的蒸发力很强，使植物蒸腾耗水过多，根系吸收水分不足以补偿蒸腾支出，致使植物体内的水分状况恶化。 土壤干旱：由于土壤含水量减少，土壤颗粒吸水力增大，根系难以吸收到足够水分以补偿蒸腾消耗，使植物体内水分收支失去平衡，从而影响正常的生理活动。 生理干旱：由于土壤环境条件不良使根系生理活动遇到障碍，导致植物体内水分失去平衡而发生危害。 9、什么是霜冻？霜冻的分类有哪些？防御对策是什么？ 霜冻：指高于0的温暖季节里，夜间土壤表面和植物表层的温度下降到足以引起植物遭受伤害，危亡的短时间低温冻害现象。 分类：根据发生时期：早霜冻、晚霜冻。 根据发生的天气条件：平流型霜冻、辐射型霜冻、平流辐射霜冻 防御对策：1、农业技术措施：培育抗寒品种，编制农业气候区划，选择适宜种植区，可避开霜冻。选择适宜播栽期，加强田间管理以培育壮苗，增强抗逆性。霜冻前喷洒除冰核制剂。2、物理措施：灌水法、熏烟法、覆盖法、加热法、鼓风法、喷雾法。 10、什么是冷害？冷害分类？详细回答 冷害：指在作物生育期间遭受到o以上(有时在20左右)的低温危害，引起作物生育期延迟或使生殖器官的生理活动受阻造成农业减产的低温灾害。 分类：地理分类：南方冷害（长江流域以南）、北方冷害（长江流域以北）、东北冷害根据冷害对作物的危害特点及受害症状分类： 延迟型冷害、障碍型冷害、混合型冷害 、病害型冷害（间接型冷害）根据冷害发生的季节分类：春季低温冷害、夏季低温冷害 、 秋季低温冷害 11、冷害、霜冻、冻害的区别是什么？（从产生原因、出现季节、温度指标、危害对象、植物外观表现方面回答）P166-170第七章 第八章 名词解释：1、 下垫面 是大气中热量和水分的主要来源，是空气的边界面。2、 气候带 指根据气候成因或多种气候要素的相似性而划分的与纬度大致平行的带状气候区域。3、 气候型：根据气候的基本特征所划分的类型。4、 海洋性气候：指海洋中的岛屿与临近海洋的地区由于受海洋