农业气象学--甄文超-1第一讲-绪论.ppt

,随着我国经济的快速发展，气象信息越来越受到广泛的关注，无论是人们的生活，还是经济建设，从城市保障到商业活动都与气象信息息息相关。而作为关系国计民生的基础产业农业就更离不开气象信息了。从今天开始，让我们一起关注阴晴冷暖、雨雪风霜与干旱洪涝。,第一讲绪论一气象、天气和气候二气象与农业三农业气象学的研究对象、任务和主要内容四地球大气,一气象、天气和气候的含义大气地球表面的空气层1气象和气象要素气象：就是由地球大气复杂运动所形成的各种物理现象和各种物理过程，如风、云、雨、雪、雾、霜和雷电、增温和降温过程、降水过程等。气象学：研究大气的各种物理现象和各种物理过程的形成、发展和演替规律的科学。气象要素：指研究气象（大气中发生的物理现象和过程）时所用的各种物理量，如温度、湿度、日照、降水、蒸发和气压等。,2天气、天气变化和天气学天气指一地在瞬时或短时间内地大气物理状况，即大气的物理现象和物理过程的综合。如阴、晴、冷、暖、干和湿等。通常用几个气象要素和术语来描述：天气变化：是指天气随时间地演变。天气学：研究天气形成和变化规律，预测未来天气演变的一门科学。,3气候和气候要素气候指某地多年的大气状态，包括平均状态和极端状态。或某地多年天气的综合。气候要素描述一地气候状况的气象要素的统计量，如平均值、极端值、变率等。气候学研究气候的形成、变化和规律的科学。,天气与气候的联系与区别,联系：天气是在大气候的背景下形成的，天气是气候的基础；气候是多年天气的综合区别：时间特点天气瞬时或短时瞬息万变气候长期相对稳定,二气象与农业1农业生物对气象条件的要求2天气变化对农业生产和经营活动的影响3气候资源与农业生产4农业气象灾害,农业气象学：研究农业生产与气象条件相互关系的一门科学。农业生产与气象条件的关系农业生产与气象条件的生理生态效应,三研究对象、任务和主要内容1研究对象：气象条件与农业生产相互关系及其规律。2基本任务：2.1气象监测；2.2情报和预报；2.3农业气候资源的调查分析、区划、利用和保护；2.4农业小气候的利用和调节；2.5农业气象基础理论研究等。,3本课程的主要内容和学习方法：主要内容：前四章介绍一些基本的农业气象要素：辐射、温度、湿度和降水及气压和风的形成、时空变化规律及其与农业的关系等；天气的形成和变化，常见的灾害性天气；农业气候的形成、分布及其变化；农业小气候和农田小气候的特征、调节与控制；学习方法：理论联系实际（包括联系自己的专业）；以教材为主要参考书；通过internet和图书馆等多种途径获取农业气象知识和信息。,地球大气1大气的组成：大气是由干洁空气、水汽和气溶胶粒子等所组成的。1.1干洁空气：即不含水汽和气溶胶粒子的空气。主要成分是氮气、氧气、氩气（约占大气总体积的99.97）。参第7页表11.2水汽：平均含量不到0.5；源于下垫面蒸发蒸腾，主要集中在大气底层。随高度增加而减少，距地面5Km以上含量为地面地1/10。成云致雨！1.3气溶胶粒子：大气中直径在104102微米之间，沉降速率很小的固体和液体微粒通称气溶胶粒子，如水滴、冰晶、烟粒、尘埃、盐粒、花粉粒等。成云致雨！,表1大气的组成成分表,干洁大气中对农业和气象有重要影响的几种气体：氮气：氮是植物所需的三大元素之一，对植物的生长发育有重要影响；氧气：生物的生存离不开氧。二氧化碳：是光合作用的原料；同时它能强烈吸收红外线的能量，具有增温效应，因此又叫温室气体。水汽：水是光合作用的原料；水又是生物所必须的物质之一；水汽能强烈吸收红外线的能量，对地球和大气有增温和保温作用；水是在大气成分中唯一能在大气的常温常压下进行相态变化的物质，云、雨、霜、雪、雷电等都是水相态变化的结果。因此又叫天气变化的主角。,2.大气的垂直结构下垫面:指位于大气层底部,在地-气系统热量和水分交换过程中能与大气层发生相互影响的地球表面(陆面、水面、冰面、森林冠面和草面等）。大气的垂直分层：大气底部明显，上界模糊。以大气密度接近星际气体密度作大气上界的标准，大气层顶约距地面20003000Km高度处。根据大气在垂直方向上的温度分布、运动状况及电离状态等物理特征，将大气分为五个层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。,2.1对流层位于大气最底层，与下垫面接触。主要的天气现象都出现在该层，与人类的的生产、生活关系最密切，是气象学研究的重点。对流层的主要特征:.集中了80以上的大气质量和几乎所有的水汽、气溶胶粒子；.温度随高度的增加而降低，平均直减率为0.65/100m;.空气运动对流运动和不规则的乱流运动；.水平方向上气象要素分布比垂直方向上更不均匀。,根据下垫面的影响程度和天气特点，对流层又被分成上、中、下三层：.下层：摩擦层和行星边界层，自地面到12Km范围，特点是对流和乱流运动最强烈，气象要素有明显的日变化，其中近地面50100m范围气层称作近地面层，是我们关注的焦点。.中层：距地面26Km，云和降水多发生在该层。.上层：距地面6Km到对流层顶，水汽少，常年温度在0一下；对流层顶指对流层和平流层之间地过渡层。,2.2平流层对流层顶到55Km高度。特点：.下部温度几乎不变，上部温度随高度增加而升高；.空气运动以水平运动为主；.集中了大气中的大部分臭氧。2.3中间层（高空对流层）平流层顶到85Km的高度。特