海南大学2012年农业气象学复习资料

1、农业气象学复习资料2012.04基本知识：绪言1、气象：大气中发生的物理现象和物理过程。2气象学：研究大气中发生的物理现象及其过程，总结其发生变化规律，并使用这些规律预测未来天气的科学。3 .气象要素：构成大气状态的反映物理量和物理现象。第一章：大气1 .洁净大气：去除水分和固液性杂质大气稳态成分(去除大气中的水蒸气、液滴、固体杂质以外的真正的混合气体。 干燥的大气主要由氮和氧构成，分别占体积比的78%和21%，氩约占1%，其他气体少，二氧化碳0.03%。2 .氮气。 大气中的氮进入生物的路径：大气放电过程和生物氮固定。3 .氧。 氧主要发挥氧化作用，通过有机物的氧化释放能量，成为生命活动所必

2、需的。4 .臭氧。 形成条件：充分的氧浓度和紫外线强度。 空间分布：主要形成于地表上2050Km的大气内，集中在气流下，在2025Km的高度形成臭氧层的臭氧不稳定，随着温度的增加分解加速，因此温度高的赤道地区臭氧浓度低，最高的是亚极地地区。 环境中的作用：吸收中短波紫外线的杀菌消毒； 降低作物的产量和质量。 春天的臭氧含量最多，秋天最少。5 .二氧化碳。 大气中的CO2除了小部分在原始大气喷发时释放以外，大部分都是有机化合物氧化作用的产物。 在环境中的作用：温室效应、光合成原材料。6 .温室效应： CO2对以短波放射为主的太阳放射吸收很少，但强吸收地面长波放射，同时向周围空气和地面放射长波放射

3、，这就是所谓的。7 .水分。 资料来源：随着地表潮湿物体的蒸发蒸发蒸发、气流向周围扩散。 分布：高温多湿地区含量高、低温干燥地区含量低、地表含量高、上空含量低。 作用：1.水蒸气是大气中常温常压下唯一引起相状态变化的成分2 .水蒸气是大气中能量传递的重要载体3 .有很强的温室效应。8 .杂质。 包括灰尘、烟粒、盐粒、花粉、孢子、微生物、浮游液滴、冰晶等。 来源：自然来源和人工来源。 作用：1.吸收、阻断太阳辐射2 .对地面发挥保温作用3 .参与水蒸气凝结，作为凝结核4 .对生物生长发育有很大危害。9 .污染/污染物：主张某些物质的增加破坏了环境内在平衡，引起了环境污染，称污染物为污染物。 对环

4、境的影响：对农业的影响、酸雨和酸雨、温室效应。10 .大气的厚度：物理边界：大气中发生的物理现象(极光)的最高高度，约1200Km临界高度：相当于星际物质密度的高度，约3000Km(2000-3000 )11 .大气层：从下到上分为对流层、平流层、中间层、暖层、外层等5层。十二.对流层。 厚度：根据对流的强弱而不同，对流的强度很厚。 物理性质：1.温度随高度的增加而下降的平均0.65/hm； 2、对流强3 .具有温湿度等气象要素水平分布不均匀、经常发生大规模对流现象的4.4/4的大气质量和大部分水蒸气。13 .平流层。 范围：距对流层山顶约55公里高的空气层。 特征：1.温度随高度的增加而增加

5、2 .臭氧浓度高，臭氧层存在3 .水蒸气含量极少，偶尔凝结成为云。14 .中间层。 厚度： 55Km85Km的特征：1.温度随高度的增加而下降，能到达山顶-100； 2 .顶部白天出现电离现象，夜晚消失15 .电离层。 高度： 85Km800Km的特征：1.空气呈高电离状态2 .温度随高度急剧增加，达到300Km，温度达到1000，之后温度增加不明显3 .反射电波4 .空气非常薄。16 .大气外层(散逸层)。 高度： 800公里 3000公里； 特征：1.温度高，1000以上2 .高度电离3 .粒子不断向宇宙空间逃跑。17 .大气中二氧化碳的周期性变化。 有一天，从日出开始，随着太阳放射的增强

6、，植物的光合作用速度增加，空气中的CO2浓度也降低，中午前后，植物上的CO2浓度达到最低值的下午，随着空气的温度下降，呼吸速度变快，CO2消耗减少的日期延迟，即使光合作用停止，呼吸作用也在进行，因此近地层一年中，CO2浓度主要受植物光合速度的影响，一般来说，植物在夏天生长最大，光合最强，在秋天最弱，因此CO2浓度在秋天最小，在春天最大。第二章：太阳辐射1 .辐射：物体以电磁波的形式传递能量的方式。 辐射作为光子存在，每光子的能量为e=h=hC/，h=6.63*10-34 J.s2 .放射强度：表示放射强弱的物理量为。 根据放射方向的不同，放射度：从物体表面向外放射的放射，每单位面积的放射能有时

7、被称为放射度。 放射度：某表面的每单位时间的单位面积受到来自周围物体的放射能。 辐射通量密度：单位时间内通过空间单位面积的辐射能量。 *黑体：能吸收各波长的放射能，吸收率为1白体：能反射全部放射，反射率为1的灰体：吸收率在01之间。3.Stefan-Boltzman定律。 E=T4，e黑体的放射强度，t是其表面温度，=5.67 * 10-8 w/m2k44 .韦恩定律。 max=2897/T，t :物体表面温度，max :最大单色放射波长。5 .地球的纬度、经度和时间段。6 .太阳放射光谱：太阳放射能根据波长的分布是。 太阳辐射光谱分为三个区域，紫外线区域约为总能量的7%，可见光区域约为总能量

8、的50%，红外线区域约为总能量的43%。7 .太阳常数：处于白天的平均距离时，在地球大气上的边界上，与太阳平行的光线垂直，通过每单位时间的太阳放射能，在数值上约为13677 w/m2。8 .太阳高度的角度是指太阳的平行光线和地表面的角度。 sinh=sincoscoscos、h:太阳高度角:纬度、:赤纬、:时角。 赤纬：太阳直射点的地理纬度，北半球为正，南半球为负。 时角：用角度表示时间的话，每小时15，正午的时角为0，下午为正，上午为负。 因为正午的太阳高度角：=0，所以前面的太阳高度角的公式可以简化为h正午=90- 9 .日照时间：从日出到日落持续的时间称为日照时间。10 .大气对太阳放射

9、的减弱：大气对太阳放射的吸收作用(大气在太阳光谱中几乎全部吸收了0. 29m以下的紫外放射)、散射作用(散射粒子的尺度远小于入射光的波长时(a0.3/2)，称为分子散射或瑞利散射，散射光分布均匀11 .直接放射：从太阳表面放射，不被大气散射而直接到达地表的太阳平行光的放射强度为。 影响直接放射数值大小的主要因素是太阳的高度角、大气的透明度、大气的质量数。12 .散射辐射：大气对太阳辐射的散射作用是指部分辐射从空中到达地表。 影响散射辐射数值变化的因素：太阳的高度角度、大气透明度。13 .总辐射：直接辐射和散射辐射之和为。14 .地面有效辐射/地面辐射的差额：地面通过长波辐射向大气传输热，同时受

10、到大气的反辐射。 地面的长波放射和大气的逆放射被地面吸收的部分的差是。 地面辐射之差：在一段时间内，被地面吸收的总辐射和放出的有效辐射之差。15 .地表纯辐射：地面吸收的太阳短波辐射和地面有效辐射之差，称为 (或地表辐射之差)。 影响网络辐射大小的因素是太阳短波辐射，因为地面有效辐射温和气温变化小，其影响小，所以太阳短波辐射强弱的日变化和年变化基本上决定了网络辐射的日年周期变化。16 .大气逆放射大气放射指向地表的部分。17 .光合有效辐射：太阳辐射中对植物光合有效的光谱成分。 波长范围0.40.7m。18 .光合光量子束密度：单位时间通过单位面积的光合光量子数，数值单位为mol/m2.s，测

11、定器为光量子辐射器。19 .植物的光补偿点和饱和点：植物在进行光合作用的同时也起着呼吸作用，在一定光强下的光合积蓄和呼吸消耗平衡时，在这种光强度被称为植物的光补偿点的光补偿点以上，植物的净光合速度随着光强的增加而逐渐增大，但光强达到一定程度时，净光合速度稳定20 .光周期现象：植物的开花时间受白天和夜晚、光和黑暗交替和时间长度的影响，这种现象是植物的。 植物光周期类型：长日照植物-苹果，短日照植物-玉米，日中性植物-西红柿。 短日照作物：南种北引，生长期延长，后期低温对花芽分化和开花有很大影响，可能导致不能开花结果的北种南引，生长期间短，影响产量。 长期日照作物：北种南拉，延长生长期间的南种北

12、拉相反。21 .光能利用率：作物固化的太阳能与生长期间到达田地的太阳能的比率。 提高光能利用率的方法：选择优良品种的合理栽培制度和栽培方式：配套栽培、密度、行间等水肥管理：营养平衡环境控制。第三章：温度(大气热状况)1 .气温是指距离地面1.50米的气温。2 .土壤温度是指020cm的土层的温度。3 .体温是生物钟的温度，对生物体来说，体温是直接反映其生理状态的外在特征。4 .日平均温度：用每天北京时间02h、08h、14h、20h的温度值的算术平均表示。5 .极端温度：包括极端高(低)温度、某时间段高(低)温度、平均高(低)温度。6 .日差：一天中最高温度和最低温度之差，或称为温度日幅。 影

13、响因素：纬度、季节、地形、土壤性质、天气。7 .年差：一年中最热月的平均温度和最冷月的平均温度之差。8 .热容量(cv ) :每容积的土壤温度变化1下吸收(放出)的热量(J.m-3.-1)称为容积热容量。9 .热传导率() :在单位温度梯度的两个界面之间，单位时间通过单位面积的热能称为热传导率(J.m-1.s-1.-1)。10 .影响沙漏温度变化的因素。 影响到达地表总辐射数值大小的因素是纬度、季节、不同时间、大气透明度、梯度和坡地。 影响地表反射率的因素：颜色、植被、土壤含水量。 影响地面有效辐射的因素有地表温度、空气温度、云状、云量、空气中的尘埃。 影响土壤热通量大小的因素：土壤类型、土壤

14、湿度、空隙度、土层温度的垂直梯度。 影响地表蒸发速度的因素：土壤湿度、空气湿度、地表风速、地形、大气压。 影子显热流束大小的因子：气温垂直梯度、风场、空气湿度。11 .土壤温度的变化。 日变化：一天中的最高温度出现在晚上13小时左右，最低温度出现在日出前后，一天中的温度变化幅度很差，因纬度、地形、季节、离海远、土壤性质、天气等而异。 年变化：年中最高温度一般出现在7月，最低温度出现在1月，土温的年差的大小主要被太阳辐射能的年变化所左右，年差随着纬度的增加而变大，且随着离海远而有一定的差异，沿海小而内陆高。 垂直变化：土温随着深度的增加，振幅减少，相位延迟，到了某一深度，那一天(年)不如0，被称

15、为日(年)恒温层。12 .所谓热传导是物质系(气体、液体或固体)，是内部各处的温度不均匀引起的热能(热能)从温度高的地方向低的地方输送的现象。13 .对流：空气的垂直运动成为对流。 根据成因分为自由对流(热对流)和强制对流(动力对流)。14 .移流：指空气的水平方向运动或其运动的水平成分。15 .湍流：空气不规则的运动称为/湍流。 湍流一般发生在边界层空气和下衬面之间的相对运动中。16 .气温的垂直梯度：每上升1hm，空气温度就下降的数值。17 .辐射逆温：由下垫面夜间强烈辐射形成。18 .移流逆温：温暖的移流到达冷的下垫面，由热交换形成。19 .山地逆温：山区夜间山顶的冷空气推动山谷中的暖空

16、气形成。20 .前线逆温：低温气团相遇，形成其界面。21 .逆温：在一定条件下，对流层的气温随着高度的增加而上升的现象。 对农业生产的意义： 1利用逆温现象防止霜冻(熏烟，逆温层空气层稳定)。 2喷洒农药的3作物栽培区域的选择4昆虫的移动和逆温。22 .温度对农作物生长的影响：影响作物的分布界限影响作物的产量影响作物的生长影响作物的花芽分化影响作物的光合作用和蒸散等生理活动。23 .三基点温度：作物生命活动过程的最佳温度、最低温度和最高温度的总称。 其共同特征： 1最高温度、最低温度和最佳温度不是一个具体的温度数值，而是有一定的变化范围。 2不论生存、生长、发育，其最佳温度基本相同振幅范围。

17、3各作物的最低温度不同，其温度最低点之间的差异很大，最低温度距最佳温度的分散范围很宽。 与4最低温度相比，各作物的最高温度指标相互较小，且最高温度和最佳温度的数值相对接近。24 .活动累计温度：作物生物学下限以上的日平均温度为活动温度，活动温度的累计为。25 .有效累计温度：活动温度与生物学下限温度之差为有效温度，有效温度的累计值为。25 .积温的意义和应用：作为作物和品种特性的重要指标物候期预测的重要依据，显示了地区热资源的重要统计量，可作为安排农作物栽培的重要依据灾害水平预测的参考。26 .控制温度的农业生产措施：大棚、拱门、网室、阳垄等灌溉、耕熏松土的歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、歌、有机肥料等。第四章：水蒸气1 .绝对湿度：设每容积的空气中含有的水蒸气的质量数为a或w。 单位是g/m3。2 .水蒸气压：水蒸气在大气中的分压用、e表示，单位为hPa。 水蒸气压和绝对湿度的关系用a=217e/T表示。 t是空气温度(绝对温度坐标)，单位是k。3 .饱和水蒸气压：空气中能容纳的水蒸气量是有限的，可以容纳在空气中的最大水蒸气量在大气中的分压为。 用e表示。 纯水平面上的饱和水蒸气压可以用以下的半经验式表示： E=E010(7.5t /(237.3 t ) )4 .饱和差：表示空气中还能容纳的水蒸气量，式为d=E-e5 .相对湿度：表示空气饱和的程度