任务一-植物生产的水分条件

1、,H2O,植物吸水,土壤水分,蒸腾作用,大气降水,植物生产与科学用水,任务一 植物生长的水分环境,植物生产的水分条件,大气中的水分有气态、液态和固态三种形态，大多数情况下以气态形式存在，三种形态在一定条件下可相互转化。 表示空气潮湿程度（水分含量）的物理量，称为空气湿度。通常用水气压、相对湿度、饱和差和露点温度来表示。 由液态或固态水转变为气态水的过程叫蒸发，水面蒸发是一个复杂的物理过程，它受温度、空气湿度、风速、气压等众多气象因子影响。 大气中的水分不断增多达到饱和， 遇到合适的条件要发生凝聚作用。 由气态水转变为液态水或固态水的 过程称为凝结，最终以雨、雪、雹、 露、霜、雾和雨等形式降落地

2、面。,1大气水 分,植物生产的水分条件,大气中水分存在状态：气态，液态，固态。 空气湿度：表示空气潮 湿程度的物 理量，用水 气压、相对 湿度、饱和 差和露点温 度表示。,（1）空气湿度,大 气 水 分,植物生产的水分条件,水气压（e）,大 气 水 分,植物生产的水分条件,相对湿度（U）,大 气 水 分,植物生产的水分条件,饱和差：一定温度条件下，饱和水气压与空气中实际 水气压的差值。 d = E e,饱和差：一定温度条件下，饱和水气压与空气中实际 水气压的差值。 d = E e 影 响：温度 空气水气含量不变的情况 下，温度下降，饱和差减小； 温度升高，饱和差增大；空气 饱和，饱和差为零。,

3、饱和差（d）,大 气 水 分,植物生产的水分条件,露点温度：空气中水气含量和水气压不变时，通过降 低气温使空气达到饱和时的温度。,露点温度：空气中水气含量和水气压不变时，通过降 低气温使空气达到饱和时的温度。 影 响：水气压（正相关） 空气中水气压较大，温 度降低很少即达饱和，因而 露点温度较高；空气中水气 压较小，温度降低很大幅度 才能达饱和，因而露点温度 较低。,露点温度（td）,大 气 水 分,空气湿度的时间变化,水汽压的时间变化,日变化,单波型（海洋型） 海洋、沿海地区、冬季大陆,影响因子：蒸发强度,双波型（大陆型） 夏季内陆、沙漠地区,影响因子：蒸发强度 乱流强度,年变化,影响因子：

4、蒸发强度,相对湿度的时间变化,绝大多数地区：与气温的日变化反相,T 地面水分蒸发强度 e T E 并且E比e快 因此 T r 同理 T r,近海地区及其它大型水体的周围（晴朗稳定的天气条件下） 与气温的日变化同相,海陆风（水陆风） 昼： 吹海风，潮湿 夜： 吹陆风，干燥,日变化,年变化,大多数地区：与气温的年变化反相,T 地面水分蒸发强度 e T E 并且E比e快 因此 T r 同理 T r,季风气候区：与气温的年变化同相,夏季： 夏季风，来自海洋，潮湿 冬季： 冬季风，来自内陆，干燥,植物生产的水分条件,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程

5、。 水分凝结的条件：,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。 水分凝结的条件： 水气达到饱和-增加水气含量 降温（露点温度）,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。 水分凝结的条件： 水气达到饱和-增加水气含量 降温（露点温度） 凝结核-对水分子有亲和力和吸附力的微粒。,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。 水分凝结的条件： 水气达到饱和-增加水气含量 降温（露点温度） 凝结核-对水分子有亲和力和吸附力的微粒。 灰尘，烟粒，盐粒，花粉，SO2， SO3,水气凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。 水气凝结的条件： 水气达到饱和-增加水气含量 降温（露点温度） 凝结核-对水

6、分子有亲和力和吸附力的微粒。 灰尘，烟粒，盐粒，花粉，SO2， SO3 。 水气凝结物：露，霜，雾，雪，云，雨，雹。,（2）水气凝结,大 气 水 分,凝结条件,凝结发生的条件,空气达到饱和或过饱和状态，并有凝结核存在。,空气的饱和或过饱和,实现方式：,增大水汽含量： e eE 降低温度： T TTd,大气中常见的降温过程：, 混合冷却 绝热冷却, 辐射冷却 接触冷却,凝结核,定义：,在水汽凝结过程中起凝结核心作用的固态、液态和气态的气溶胶质粒。,凝结物,地面凝结物,露、霜、雾凇、雨凇,辐射冷却的产物，形成在晴朗无风的夜间和清晨。,露：贴地层空气中的水汽在地面发生凝结而形成的小水滴。,Td0,霜

7、：贴地层空气中的水汽在地面发生凝华而形成的小冰晶。,Td0,热容量小、导热率小、粗糙的地表易形成露和霜。,雾凇和雨凇,雾凇：附着在树枝及物体迎风面上的白色的疏松的凝结物。,雨凇：过冷却雨滴落地后冻结而形成的光滑而透明的冰层。,近地层大气中的凝结物,雾：飘浮在近地层空气中的小水滴和小冰晶。,雾的分类：,自由大气中的凝结物,水汽凝结物悬浮在自由大气中形成云。,定义：,分类：,发生学分类,形态学分类（国际分类法）,云底高度和外形特征,中国地面气象观测规范,云族、云属、云类、云目、衍生云、转化云,淡积云,碎积云,浓积云,秃积雨云,鬃积雨云,透光层积云,蔽光层积云,积云性层积云,堡状层积云,荚状层积云,

8、层云,碎层云,雨层云,碎雨云,透光高层云,蔽光高层云,透光高积云,蔽光高积云,荚状高积云,积云性高积云,絮状高积云,堡状高积云,毛卷云,密卷云,伪卷云,钩卷云,毛卷层云,2.降水,降水：从天空降落到地面的固态或液态的水汽凝结物。,降水量和降水强度,降水量：从大气降落到地面的未经蒸发、渗透、流失而 在水平面上积聚的水层厚度。,单位：毫米,日降水量、旬降水总量、月降水总量、年降水总量,降水强度：单位时间内的降水量。,单位：mm10分钟、mm小时、mm日,降水变率,用于反映一个地区降水的变化情况（稳定程度）。,Ri 某地某年某时期的实际降水量 R0 该地同期的多年平均降水量,降水绝对变率（降水距平） RiR0,降水的种类,降水分类：,降水强度（mm24h）,降水的形成,充分的水汽供应和空气的绝热上升运动。,水汽的扩散转移过程：,冷暖云滴之间：,大小云滴之间：,过冷却水滴与冰晶之间： （冰晶效应）,3.土壤水分蒸发,定义,水从液态