农业气象学知识点总结

一·名词解释天气：天气是指某地短时间内由各种气象要素综合所决定的大气状况。气候：气候是指某地长时间的大气物理状况，包括正常年份和特殊年份出现的天气状况。辐射：自然界中任何物体在绝对零度以上都能以电磁波或粒子的形式向四周放射能量，这种传送能量的方式称为辐射。光合有效辐射：太阳辐射中对合植物光合作用有效的光谱成分，其光谱为0.38～0.71um太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角，称为太阳高度角。h=0～90°。活动积温(Y):生物某生育期或全生育期活动温度总和。有效积温(A):生物某生育期或全生育期有效温度的累积。水汽压（e）：大气中水汽部分产生的压力，单位为hPa。饱和水汽压（E）：饱和空气中水汽所产生的压力，就称为饱和水汽压，单位为hPa。饱和水汽压随着温度升高呈指数律增大。相对湿度(r)：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比，即：r=100%*e/E露点温度(τ或td)：在空气中水汽含量不变、气压一定的条件下，当温度下降到空气中水汽达到饱和时的温度。单位为℃。露点温度下的饱和水汽压就是实际水汽压，即E(td)=e(t)。季风：大范围地区盛行的，以一年为周期风向随季节而改变的风称为季风。通常指冬季风和夏季风。陆风：由于海陆受热不同所造成的以一天为周期，风向随昼夜交替而改变的风，称为海陆风。白天吹海风，晚上吹陆风气团：指在水平方向上，温度、湿度和大气稳定度等物理属性比较均匀且垂直方向上变化很小的大块空气。锋面：冷气团与暖气团之间的交界面称锋面。锋面与地面的交界线称为锋线，锋线简称为锋。气旋：中心气压比四周气压低的水平空气涡旋。在北半球，空气作逆时针旋转；南半球相反。反气旋：中心气压比四周气压高的水平空气涡旋。寒潮：入秋以后，自北方向南爆发的强冷空气势如潮涌似的南下，称为寒潮。霜冻：是一种低温灾害，是植物在0℃以下低温时体内冻结而产生的伤寒。干燥度：表征气候干燥程度的指数，称干燥指数，又称干燥度。活动面：凡能借辐射作用吸热和放热，从而调节邻近气层（或其他物质层）温度和湿度状况的表面称活动面或作用面。绪论.第一.二章1.大气在铅直方向上分层的依据是什么？答：从地面到大气层顶，，温度.湿度.气压不是均匀分布的，各高度上差异很大，根据这一差异，把整个大气层分为五层。2.大气在铅直方向上可分为哪几层？其中最低的一层有什么特点？答：对流层——平流层——中间层——热层——散逸层对流层特点：a.随高度的增加温度降低；b.空气具有强烈的对流和乱流运动；c.集中了大约3/4的大气质量和几乎全部的水汽；d.气象要素水平分布不均匀。3.五大气象要素，及其周期性变化，对农业生产的影响答：气象要素：光：辐射、日照热：温度水：空气湿度、降水、蒸发气：气压风：风向、风速4.辐射的特点：1、辐射要有温度；2、辐射是一种物质运动，具有能量、质量；3、辐射可以产生热效应；4、辐射具有二象性。即波动性和粒了性。5.太阳高度角：太阳高度角的计算：Sinh=SinφSinδ+CosφCosδCosω其中，φ为纬度。δ为赤纬角，ω为时角。赤纬角(δ)：太阳直射到地球表面的一点到地心的连线与赤道面组成的夹角，即地球上太阳直射点所处地理纬度叫赤纬。在南北回归线之间变化，在北半球取正值，南半球取负值，即–23.5°≤δ≤23.5°。时角与时间的关系：ω=（t-12）×15°正午时刻太阳高度角：ω=0，h=90－φ+δ特殊日期正午时刻太阳高度角的计算：夏至日太阳高度角：h=90－φ+23.5°冬至日太阳高度角：h=90－φ－23.5°春、秋分太阳高度角：h=90－φ太阳高度角的变化：日变化：日出、日落，h=0；正午，h=90°年变化：在北半球：夏季太阳高度角大，冬季小。计算武汉(30°N)二分、二至日出、日落时间和可照时间。可照时间：从日出到日没的时间间隔，称为可照时数（昼长）日出日没时角的计算：全天可照时间（t）为:φ为纬度。δ为赤纬角，ω为时角。ω=（t-12）×15°春秋分日出正东、日没正西(春分、秋分日的赤纬为0°)夏至：δ=23.5°冬至：δ=-23.5°6.试分析正午太阳高度角随纬度和季节的变化规律。规律1、正午太阳高度角随纬度的变化：春秋分日：由赤道向两极递减。夏至日：由北回归线向南北递减。冬至日：由南回归线向南北递减。规律2、正午太阳高度角随季节的变化夏至日（6月22日前后），北回归线及以北地区，H达到最大值；南半球H达到最小值。冬至日（12月22日前后），南回归线及以南地区，H达到最大值；北半球H达到最小值。南北回归线之间的地区：每年有两次太阳直射。（有两次达到最大值）8.为何长日照植物大多原产于高纬度地区，而短日植物一般原产于低纬度地区？因为光照时间在纬度上的变化是：随着纬度的增加逐渐递增的，所以对光照时间要求不同植物的分布不同9.对长日照作物和短日照植物进行南北引种，哪一种更易成功？为什么？长日性植物:较易成功,因光温对发育的影响有“互相补偿”的作用。10.为何晴天天空常呈尉蓝色？而日出、日落时太阳光盘又呈红色？答：由蕾莱分子散射定律知：入射光波长越短，散射能力越强。晴天时候，大气干洁，被散射的光以波长较短的蓝光为主，所以天空呈现蓝色。而清晨和傍晚时候，波长较长的橙光则被散射减弱的较少而蓝紫光散射损失的较多，加之大气对红橙光透明度大，大气对红橙光透过较多而蓝紫光则透过的较少。所以太阳光盘又呈现红色。11.晴天直接辐射和散射辐射中光谱能量分布各随太阳高度角如何变化？为什么？(提示：tgtgcos152t根据分子散射规律解释)。蕾莱分子散射定律知：入射光波长越短，散射能力越强直接辐射：随着h降低，波长较长部分逐渐增加，波长较短的部分逐渐减少。散射辐射：随着h增大，波长较短部分逐渐增大，波长较长部分逐渐减少，波长在400-600nm的可见光成分几乎不随着h的变化而变化。12.不同光谱成分的太阳辐射对植物的生命活动有何影响？1、紫外线被植物吸收后起化学效应，在生产中起植株定型的作用。2、可见光被植物吸收后起光效应，在生产中起光合作用。3、红外线被植物吸收后具有热效应，具有促进果实成熟的作用，不参与光合作用。13..何谓大气的“温室效应”？如果大气中水汽含量减少，“温室效应”是增强还是减弱？为什么（不考虑大气中水汽的凝结物的影响）？答：大气辐射中有一部分向下的辐射叫大气逆辐射。大气逆辐射返回地面的一部分能量，减轻了地面的失热，对地面有保温作用，习惯称之为“温室效应”。减弱，因为水汽主要是吸收红光与红外线，而红外线光谱区，具有热效应。14.何谓地面有效辐射？它受哪些因素的影响？答：地面放射辐射与地面吸收的大气逆辐射之差，称为地面有效辐射，其表达式为：E0=Ee-δEa。影响地面有效辐射的因素：空气湿度：空气湿度增大则E0减小；风：风速增大则E0减小；地--气温差：增大则E0增大；地面性质：①地表面积越大，则E0增大；②地面粗糙度，越粗糙则E0越大；海拔高度：高则E0增大；覆盖物：有覆盖时，则E0减小；17.为何在对流层中，气温随高度的升高而降低？答;对流层大气吸收的太阳辐射非常少，而对流层大气中的二氧化碳、水汽等，能够大量的吸收地面放出的辐射（地面辐射相对太阳辐射好言，它是一种长波辐射），因些对流层大气的主要热源是地面，那么随着高度的增加，气温当然会降低了。第三章温度1.土壤的热容量主要由什么决定？为什么？答：在一定过程中，物体温度变化1°C所需吸收或放出的热量，称为热容量。它取决于物质本身的性质与温度。分为容积热容量和质量热容量。2.何谓导热率？它表示什么意义？定义：单位厚度间、保持单位温差时，其相对的两个面在单位时间内，通过单位面积的热量。单位：J/(m·s·℃)导热率意义：表示物质内部由温度高的部分向温度低的部分传递热量的快慢的一种能力。3.土壤导热率随土壤湿度如何变化？答;它随土壤湿度的增加而增大,导致潮湿土壤表层昼夜温差变化小4.何谓导温率？它表示什么物理意义？定义：单位体积的土壤，在垂直方向上流入或流出J焦耳的热量时，温度升高或降低的数值，也称热扩散率。单位：m2/sK=λ/Cv意义：表示土壤因热传导而消除土层间温度差异的能力，直接决定土壤温度的垂直分布。5.土壤的热容量、导热率、导温率三种热特性怎么变化答：导温率语与热率成正比，与热容量成反比；在土壤湿度较小情况下，随着土壤湿度增大而增加，当土壤湿度超过一定数值后，导温率反而减小。6.一天中地面最高和最低温度各出现在什么时候？为何最高温度一般不出现在正午？答：最高温出现在地面累积热量最多时的午后，白天日出后地面得热多于失热，温度上升，到正午地面贮存热量虽很多，但不是最多，地温也不是最高，正午以后太阳辐射减弱，但地面吸热仍然大于支出，地温继续升高，故最高温度一般不出现在正午而是午后一定时间。最低出现在临近日出的时刻。7.土中温度的变化特征是什么？受热型（日射型），以12时代表。特点：随深度增加温度降低。放热型（辐射型），以02时代表。特点：随深度增加温度升高。清早过渡型，以08时代表。特点：5cm以上为受热型，随深度增加温度下降；5cm以下为放热型，随深度增加温度升高。傍晚过渡型，以20时代表。特点：5cm以上为放热型，随深度增加温度升高；5cm以下为吸热型，随深度增加温度降低。8.纬度对气温日较差和年较差有什么影响？为什么？答：高纬度日较差小，低纬度日较差大，因为一天中太阳高度的变化是随纬度的增高而减小；高纬度年较差大，低纬度年较差小，因为随纬度的增高，太阳辐射能的年变化增大。9.何谓温度的铅直梯度？它和干绝热直减率、湿绝热直减率有什么不同？答：气温垂直梯度：指高度每相差100m，两端温差，也称气温垂直递减率，或称气温直减率。单位℃／100m。与干绝热直减率及湿绝热直减率是完全不同的概念，前者表示实际大气中温度随高度的分布，后两者指气块在升降过程中气块本身温度的变化率。10.温带山区山体的什么部位最易引种亚热带作物？为什么？答：山腰。因为山腰易出现你逆温现象，能搞保证作物安全过冬。11.何谓大气稳定度？如何判断大气的稳定度？概念：当空气团受到垂直方向扰动后，大气层结使它具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度，叫大气稳定度。判别:大气稳定与否主要决定于空气块与周围空气的轻重，而空气的轻重决定于气压和温度，在气压相同的情况下，取决于温度的高低。rrm时，大气处于绝对稳定状态rrd时，大气处于绝对不稳定状态rmrrd时，大气处于条件稳定状态12..某种植物从出苗到开花所需的有效积温是一定的，它在日均温恒为20℃的条件下从出苗到开花时间为100天，而在18℃时为125天。如果让这种植物在25℃条件下生长50天，然后转移至20℃的条件下栽培，问该植物从出苗到开花共需多少天？其生物学零度为多少？生物学零度:生物生长发育过程中的最低温度13.育种过程中，对作物进行杂交，要求两亲本花期相遇，已知杂交品种由播种到开花，母本不育系和父本恢复系各要求大于10℃的有效积温分别为765℃和1350℃，试问父本播种后，母本何时播种为宜？已知父本播种后，天气预报日平均温度为25℃。解：A母=765℃，A父=1350℃，T=25℃，B=10℃n＝(A父－A母)/(T－B)=(1350－765)/(25－10)=585/15=39天答：父本播种后39天母本播种。14.某作物从出苗到开花需一定有效积温，其生物学下限温度为10℃，它在日均气温为25℃的条件下，从出苗到开花需要50天。今年该作物5月1日出苗，据预报5月平均气温为20.0℃，6月平均气温为30.0℃，试求该作物何月何日开花？所需活动积温及有效积温各是多少？解：(1)求某作物所需有效积温(A)：由公式A=n(T－B)=(25℃－10℃)×50=750℃(2)求开花期：5月份有效积温为：A5=(20℃－10℃)×31=310℃从五月底至开花还需有效积温：750－310=440℃还需天数n=440/(30－10)=22天，即6月22日开花(3)求活动积温与有效积温：活动积温:Y=20℃×31＋30℃×22=1280℃有效积温:A=7