农业气象学教学大纲

《农业气象学》教学大纲一、基本信息课程名称农业气象学课程编号1242075英文名称AgriculturalMeteorology课程类型科类基础课总学时36理论学时36实验学时0实践学时0学分2预修课程高等数学、物理适用对象农学、种子科学与工程、植物保护、园艺、中药学、设施农业科学与工程、草业科学等专业课程简介本课程系统地介绍各种基本气象要素及其时空变化规律和天气学、气候学、农业小气候等方面的基础理论知识。主要包括：地球大气的概况，基本气象要素（日照、辐射、温度、湿度、降水、蒸发、气压、风、云等）及其时空变化规律，大气环流，天气系统和中国主要的天气过程（寒潮天气过程、大型降水天气过程、台风天气过程、对流性天气过程等），农业气象灾害，气候和中国气候，农业小气候以及资源气象、环境气象、生物气象。通过本课程的教学，使学生系统地掌握气象及农业气象科学的基本理论，并能够结合生产和生活实际加以综合分析、灵活应用，提高专业素质，为今后的学习、工作和研究打下基础。二、教学目标及任务《农业气象学》课程是农学、种子科学与工程、植物保护、园艺、中药学、设施农业科学与工程、草业科学等专业的科类基础课。通过《农业气象学》课程的教学，使学生系统地掌握各种基本气象要素及其时空变化规律和天气学、气候学、农业小气候等方面的基础理论知识，熟悉与生物环境密切相关的气象条件的形成、演变规律和中国的主要天气、气候状况，并能够将所学知识与生产和生活实际相结合，综合分析，灵活应用。三、学时分配教学课时分配章节章节内容讲课实验实践合计绪论气象学概述1001第一章地球大气2002第二章辐射5005第三章温度4004第四章大气中的水分4004第五章气压和风3003第六章大气环流3003第七章天气系统和天气过程5005第八章农业气象灾害2002第九章气候5005第十章资源、环境、生物气象2002合计360036四、教学内容及教学要求绪论气象学概述气象与气象学的概念，气象学的研究对象、研究内容、分支学科、发展概况。农业气象学的概念，农业气象学的研究对象、研究内容、研究方法。本章教学要求：掌握气象与气象学的概念，气象学的研究对象，农业气象学的概念，农业气象学的研究对象。了解气象学的研究内容、分支学科、发展概况，农业气象学的研究内容、研究方法。第一章地球大气第一节大气的组成1.干洁大气2.臭氧和二氧化碳3.水汽和大气杂质习题要点：大气中臭氧和二氧化碳的分布，臭氧、二氧化碳、水汽和大气杂质在气象学上的意义。第二节大气的铅直结构1.大气的热力学分层2.大气的其它分层方法及大气上界习题要点：大气热力学分层的依据及分层，各层在温度铅直分布和大气铅直运动上的基本特征，对流层大气的主要特征。第三节气象要素习题要点：气象要素及天气现象的概念和分类。本章重点难点：臭氧、二氧化碳、水汽和大气杂质在气象学上的意义，大气热力学分层的依据及各层在温度铅直分布和大气铅直运动上的基本特征。本章教学要求：掌握：大气中臭氧和二氧化碳的分布，大气热力学分层的依据及分层，对流层大气的主要特征，气象要素及天气现象的概念和分类。理解：臭氧、二氧化碳、水汽和大气杂质在气象学上的意义，大气热力学分层各层在温度铅直分布和大气铅直运动上的基本特征。了解：地球大气的主要组成成分，大气中常见的光、电、声现象。第二章辐射第一节辐射的基本知识1.辐射的概念及其特征2.辐射的基本定律习题要点：辐射的概念、度量及单位，辐射的基本定律。第二节太阳辐射1.日地关系和太阳视运动2.太阳常数和太阳辐射光谱3.大气对太阳辐射的减弱习题要点：昼夜长短的变化和一年四季的形成，太阳高度角和太阳方位角的概念及计算，日照时数、可照时间和光照时间的概念，可照时间的变化规律，太阳常数，大气对太阳辐射的减弱方式。第三节地面辐射平衡方程1.直接辐射、散射辐射、总辐射、反射辐射和短波净辐射2.地面辐射、大气逆辐射和长波净辐射3.地面辐射差额习题要点：地面辐射平衡方程，直接辐射、散射辐射、总辐射、反射辐射、短波净辐射、地面辐射、大气逆辐射、长波净辐射和地面辐射差额的概念及影响因素，地面辐射差额的日、年变化规律。第四节太阳辐射与农业生产1.辐射波谱与农业生产2.光照与农业生产3.光能利用与农业生产习题要点：生理辐射、光合有效辐射、光饱和点、光补偿点和太阳能利用率的概念，不同波谱段太阳辐射的生物学意义，光、温变化对植物南北引种的影响。本章重点难点：可照时间的变化规律，直接辐射、散射辐射、总辐射、反射辐射、短波净辐射、地面辐射、大气逆辐射、长波净辐射和地面辐射差额的概念及影响因素。本章教学要求：掌握：辐射的概念、度量及单位，太阳高度角、太阳方位角、日照时数、可照时间和光照时间的概念，地面辐射平衡方程，生理辐射、光合有效辐射、光饱和点、光补偿点和太阳能利用率的概念。理解：昼夜长短的变化和一年四季的形成，可照时间的变化规律，直接辐射、散射辐射、总辐射、反射辐射、短波净辐射、地面辐射、大气逆辐射、长波净辐射和地面辐射差额的概念及影响因素，地面辐射差额的日、年变化规律，光、温变化对植物南北引种的影响。了解：辐射的基本定律，太阳高度角和太阳方位角的计算，太阳常数和太阳辐射光谱，大气对太阳辐射的减弱方式，不同波谱段太阳辐射的生物学意义。第三章温度第一节热量收支1.物质的热属性2.热量交换方式3.地面热量收支方程习题要点：热容量、导热率和导温率的概念及影响因素，地面热量交换方式，大气热量交换方式，活动面和活动层的热量收支方程。第二节土壤温度和水体温度1.地面温度与热量收支2.土壤温度的变化3.水体温度习题要点：征表温度周期性变化的特征量，地面温度与热量收支的关系，土温变化的影响因素，土壤温度的日、年变化及铅直分布。第三节空气温度1.空气温度的时间变化2.空气温度的空间分布3.空气温度的绝热变化和大气稳定度习题要点：空气温度的日、年变化及影响因素，空气温度的水平分布和铅直分布，逆温及其成因，空气温度的绝热变化和大气静力稳定度的判别。第四节温度与农业1.温度的生物学意义2.积温及其应用习题要点：生物学三基点温度、五基点温度和农业指标温度，积温学说，活动积温、有效积温和净效积温。本章重点难点：活动面和活动层的热量收支方程，土壤温度的日、年变化及铅直分布，空气温度的日、年变化及影响因素，空气温度的绝热变化和大气静力稳定度的判别。本章教学要求：掌握：热容量、导热率和导温率的概念及影响因素，地面热量交换方式，大气热量交换方式，征表温度周期性变化的特征量，生物学三基点温度、五基点温度和农业指标温度。理解：活动面和活动层的热量收支方程，地面温度与热量收支的关系，土温变化的影响因素，土壤温度的日、年变化及铅直分布，空气温度的日、年变化及影响因素，空气温度的水平分布和铅直分布，逆温及其成因，空气温度的绝热变化和大气静力稳定度的判别，积温学说，活动积温、有效积温和净效积温。了解：水体的热量平衡特征，水面温度的日、年变化，水体温度的铅直分布，积温的应用。第四章大气中的水分第一节空气湿度1.空气湿度参量2.空气湿度的时间变化习题要点：水汽压及饱和水汽压、相对湿度、饱和差、露点温度的概念及影响因素，水汽压、相对湿度的日、年变化规律。第二节蒸发和蒸散1.水面蒸发2.土壤蒸发3.农田蒸散习题要点：蒸发速率和水面日蒸发量的概念，道尔顿蒸发公式，水面蒸发速率的影响因素。第三节凝结和凝结物1.凝结条件2.凝结物习题要点：水汽发生凝结的条件，大气中的降温冷却凝结过程，地面凝结物的种类及成因，雾的划分，云的主要分类及云量。第四节降水1.降水的特征量和种类2.降水的形成3.干燥度习题要点：降水量、降水强度、降水变率的概念，降水的种类及等级划分，干燥度的概念及划分指标。第五节作物水分利用和调控1.作物的水分利用效率2.提高水分有效利用率的途径习题要点：作物水分利用率和水分有效利用率的概念，提高水分有效利用率的途径。本章重点难点：水汽压、相对湿度、饱和差、露点温度的概念及影响因素，水汽压、相对湿度的日、年变化规律，道尔顿蒸发公式及水面蒸发速率的影响因素，降水变率、干燥度的概念，降水的种类及等级划分。本章教学要求：掌握：水汽压及饱和水汽压、相对湿度、饱和差、露点温度的概念及影响因素，蒸发速率和水面日蒸发量的概念，雾的划分，云的主要分类及云量，降水量、降水强度、降水变率、干燥度的概念，降水的种类及等级划分，作物水分利用率和水分有效利用率的概念。理解：水汽压、相对湿度的日、年变化规律，道尔顿蒸发公式，水面蒸发速率的影响因素，水汽发生凝结的条件，大气中的降温冷却凝结过程，地面凝结物的种类及成因。了解：比湿、混合比和绝对湿度的概念，土壤蒸发、植物蒸腾和农田蒸散，云的具体分类，形成降水的宏观条件和微观过程，干燥度的划分指标，提高水分有效利用率的途径。第五章气压和风第一节气压1.气压随高度的变化2.水平气压场习题要点：气压的概念及单位，大气静力学方程，海平面气压场、高空气压场及基本的气压系统。第二节作用于空气的力1.水平气压梯度力2.水平地转偏向力3.惯性离心力4.摩擦力习题要点：水平气压梯度力、水平地转偏向力、惯性离心力、摩擦力的大小和方向。第三节风1.自由大气层中的风2.摩擦层中的风习题要点：风的阵性，自由大气层、摩擦层中空气的受力情况和风的状况，白贝罗风压定律。第四节风与农业1.风对农业环境及农业生物的影响2.风的人为调节习题要点：风对农业环境及农业生物的影响，风的人为调节。本章重点难点：海平面气压场、高空气压场，自由大气层、摩擦层中空气的受力情况和风的状况，白贝罗风压定律。本章教学要求：掌握：气压的概念及单位，海平面气压场、高空气压场及基本的气压系统。理解：大气静力学方程，水平气压梯度力、水平地转偏向力、惯性离心力、摩擦力的大小和方向，风的阵性，自由大气层、摩擦层中空气的受力情况和风的状况，白贝罗风压定律，风对农业环境及农业生物的影响。了解：压高公式，摩擦层中风的变化，风的人为调节。第六章大气环流第一节大气环流1.单圈环流2.三圈环流3.大气活动中心习题要点：三圈环流模式，气压带和行星风带，北半球的大气活动中心。第二节季风1.季风的概念及地理分布2.东亚季风3.南亚季风习题要点：季风的概念，东亚季风和南亚季风的主要成因。第三节地方性风1.海陆风2.山谷风3.焚风习题要点：海陆风、山谷风和焚风的概念及成因。本章重点难点：三圈环流、气压带、行星风带和大气活动中心的形成，东亚季风和南亚季风的主要成因，海陆风、山谷风和焚风的成因。本章教学要求：掌握：三圈环流模式，气压带和行星风带，北半球的大气活动中心，季风、海陆风、山谷风和焚风的概念。理解：三圈环流、气压带、行星风带和大气活动中心的形成，东亚季风和南亚季风的主要成因，海陆风、山谷风和焚风的成因。了解：东风带和西风带，急流，季风指数及季风的地理分布，中国季风与印度季风的主要差异，峡谷风。第七章天气系统和天气过程第一节天气系统1.气团2.锋3.气旋4.反气旋5.高空槽脊6.切变线、低涡、低空急流习题要点：气团、锋、气旋和反气旋的概念及分类，我国境内的气团，冷锋、暖锋、静止锋和锢囚锋天气模式，东亚气旋，西伯利亚高压和太平洋副热带高压，西风带槽脊，切变线、低涡和低空急流。第二节天气系统1.寒潮天气过程2.大型降水天气过程3.台风天气过程4.对流性天气过程习题要点：寒潮天气的主要特征，寒潮的强度标准，冷空气的源地和路径，中国雨带的移动与东部地区雨季，梅雨的概念、特征及相关术语，梅雨天气形势，热带气旋的分级，台风的活动季节，台风的结构和天气，台风路径，雷暴的概念和分类，雷暴天气的主要特征。第三节气象业务与气象服务1.气象业务2.气象服务本章重点难点：气团、锋、气旋和反气旋的概念及分类，我国境内的气团，冷锋、暖锋、静止锋和锢囚锋天气模式，西伯利亚高压和太平洋副热带高压，副高南北移动、中国雨带进退与东部地区雨季，寒潮的强度标准，梅雨的概念及相关术语，梅雨天气形势，热带气旋的分级，台风的结构和天气。本章教学要求：掌握：气团、锋、气旋和反气旋的概念及分类，西伯利亚高压和太平洋副热带高压，西风带槽脊，切变线、