气象学知识点总结(河北农业大学)

《气象学与农业气象学基础》

目录

绪论

第一节气象学与农业气象学

第二节大气的组成

第三节大气的结构

第一章辐射

第一节辐射的一般知识

第二节太阳辐射的基本概念

第三节太阳辐射在大气中的减弱第四节到达地面的太阳辐射

第五节地面有效辐射

第六节地面净辐射

第七节太阳辐射与农业生产

第二章温度

第一节土壤温度

第二节水层温度

第三节空气温度

第四节温度与农业生产的关系

第三章大气中的水分

第一节空气湿度

第二节蒸发

第三节水汽凝结

第四节降水

第五节人工影响天气

第六节水分循环和水分平衡

第七节水分与农业生产

第四章气压与风

第一节气压和气压场

第二节空气的水平运动——风第三节大气环流

第四节地方性风

第五节风与农业第五章天气与天气预报

第一节天气系统

第二节天气预报

第六章农业气象灾害

第一节农业气象灾書概述

第二节由水分条件异常引起的气象灾害第三节由温度异常引起的气象灾害

第四节由光照异常引起的气象灾害

第五节由气流异君导致的气象灾害

第七章气候与农业气候资源

第一节气候的形成

第二节气候带和气候型

第三节气候变迁

第四节中国气候特征和中国农业气候特点第五节中国农业气候资源

第六节农业气候生产潜力分析

第七节气候要素的一般表示方法

第八节季节与物候

第八章小气候

第一节小气候形成的物理基础

第二节农业小气候环境的改善

第三节农田小气候

第四节设施农业小气候

第五节农田防护林小气候

绪论

第一节气象学与农业气象学

一、气象学概念、研究内容与气象要素

1气象学（概念：研究大气中各种物理过程和物理现象形成原因及其变化规律的科学。）

物理过程：物质和能量的输送与转化过程，如大气的増热与冷却，水分的蒸发与凝结等；

物理现象：风、云、雨、雪、、冷、暖、干、湿、雷电、霜、露等。

2 研究内容

（1）物理气象学。它从物理学方面来研究大气中的过程和现象，揭露这些过程和现象发展的物理规律。

（2）天气学。在一定地区和一定时间内，由各项气象要素一定的结合所决定的大气状态，称为天气。研究天气过程发生发展的规律，并运用这些规律预报未来天气的学科，就是天气学。

（3）气候学。气候是在一较长时间阶段中大气的统计状态，它一般用气候要素的统计量表示。研究气候形成和变化的规律、综合分析与评价各地气候资源及其与人类关系的学科，就是气候学。

（4）微气象学。微气象学是研究大气层及其它微小环境内空气的物理现象、物理过程及其规律的科学，是物理气象学的一个分支。

二、气象要素（概念：表示大气状况和天气现象的各种物理量统称为气象要素。）

1.主要的气象要素有：气压、温度、湿度、降水、蒸发、风、云、能见度、日照、辐射以及各种天气现象。

三、农业气象要素学的定义、任务及研究方法

1.农业气象学概念：研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。

2.农业气象要素：在气象要素中和农业生产相关的称农业气象要素，包括：辐射、温度、湿度、风、降水等。

3.农业气象的研究内容：

（1）农业气象探测：包括一起研制、站网设置、观测和监测方法等。

（2）农业气候资源的开发、利用和保护

（3）农业小气候利用与调节

（4）农业气象减灾与生态环境建设

（5）农业气象信息服务：气象预报与气象情报

（6）农业气象基础理论研究

（7）应对气候变化的农业对策

4.农业气象学的任务：（1）农业气象监测。（2）农业气象预报与情报（3）农业气候分区、区划、规划与展望

（4）农业气象措施、手段的研究（5）农业气象指标、规律、机制与模式的研究

5.研究方法：通过调查、观测、试验等结合完成。

6.平行观测法：（1）生长发育状况和产量构成

（2）主要气象要素、农田小气候要素、农业气象灾害的观测和田间管理工作的记载。

7.在平行观测的普遍原则和指导下，还采用下列方法：

（1）地理播种法。（2）地理移置法或小气候栽种法。（3）分期播种法。

（4）地理分期播种法。（5）人工气候实验法。（6）气候分析法。

四、我国气象及气象学的发展简史

第二节大气的组成

一、大气的组成

大气（按成分）分类：干洁空气、水汽、气溶胶粒子

（一）干洁空气组成（25km以下）（%）

1. 氮和氧

氮：①地球上生命体的基本成分，植物不能直接吸收大气中的氮。②闪电③根瘤菌的固氮作用

氧：维持人类及动植物的生命活动，参与大气中的各种化学变化

2. 臭氧（臭氧是蓝色、有刺激性的微量气体，是平流层大气关键组成成分。大气中90%臭氧集中在距地表10-50km

高度，分布厚度约10-15km。）

1）臭氧层作用：①吸收太阳紫外辐射，少许的紫外线杀灭病菌。

②对高层大气有明显的增温作用，使50km高度附近形成一暖区。

2）臭氧层形成机理：

①高层大气中的臭氧（波长小于242nm的紫外线）。

O2+ hv → O + O O2+ O → O3

大气中 90%的臭氧是以这种方式形成的。

O3是不稳定分子，来自太阳的短于1140nm射线照射又使O3分解，产生O2分子和游离O原子。

②低层大气中的臭氧主要通过有机物氧化和雷暴闪电作用形成。

3）臭氧分布：近地面空气层含量很少；5-10km高度开始增加；20-25km达最大浓度，形成明显的臭氧层；至55km 逐渐消失。

3. 二氧化碳

(1) 二氧化碳的源：生物的呼吸、有机物的分解、各种燃烧过程以及海洋的释放等。

二氧化碳的汇：植物的光合作用和海洋的吸收等。

(2)二氧化碳的变化

日变化：主要与植物光合作用的日变化密切相关。

白天，其浓度降低，日落前达最低值；晚上，CO2浓度不断增大，到日出前后达最大值。

年变化：从春季到夏季CO2浓度逐渐降低，到秋季达最低值；从秋季到冬季CO2浓度逐渐升高；到春季达最大值。

（3）二氧化碳的作用：能强烈吸收和放射长波辐射（红外线），使之不能射出大气层以外。

（二）水汽

1.主要集中在：低层大气，随高度升高减少，在1.5~2km，为地面1/2 ；到 5km ，减少到地面的1/10。

2.含量：随时间、地点也不同。沙漠或寒冷干燥的陆面上：接近零；热带洋面上空：（按体积）高达40%。

3.水汽作用：能强烈吸收地面长波辐射，和二氧化碳一起对地面保温起着重要作用。

（三）气溶胶粒子（定义：悬浮在大气中的这些固态或液态的粒子）

1.包括：水滴、冰晶、燃烧产生的烟粒、植物花粉、微生物等。

2.多集中在：大气底层。

3.含量：随时间、地点、高度而异。随高度增加迅速减少。

城市>农村，陆地>海洋，冬季>夏季。

4.产生：大气气溶胶可以作为颗粒物（初生源）直接被排放出来，也可以由气态前体物通过化学反应（如光化

学反应）间接形成于大气中（次生源）。

5.气溶胶粒子的作用：

①减弱太阳辐射与地面辐射，影响地面和空气温度；

②沉降在叶片上的固体颗粒可强烈吸收太阳辐射，产生高温，灼伤叶片，还对叶片遮光，堵塞气孔，影响光合作用

正常进行；

③降低大气透明度，影响大气能见度；

④充当水汽凝结核，对云、雾及降人体有害；

⑤参与大气的许多化学反应过程，如NO水的形成有重要意义。

⑥有些是污染物质，如烟中的烟黑是致癌物质，粉尘中大量铬、镉、铅等。

6.大气气溶胶空气污染与气候效应

直接作用：

反射太阳辐射（如硫酸盐气溶胶反射强），增加行星反照率，使大气和地表冷却。

但是，黑炭气溶胶（汽车尾气、煤、石油等燃烧、生物焚烧）对太阳辐射有较强吸收，可加热大气层。

间接作用：

改变云物理过程（通过凝结核或冰晶核），从而改变云的辐射特征、云量和云的生命期。

气溶胶越多，云的生命期延长，云分散，降水可能性减低、反射率增强。

二、大气污染问题

1 、大气污染概念：因人类的生产和生活活动使某些物质（如粉尘微粒、各种硫化物、氮化物、氧化物、卤化

物、有机化合物等）进入大气，使大气的化学、物理、生物等方面的特性改变，从而影响人们的生活、工作，危害人体健康，影响或危害各种生物的生存，直接或间接地损害设备、建筑物等的现象。

2、污染物：烟尘、总悬浮颗粒物（飘尘）（PM10或PM2.5）、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、挥发性有机化合物等。

3.我国目前规定空气质量必须依据的污染物有三项：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）和可吸入颗粒物（PM10）。

4.API 空气污染指数AQI 空气质量指数

5.大气污染对全球气候的影响

①酸雨（指PH<5.6的降水。）②温室效应：③臭氧层的破坏。

（酸雨毒性比SO2、NOx大好多倍，被称为“天空中的死神”。其形成与大气中酸性物质的浓度及其转化条件、气象条件、地形有关。酸雨可发生在发源地内，也可随风移动到几千里以外。）

6.大气污染防治

①工业合理布局与减排；②煤烟型污染防治；③减少交通污染；④合理使用农药和化肥；⑤绿色植被和覆盖。

第三节大气的结构

一、大气的垂直范围

二、大气的垂直分层

散逸层

800km

热层（暖层）

85km

中间层

55km

平流层

7-18km 上层：6km-对流层顶

对流层中层：2-6km 近地面层：接近地面的50-100m以下气层地面下层（摩擦层）：地表向上延伸1-2km

（一）对流层贴地气层：2m以下贴近地面的薄层

1.厚度：低纬度地区17～18km，中纬度地区10～12km，高纬度地区8～9km。

2.按照温度和空气特点可分为

上层：6km-对流层顶。特点：气温常年0 ℃以下，此层水汽少。

中层：2~6km。特点：受地表摩擦力的影响很小，空气的垂直运动比下层小，云雨降水主要发生在此层。

下层：自地表向上延伸1～2km。特点：受地面影响大，空气的对流和湍流运动很强。

3.主要特点：

①温度随高度升高而降低。平均每升高100m，气温约下降0.65℃。

②有强烈的对流运动和不规则的乱流运动。

③气象要素水平分布不均匀。

4.对流层是气象研究的重点的原因：①对流层集中了3/4的大气质量和几乎所有的水汽；②大气中主要天气现象

如云、雾、雨等都形成在此层；③人类活动都在此层。

（二）平流层

（1）下层气温随高度几乎不变，到30~35km高度处基本保持在-55 ℃左右，上部温度随高度升高而显著增高，到平流层顶气温一般为-3℃以上。

（2）空气以水平运动为主，无明显的垂直运动。

（3）水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流比较平稳，适宜于飞机航行。

（三）中间层

1）气温随高度增高而迅速下降，其顶部气温可降至-83℃以下。

2）高空对流层。

3）空气中分子较少，原子相对较多。

（四）热成层

1）温度随高度上升而迅速增高。

2）空气处于高度电离状态，称“电离层”。

3）高纬度地区的晴夜可出现极光，这可能是太阳发出的高速带电粒子使高层稀薄的空气分子或原子激发后发出的光。这些高速带电粒子在地球磁场作用下向南北两极移动。

（五）散逸层

1）气温随高度升高变化缓慢或基本不变；

2）气温很高，空气粒子速度快；

3）距地球远，空气受地心引力小。

思考题

1．什么是气象学和农业气象学？

2．何谓气象要素？有哪些主要的气象要素？

3．大气是由哪些成分组成的？

4．什么是干洁大气？

5．根据大气温度在垂直方向上的分布可将大气分为哪几层？对流层的主要特征是什么？

6．大气成分中的二氧化碳、臭氧、水汽在气象学和生物学上有何意义？

第一章辐射

第一节辐射的一般知识

一、辐射的概念、性质及其表征的物理量。

1. 辐射概念：物体以电磁波或者粒子的形式放射和输送能量的方式。

辐射能概念：以辐射的方式放射和输送的能量。

2. 性质：波粒二象性，辐射的传播过程表现为波动性，而与物质间相互作用时表现为粒子性。辐射波动性在光学中具有广泛意义，而当研究问题进入分子或原子领域时，辐射粒子性则具有重要意义。

（1）辐射波动性

电磁波的波长λ、频率γ和传播速度V，三者之间的关系为：

V = λ γ

电磁波波长单位: 微米μm 埃?纳米 nm

1μm = 10-6m1? = 10-10m1 nm = 10-9m

（2）辐射粒子性

辐射粒子学说认为，电磁辐射是由具有一定质量、能量和动量的微粒子（或称光量子）流组成，每个光量子的能量（E

h＝6.626×10-34J·s，称为普朗克常数。

3. 表征辐射特性的物理量

辐射通量：单位时间内通过任意一表面的辐射能。

辐射通量密度:单位面积上的辐射通量。即单位时间内通过单位面积的辐射能。

光通量：是表征辐射通量而产生光感觉的量，单位为流明（lm）。

光通量密度: 单位面积上的光通量，单位为流明·米-2（lm·m-2 ）。

光照度：单位面积上接受的光通量，单位勒克斯 lx

二、物体对辐射的吸收、反射和透射

1. 吸收率（A）、反射率（a）和透射率（t）Q= Q a+Q t +Q A

1=A+a+t

吸收率（A）、反射率（a）和透射率（t）都为0-1的无量纲量。反射率（a）和透射率（t）可以测量。

2.绝对黑体：如果某种物质对任何波长的辐射的吸收率都等于1，则这种物体就叫做绝对黑体。

灰体：如果某种物质对任何波长的辐射的吸收率都为一个常数，而不随波长变化，则这种物质就叫做灰体。 三、黑体的放射能力与温度、波长的关系

(1)斯蒂芬-波尔兹曼定律 ：黑体的放射能力（E T ）与其表面的绝对温度（T ）的四次方成正比

随着温度的升高，黑体对各波长的放射能力，都相应增强，因而其放射的总能量（曲线与坐标轴的面积）也显著增大。

E T ＝σT

4

σ＝5.67×10-8W ˙m -2˙K -4

T ＝273.15＋t （T 是绝对温度）

(2)维恩(Wien)位移定律 ：黑体放射能力最大值所对应的波长与绝对温度（T ）成反比。

黑体表面温度愈高，其放射能量最大值的波长愈短，随着黑体温度的增高，具有最大放射能力的波长逐渐

向短波方向移动（它所发出的光就由红橙色转为青蓝色） 。

第二节 太阳辐射的基本概念

一、太阳辐射光谱和太阳常数（S 0）

太阳辐射波长范围很广，但其能量99%集中在0.15-4μm 之间。

太阳辐射光谱：太阳辐射色散分光后按波长大小排列的图案，称太阳辐射光谱。 太阳常数（S 0）：在大气上界，当日地间处于平均距离时，垂直于太阳光线的平面上，单位面积、单位时间内所

接受的太阳辐射能。

二、太阳高度角（h ） 1．概念：太阳平行光线与水平面的夹角。

2．计算公式 ：

C

T =max λK

m 8.2897?=μC λ

o

sinh＝sinφ sinδ＋cosφ cosδ cosω

φ为观测点地理纬度，北半球为正，南半球为负；

δ为太阳赤纬，北半球为正，南半球为负。

δ随观测日期变化，春分与秋分日δ＝0°；夏至日δ＝+23.5 °；冬至日δ＝-23.5°

ω是时角。以当地真太阳时正午为零度，下午为正，上午为负，每一小时15 °

即：正午ω＝0；上午ω＜0；下午ω＞0，每15°为一小时。如上午9点，ω=－45°

3. 正午时的太阳高度角：

h ＝90°-|φ-δ|

三、朗伯定律

S′·AB·AE＝S·AC·AE

∴S′＝S·AC／AB

即：S′＝S·sinh

S’=S*Sinh

第三节太阳辐射在大气中的减弱

大气辐射在通过大气到达地面的过程中受到削弱，这种削弱主要是大气对太阳辐射的吸收、散射、反射作用造成的。（反射>散射>吸收，尤其是云层对太阳辐射的反射最为明显，另外还包括大气散射回宇宙以及地面反射回宇宙的部分；散射作用次之，形成了到达地面的散射辐射；吸收作用相对最小。）

一、大气对太阳辐射的吸收

1、氮和氧：它们对太阳辐射的吸收很少。氧只对波长小于0.2μm的紫外线吸收能力很强，在可见光区虽有

吸收带，但吸收能力较弱。

2、臭氧：在大气中含量虽少，但对短波辐射（太阳辐射能量）的吸收很强。在0.2—0.3μm有一强吸收带

3、水汽：在可见光区和红外区都有不少吸收带，但吸收最强的是在红外区，在0.93—2.85μm之间的几个

吸收带。太阳辐射因水汽的吸收可以减弱4％—15％。

（二氧化碳、悬浮在大气中的水滴，杂质）

二、大气对太阳辐射的散射

1.散射概念：大气辐射通过大气时，遇到大气中的各种质点，太阳辐射能的一部分则以电磁波的形式从这些

质点向四面八方传播开，这种现象称为散射。

2.散射能力与散射质点的大小有关：

①分子散射（散射质点的直径小于入射辐射的波长）：辐射波长愈短，愈容易被散射。

其关系为：散射能力与波长4次方成反比，这种散射是有选择性的。

②粗粒散射（漫射）：太阳辐射遇到直径比波长大的质点，各种波长同样被散射，即散射是没有选择性的。

4.为什么晴朗天空呈蔚蓝色？

晴朗的天空，大气中的水汽、尘粒等杂质较少，主要是空气分子散射，因此晴朗天空呈蔚蓝色。

5.为什么天空中有云或杂质较多时呈乳白色？

当大气中水滴、灰尘等杂质较多时，大气的散射以漫射为主，天空呈乳白色。

6.为什么早晚的太阳呈红橙色？

三、大气对太阳辐射的反射（最强）

1.发生反射的物质：云层（最强）和颗粒较大的尘埃.

云的反射能力随云状和云的厚度而不同。云层越厚，云量越多，反射作用越大。

2. 反射对各种波长没有选择性，所以反射光呈白色。

四、太阳辐射透过大气层时减弱的一般规律

1. 大气（质）量：m＝csch＝1/sinh

当h>30°时，m可根据上式计算，较精确；当h<30°时，计算会有一定误差。

2.大气透明系数

（1）概念：太阳辐射透过一个大气质量后的辐照度与透过前的辐照度之比。 P m=S m/S m-1

（2）对于不同波长的辐射，大气透明系数也不同，P短波光

在一天中，下午透明系数小，在一年内，夏季透明系数小。P高纬度>P低纬度，P高空>P低空。

一般说，干空气的平均透明系数为0.8-0.9。

3.大气减弱太阳辐射的一般规律——布给-朗伯定律

太阳辐射透过大气层后的减弱与大气透明系数和大气质量的关系：

S m=S0P m

S m为透过m个大气质量后垂直于太阳光线的平面上的太阳辐射通量密度；

S0为太阳常数；

P为大气透明系数。

第四节到达地面的太阳辐射

太阳直接辐射：太阳以平行光线的形式直接投射到地面上太阳辐射大气削弱投射到地面上的辐射—总辐射的辐射

散射辐射（天空辐射）：自天空各个方向投射到地面的辐射

一、太阳直接辐射

1.表示：到达地面上的太阳直接辐射通量密度（S’）

2.影响因子：大气透明系数(P )、大气量( m )、太阳高度角（h）、纬度、海拔、坡向、坡度和云量。

①大气透明系数:大透明系数越大时，太阳辐射被削弱的越少，因此太阳直接辐射越强。

②海拔:随海拔高度的增加而增大。海拔高度增加，大气路径减短，空气中水代及尘埃含量相对减少，因而

太阳直接辐射增大。

③纬度：北半球冬半年：直接辐射也随纬度增高而减小（因太阳高度角和太阳可照时间随纬度的增高而减小）

夏半年直接辐射仍然不大（虽然可照时间随纬度的增高而增长，在极地地区还有永昼现象，但高纬

度地区太阳高度角比较小），加上云和透明系数的影响，全年直接辐射的最大值出现在回归线附近。

3.变化（取决于太阳高度的变化）：

日变化：晴朗无云的天气条件下，一天中，太阳直接辐射在上午随太阳高度角的增大而增弭

正午达最大值，下午随太阳高度角的减小而减弱(如图1-9)。

曲线的偏对称(午前略小于午后)，是因该地区上午大气较混浊(常有轻雾) 而造成的。

年变化：一年中直接辐射夏季最大，冬季最小，

二、散射辐射(天空辐射)

1、影响因子：太阳高度（主要）、大气透明度(P )、大气量(m)、纬度、海拔、云量。

①太阳高度：随太阳高度的增加，散射辐射增大。因为太阳高度增高，太阳直接辐射增强，因而被散射的能量

也随之增强。

②大气透明度：大气透明度差，散射质点多，散射辐射增强。

③云：有云时，能增加散射辐射。因水滴和冰晶是很强的散射质点。

但当云很厚时，直接辐射削弱得多，散射辐射反而比晴天时还低。

④下垫面反射率：下垫面反射率越大，散射辐射越强。

⑤海拔：随海拔高度的增加而减小，但在全天有云时，却随海拔高度的增加而增加。

2、变化：

①日变化：基本上与太阳高度角的日变化一致，中午附近达最大值，但不全对称，这是因为上下午的大气透明

系数和云况不同。

②年变化：年变化基本上决定于正午太阳高度、云量和昼长的年变化，最大值总是出现在夏季。

三、总辐射（Q）Q = S′+D

总辐射=太阳直接辐射+散射辐射（比重大）

1.影响因子：

①太阳高度角(h)：随其增加而近于线性增加。

②大气透明度(P )；③大气质量(m)；④海拔；⑤坡度坡向；

⑥纬度：纬度越低总辐射量越大，

春秋分：最大值出现在赤道上

夏至（冬至）日：最大值分别出现在北（南）纬30°附近

⑦云量：云量不多时总辐射可能比碧空大；云量较多时总辐射完全由散射辐射（天空辐射）构成，小于晴天。 四、地面对太阳辐射的反射

被地面吸收

1.到达地面的总辐射

返回大气或宇宙空间（地面反射作用） 2.地球表面平均反射率：5% 3.反射率影响因素：

①下垫面颜色：深色土<浅色土； ②土壤湿度：潮湿土<干燥土；

下垫面反射率 ③表面粗糙度：粗糙土<平滑土；

④太阳高度角：太阳高度角增大，入射角减小，太阳辐射中短波部分增大，反射率减小。

植被反射率：植被种类、生长发育状况、颜色、郁闭程度 水面反射率：波浪、太阳高度角

第五节 地面有效辐射

一、地面辐射

1.地面辐射概念：地面吸收太阳辐射，同时按其本身的温度向外放射辐射，称为地面辐射。（地表温度约300K ）

2.地面辐射能力影响因素：

①地面温度：地面温度越高，地面辐射越强； ②地面性质：（长波辐射可以把新雪面视为黑体）

3.地面辐射能量：在3～80μm 之间，能量最大波长在10μm 处，主要集中在红外光谱区，具有热效应。 二、大气辐射：

1. 概念：大气主要吸收地面辐射，同时按其本身的温度放出辐射，称为大气辐射。（对流层大气平均温度250K ）

2.大气辐射能量：大部分集中在4～120μm，最大辐射能力的波长为11.6μm。

3.大气逆辐射(Ea)：大气辐射中投向地面的辐射。 三、地面有效辐射

1. 概念：地面放射的辐射（Eg ） 与地面吸收的大气逆辐射（Ea ）之差称为地面有效辐射。

F = Eg - Ea

F 表明在长波辐射交换过程中，地面能量的得失： 2.大小：

①Eg > Ea ，即放射热量>吸收，F 为正； ②Eg < Ea ，即放射热量<吸收，F 为负；

通常情况下，地面温度>大气温度，Eg> Ea ，F 为正值； 当近地气层有强逆温和空气湿度很大时，F 可能为负值。 3.影响因子：

① 地温高，地面辐射增强，F 增大； ② 气温高，大气逆辐射增强，F 减小；

③ 大气湿度大，大气逆辐射增强， F 减小； ④ 云量多，云层厚，大气逆辐射强，F 小； ⑤ 大气中CO2多， F 小，可提高地面温度；

⑥ 土壤表面性质：平滑土<粗糙土；干燥土<潮湿土。 ⑦ 海拔高度增加，水汽减少， E a 小，F 大。 3.日变化和年变化。

日变化：晴天，有明显日变化。最大值在午后出现，最小值在日出前后。云往往破坏其规律。 年变化：以夏季最大，冬季最小。

4.意义：

夜间F大小可决定地温的高低和地温降低的快慢。F大，易出现露、霜或形成雾，在早春和晚秋能导致霜冻。

第六节地面净辐射

1.地面净辐射（又称辐射平衡、辐射差额）

R=（Sˊ+ D）（1 - α）- F

R>0，Sˊ+ D>F，热量积累；

R<0，Sˊ+ D

阴天： R = D（1-α）- F

晚上： R = -F

2.地面净辐射的变化：

（1）日变化

（2）年变化

（3）随纬度变化

第七节太阳辐射与农业生产

一、不同光谱成分对作物的影响

（1）波长大于1.00μm的辐射：被植物吸收转化为热量，影响植物体温和蒸腾作用，可促进干物质的积累，但不参加光合作用。

（2）波长在1.00～0.72μm的辐射，只对植物伸长起作用，其中0.78～0.80μm的远红外光，对光周期及种子形成有重要作用，并控制开花与果实的颜色。

（3）波长在0.72～0.61μm的红光和橙光，可被植物体内叶绿素强烈吸收，光合作用最强。并表现为强光周期作用。

（4）波长在0.61～0.51μm的绿光，表现为低光合作用和弱成形作用。

（5）波长在0.51～0.40μm的蓝紫光，可被叶绿素和叶黄素较强烈地吸收，表现为强的光合作用与成形作用。

（6）波长在0.40～0.32μm的紫外光，它主要起成形和着色作用，如使植物变矮、颜色变深、叶片变厚等。

（7）波长在0.32～0.28μm的紫外线，它对大多数植物有害。

（8）波长小于0.28μm的远紫外线可立即杀死植物。

2、光合有效辐射PAR

（1）概念：太阳辐射中对植物光合作用有效光谱成分。

（2）波长范围：0.38～0.71 μm（也有用0.40～0.70 μm），与可见光基本重合。

（3）计算公式：PAR＝0.43 S′+0.57D

（4）意义：光合有效辐射的时空分布，可以确定进入农田、植物群落的能量，对制定适宜的群体结构和产量等方面具有重要意义。

二、光照度对生物的影响

1、光饱和点：当光照度增加到一定数值时，光合强度便不再增加，这种现象叫光饱和现象，开始达到光饱和现

象时的光照度，叫做光饱和点。

光补偿点：当光照度下降时，光合强度与呼吸强度逐渐接近，当光照度降低到光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等时，也就是净光合强度等于零，这时的光照度，称为光补偿点。

2、光照度与作物发育和品质的关系：

①强光有利于作物生殖器官的发育，相对的弱光却有利于营养生长；

②强光还有利于黄瓜雌花数增加；

③光照度还会影响作物的品质。

三、光照时间长短对作物的影响

1、光照时间=可照时数+曙暮光时间

（1）可照时间：日出到日没太阳直射光在无任何遮蔽得条件下照射地面所经历得时间（或昼长）。

长短：北方>南方

（2）曙暮光：日出前与日落后地面接收到高空大气散射光的时间。

表示：一般民用曙暮光时数是指太阳在地平线以下00~60的一段时间。

长短：全年以夏季最长，冬季最短；高纬度地区>低纬度地区。 2、光周期现象

（1）概念：一定时间光照与黑暗的交替影响植物生长发育，特别是影响植物的开花的现象称为光周期现象。 （2）分类：（按植物开花对光照长度的要求） ①短日性（照）植物（原产于低纬度地区）：如果适当地延长黑暗，缩短光照，可提早开花。 如烟草、大豆、水稻、玉米、高梁、棉花、菊花等。 ②长日性（照）植物（原产于高纬度地区）：如果延长光照，可提早开花。 如大麦、小麦、萝卜、菠菜、大白菜、洋葱、蒜等。

③中性植物：如黄瓜、番茄、茄子、四季豆和一些四季开花的花卉等。

3. 从光照时间考虑作物引种：

（1）对短日照作物来说：

①南种北引：日照增长、温度不足而延迟发育 ；

②北种南引：由于光照时间变短，温度增高，生育期缩短，有机物质积累不够，造成早熟减产和品质下降。 （2）对长日照作物来说：

①南种北引，由于光照时间变长一般提早成熟，可弥补北方地区热量不足，避免秋季早霜冻危害，但北方温度较低，是否早熟，还要综合考虑 。

②北种南引，由于光照时间变短，一般都延迟成熟，但南方温度较高，生育期是否延长，还要综合考虑。 4.引种考虑因素：气温、日照、纬度、海拔、土壤、植被、降水分布及栽培技术水平等，其中气温和日照长度是决定性的因素，而纬度和海拔则与气温和日照长度密切相关。 5.引种步骤：

（1）引进品种。根据本地的生态条件和栽培特点，有的放矢地引进一定数量的材料，为防止本地区没有的病、虫、杂传入，须严格遵守植物检疫制度。

（2）品种观测。小量种植引种材料，并每隔一定的间距种植对照品种(当地优良品种)，用于比较。 （3）生产推广。经1-2年品种观测，选出最好的材料在生产上推广。

环境气候。引种成败取决于物种或品种本身的遗传特性和新地区与原产地环境条件差异的大小。作物引种一般原则是原产地和引入地之间应具有生态条件或气候条件的某种相似性。当引入地与原产地自然条件如纬度、海拔、日照、气温、雨量分布等相似时，一般生育期和经济性状变化不大，引种较容易获得成功。如原产南方的短日照作物水稻北移，表现为生育期延长、抽穗推迟，其中晚稻品种常不能抽穗;而南移则生育期缩短，营养体生长不良，分蘖少、穗粒变小，产量锐减。长日照作物冬小麦南移，常因不能满足其苗期对低温的要求而匍伏不起，或受短日照影响而延迟拔节、抽穗，不能及时成熟;北移则又因北方严寒而不能安全越冬。但如选择适当的品种类型，引种仍有成功可能。 四、植物的光能利用率及提高途径

1.光能利用率：是植物光合产物中贮存的能量占所得到的能量的百分率。

式中，E p 为光能利用率，M 为单位面积上的产量干重（g·m -2

），h 为单位干物质燃烧时产生的热量。

∑（S /

+D ）为生长季太阳直接辐射S 和散射辐射D 日总量之和。 2.限制光能利用率的因素主要有： 1) 光能转化率低 ；

2) 黄秉维提出（1978）要特别注意利用光合潜力 ； 3) 作物群体内光分布不合理 ； 4) 温度 ；

5) 水分不足，蒸腾减小 ； 6) 农田内CO 2不足 ；

7) 作物遗传特性的限制 ； 8) 作物营养物质的缺乏；

9) 自然灾害（气象与病虫等）的影响。 3.提高光能利用效率的途径：

100%()p h M

E S D ?=?'+∑

（1）充分利用生长季节，改革种植制度与方式，推广间作套种； （2）选育合理的株型、叶型、高产不倒伏品种；

（3）提高单位面积的光合生产率，创造合理的叶面积，是提高光能利用率的重要措施； （4）趋利避害，充分利用光能资源。

复习思考题

1) 黑体辐射的2个基本定律。

2) 何谓太阳常数、太阳高度角？如何计算正午时刻太阳高度角。 3) 何谓大气质量和大气透明系数？它们各受那些因子影响？ 4) 何谓S 、D 、Q ？它们各受那些因子影响？

5) 太阳辐射透过大气层后减弱的原因及规律是什么？

6) 何谓地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、地面有效辐射？影响地面有效辐射的因子是什么？ 7) 何谓地面净辐射？写出其公式，并说明其物理意义。 8) 何谓光合有效辐射？在农业上有何意义？ 9) 何谓光饱和点和光补偿点？了解其农业意义。

10) 何谓光周期现象？在作物引种中如何考虑作物光周期现象？ 11) 何谓光能利用率？其限制因素有哪些？如何提高？

第二章 温 度

第一节 土壤温度

一、地表面的热量收支

R = P + B + LE

地面净辐射=湍流热交换+分子热交换+潜热热交换

改写为：Qs = R – P - B′- LE

地表面热量收支差额=地面净辐射-湍流热交换-传递给下层土壤的热量-蒸发的热量

式中，各项单位均为W·m -2

，并规定，R 净收入为正，R 净支出为负。

二、土壤的热特性

（一）土壤的热容量 质量热容量/比热容 容积热容量（多用）

1.容积热容量：单位体积的土壤的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（放出）的热量（J/m 3

. ℃）。

C = △Q/△T 或者 △T = △Q / C

（1）土壤热容量C 大小：由土壤组成成分和比例决定。

（2）影响土壤热容量的因素：土壤水分（湿度越大土壤热容量增大）和土壤中空气所占的比例。 （3）通过翻耕、培土可以改变热容量大小。 （二）土壤的热导率

1.土壤热通量（B ）：单位时间内通过单位横截面积的热量，与土壤温度的垂直梯度（

）成正比

即：

式中，负号表示热量从高温传到低温， 热导率λ。

2.热导率：温度垂直梯度为1℃·m -1，在单位时间通过单位横截面的热量。单位：J·m -1·S -1·℃-1

为负值时，B 为正值，表示热量由地表传到深层； 为正值时，B 为负值，表示热量由深层传到地表； 热导率越大，传导越快；越小，传导越慢；

思 考：冬小麦灌冻水；冬小麦冬前镇压；春季耙松土壤。 三、土壤温度的日、年变化

较差：指一定周期内，最高温度与最低温度之差。 位相：指一定周期内最高温度和最低温度出现的时间。

Z

T

??-

Z T

B ??-=λ

（一）土壤温度的日变化

1.最高温度在13时左右，最低温度出现在将近日出时。

2.影响因子：①太阳高度；②土壤热特性；③土壤颜色；④地形；⑤天气。

（二）土壤温度的年变化）

1.温度年较差：一年中，月平均温度的最高值和月平均温度的最低值之差。

2.影响因子：①纬度；②自然覆盖（植被和雪的覆盖）；③土壤热特性；④地形；⑤天气条件等。

四、土壤温度的铅直分布

五、土壤的冻结和解冻

1. 土壤冻结:土壤温度达O℃以下时，土壤中水分与湖湿土粒发生凝固或结冰，使土壤变为坚硬的现象。

（1）土壤冻结保度与积雪覆盖、植被状况、天气条件、土壤湿度、土壤结构、地势有关。

（2）积雪覆盖和植被可使土壤冻结较浅，湿度大的土壤，冻结浅而晚; 砂土较黏土冻结深;

疏松土壤较紧实土冻结深; 高地较低地冻结深。冻土深度自北向南减少。

2. 土壤解冻:春季由于太阳辐射增强和土壤深层热量上传，使冻土中水分逐渐融解，称为土

壤解冻。

3. 土壤解冻的农业意义:

（1）掀耸：在土壤的解冻过程中，随着早春温度的波动，致使土壤时化时冻，连融交善。极易将浅根作物的根拉断。因为当土壤冻结时，土壤连同作物一同隆起，而在土壤解冻时，土粒随着解冻而落下，作物不能跟着下沉，所以，经过几次隆起与下沉就使作物的根系被拉断，分蘖节暴露在土壤外面，作物很快干枯死亡的现象。

（2）冻拔害

（3）返浆：在土壤刚开始解冻时，由于土壤还未化通，上面化冻后的水分不能下渗而造成地面泥疗，通常称之为返浆。

（4）窖藏深度：在最大冻土深度以下。

（5）灌冻水时间：在土壤处于“日化夜冻”的时期进行，过晚会在地面形成冰壳损伤麦苗。

第二节水层温度

1.地球表面水城的面积约占总面积的71%。

一、造成水陆增热和冷却差异的原因

(1) 水的容积热容量约比土壤大一倍；

(2)水为半透明体，太阳辐射可透人相当深的水层(几十米)中，约一半的能量为表层(10cm)水所吸收，另一半

被其以下水层吸收，所以水面升温比地面小得多;

(3) 水面消耗于蒸发的热量大于陆地，水面的增温因而缓和；

(4) 水具有流动性，其传热方式有湍流和对流作用、平流运动（造成热量的水平输送）。

二、水层温度的变化

1.水面温度的日、年较差都较土壤表面小。

2.一日中，水面最高温度出现在15~16时，最低温度出现在日出后2~3 h。

3.一年中，北半球中、高纬度地区，水面最高温度出现在8 月; 最低温度出现在2~3月

4.在水层中，每加深60 m，最热月和最冷月出现的时间落后一个月。

三、厄尔尼诺和拉尼娜现象

1.“厄尔尼诺” ：西班牙语“EI Nino”的音译，是“圣婴”（上帝之子）的意思。现已用来专门指秘鲁外海及赤道太平洋地区海水温度持续异常偏高的现象，是海洋与大气相互作用的一个突出表现。

2.“拉尼娜”：“La Nina”是“女孩”，是赤道附近东太平洋水温反常变化的一种现象，同时也伴随着气候异

常。其特征恰好与“厄尔尼诺”相反，它也被称为“反厄尔尼诺”现象。

拉尼娜与厄尔尼诺现象现在都成为预报全球气候异常的最强信号。

第三节空气温度

一、空气的増热和冷却

（一）空气非绝热变化（空气因与外界发生热量交换而引起空气温度的变化。）

（1）分子传导

（2）辐射

（3）对流：；分为热力对流、动力对流

（4）乱流（湍流）

（5）平流

（6）潜热交换

（二）空气的绝热变化

（1）干空气绝热变化：干空气或未饱和湿空气团，在绝热上升或下降过程中的绝热变化称干绝热变化。

其温度随高度的变化率称干绝热直减率（即干绝热垂直减温率），常用γd表示,其值约为1℃/100m。

（2）湿空气绝热变化;饱和湿空气团，在绝热上升或下降过程中的绝热变化称湿绝热变化。

其温度随高度的变化率称湿绝热直减率（即湿绝热垂直减温率），常用γm表示，其值平均为0.5℃/100m。

二、气温的时间变化

1.气温的日变化：T max在14～15时，T min出现在日出前后。

2.气温日较差<土壤表面温度日较差

3.影响气温日较差的因素有：①纬度；②季节；③地形；④下垫面性质；⑤天气。

4.近地面空气温度变化主要取决于：下垫面的温度变化。

5.气温的年变化：就北半球来说，中、高纬度内陆地区月平均最高温度在7月份，月平均最低温度在1月份。

海洋上的气温以8月为最高，2月为最低。

4.影响气温年较差因子:①纬度；②海陆；③距海远近；④海拔高度和地形；⑤云量和降水。

5.气温有非周期性变化。

三、气温的垂直分布

1.气温垂直梯度：在对流层中气温的垂直变化用气温垂直梯度表示，简称气温直减率。

气温垂直梯度是指高度每相差100m，两端气温的差值（℃/100m）,常用γ表示。即γ＝- (ΔT/ΔＺ) 气温随高度的增加而降低，则γ＞0；气温随高度的增加而增高，则γ＜0。

2.逆温

（1）概念：对流层中，气温直减率为负值时，高度越高，气温也越高，这种气温的垂直分布成为逆温。

（2）应用：①在寒冷季节，将晾晒的农副产品置于一定高度之上以免受冻;

②有霜冻的夜间往往有逆温存在，气层处于最稳定状态，熏烟防霜冻时烟雾正好弥漫在贴地气层，保温效果好;

③防治病虫害时，为了使药剂能均匀地酒落在植株上，也往往利用清晨逆温层，使药剂不致向上传送。

四、大气的稳定度

1.空气的垂直运动究竟是得到加强还是受到抑制，决定于大气的垂直稳定度。

2.大气垂直稳定度的概念：

气块受到垂直方向扰动后，大气层结(即温度、湿度的垂直分布)使它具有返回或远高原来平衡位置的趋势和程度，又称大气静力稳定度或层结稳定度。

3.大气垂直稳定度分类：稳定大气、中性大气、不稳定大气

第四节温度与农业生产的关系

1.温度是植物生活的重要条件之一，因为：

(1）直接影响作物的生长、分布界限和产量；

(2）影响作物发育速度、全生育期长短和各发育期出现早晚；

（3）影响光、水资源的利用和作物生产的安排；

(4）影响作物病虫害发生、发展。

一、三基点温度与受害、致死温度

1、三基点温度：指作物生长发育过程中的最低、最适和最高温度。

2.三基点温度、使作物受害或致死的最高与最低温度指标，统称为五个基本点温度。

3.在农业生产中的意义：

（1）确定作物种植季节；

（2）确定作物分布区域；

（3）计算作物生长发育速度；

（4）估算作物产量潜力等。

二、农业界限温度

1.农业界限温度概念：对农业生产有普遍指示意义的，标志着某些重要物候现象和农事活动的开始和终止的日平均温度，称农业界限温度，简称界限温度或指标温度。

2.农业气象上常用的界限温度（日平均温度稳定通过的日期）：0℃、5℃、1 0℃、15℃、20℃ 。

0℃：土壤冻结和解冻，越冬作物秋季停止生长、春季开始生长的界限温度。

春季－秋季农耕期秋季－春季休闲期

5 ℃：多数树木开始生长，喜凉早春作物播种、越冬作物开始生长的界限温度。

春季－秋季冬作物或喜凉作物生长季

10 ℃：一般喜温作物（玉米、棉花）开始播种与生长的界限温度。喜凉作物积极生长温度。

15 ℃：水稻开始移栽，喜温作物积极生长的界限温度。

春季－秋季是喜温作物的活跃生长期。

20 ℃：早稻开始正常分蘖，晚稻齐穗期，热带作物开始生长的界限温度。

3.在农业气象中的应用：

（1）大于界限温度的持续日数，可以说是标志一个地区热量条件的程度的指标，从春季到秋季界限温度之间的持续日数可以反映作物生长季。

（2）用稳定通过界限温度的日期，可反映季节的早晚和划分春季天气的类型。

4.生物体温

包括气温、地温和水温等在内的环境温度对农业生物生长发育的影响最终表现为农业生物体温的高低。

通常情况下，植物和变温动物的生长发育速度与体温成正相关，恒温动物虽然体温维持不变，但是环境温度也能影响其代谢速度和生命活动，如植物根、茎、叶、花、果的温度。

由于生物体温测定较难，通常以环境温度代替体温。

应用：

(1）霜冻、高温逼熟等预报有一定作用；

(2）小麦群体冠层温度与气温差值反映作物缺水状况，预报小麦是否缺水及所需灌溉量；

(3）美国利用卫星上的红外线测定植株体温来预报柑橘等的霜冻，比气温预报更准确。

三、温周期周期性变化对作物的影响

1、温周期现象：植物对季节或昼夜温度变化的反应。

（1）一般地，在春夏季植物生长速率呈现白天较慢而夜间生长较快的昼夜周期性变化。因为白天温度高，蒸腾量大，光照强抵制生长。昼夜变温促进生长。

（2）热带植物适应昼夜温度高、日交差较小的日温周期，而温带植物适应昼温高夜温低、日较差较大的日温周期。（3）日较差大的地方水果及肉质根类作物含糖量高，植物蛋白质含量高。

（4）树木的径向生长，一般在春夏季温度适宜时，细胞分裂快、细胞体积较大、形成颜色较浅的带；而秋冬季时细胞较小而壁厚，色较深，年复一年，构成一圈圈年轮，这是植物生长季节周期性表现。

2、春化作用

（1）春化作用：低温诱导促使植物开花的作用。

秋播作物春播不能开花或延迟开花，但春化后可以，如冬小麦种子低温处理后春播可在当年夏季抽穗开花。

（2）去春化作用（或解除春化）：在植物春化过程结束之前，如将植物放到较高的生长温度下，低温的效果被减弱或消除的现象。一般解除春化的温度在25~40℃，如冬小麦在30度以上3~5天即可解除春化。

（3）农业生产上，利用春化作用可在春天补种冬小麦。

园艺上，利用春化控制花期、缩短生产期、提高产量和价值。

四、积温及其在农业上的运用

1.积温概念：某一时段内逐日平均气温累积之和。它是研究作物生长、发育对热量的要求和评价热量资源的一

种指标。单位为℃。

2. 活动积温（y）：

高于生长下限温度（B ）的日平均温度(ti)，为活动温度活动积温则是指作物在某时期内活动温度的总和。 即：

T i>B 当Ti ＜B 时，ti 取值为0。

3.有效积温（A ）：

有效温度是指日平均温度(ti)与生长下限温度（B ）之差。有效积温是指作物在某时期内有效温度的总和。 即：

当ti ＜B 时， (ti-B)取值为0。

两种积温比较，活动积温统计比较方便，常用来估算地区的热量资源；有效积温稳定性较强，比较确切，常用来表示作物生长发育对温度的要求。

例题：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℃，试求该作物开花时间及其所需活动积温与有效积温。 解：（1）求某作物所需有效积温(A)：

由公式 n=A/(T －B) 得：A=n(T －B) 则 A=(25℃－10℃)×50=750℃ （2） 求开花期：

5月份有效积温为： A 5 = (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=20℃×31＋30℃×22=1280℃

有效积温=750℃ 作 业：

将某种生物分别放在日平均温度为20℃、25℃两种环境中，观测其某一发育期的天数分别为20天、10天。求该生物发育期的下限温度（B)和有效积温（A ）。

第三章 大气中的水分

第一节 空气湿度

一、表示方法

1.绝对湿度（a ）：单位体积的空气中所含有的水汽质量。单位：g·m -3

。 2.水汽压(e) ：空气中水汽所产生的压强。单位：百帕(hPa)。 3.饱和水汽压(E)：

其中，E 0=6.1hPa,为0℃时的饱和水汽压;t 为蒸发面温度(℃)。

4.影响饱和水汽压大小的因素：温度、蒸发面的形状、性质以及液体中杂质、盐分的多少 （1）温度：温度越高，饱和水气压越大。 （2）蒸发面的形状：E 凸>E 平>E 凹。

（凸面上的水分子子逸出水面较容易，饱和水气压较大；凹面上的水分子逸出水面较难，饱和水气压较小。）

t

2738.5t

Eo10E +=

（3）曲率效应：E小水滴>E大水滴凸面的曲率愈大（即水滴愈小），E愈大；凹面的曲率愈大，E愈小。

（曲率：表示曲线弯曲程度的量，用曲率半径的倒数表示。）

（4）浓度：E水>E溶液（溶液浓度越大，饱和水气压越小）

（4）物态：E冰

（过冷水：低于0℃仍不结冰的液态水。具有不确定性，与冷的物体表面接触时会<100%。所以，在冰成云和冰成雾中，常常观测到f<100%的现象。

4.相对湿度（f）：

5.饱和差（d）： d = E - e

6. 露点温度(T d)：在空气中水汽含量和气压不变的条件下，降低温度使空气达到饱和时的温度。单位：摄氏度（℃）。

气压不变，水汽含量愈多，T d愈高；

当T d

当T d=t 时，空气达饱和or未饱和状态?

t-T d（温度露点差）愈小，空气愈潮湿，反之则愈干燥。

二、空气湿度的日变化和年变化

1.绝对湿度

（1）影响近地面空气绝对湿度变化的因素：蒸发强度、湍流强度（二者都与温度有关）

（2）日变化：单峰型：最大值：14-15时；最小值：日出之前；

双峰型：①最大值：8-9时；最小值：日出之前；②最大值：20-21时，最小值：15-16时。

年变化：陆地上：最大值：7月；最小值：1月；

海洋上：最大值：8月；最小值：2月。

2.相对湿度

（1）日变化影响因素：温度（最主要）和空气中的水汽含量。

日变化：最大值：日出之前；最小值：14-15时。

（2）年变化影响因素：温度的年变和降水季节特征。

年变化：一般：温暖季节相对湿度较小；寒冷季节相对湿度较大。但规律经常破坏，受季风影响的地区相反。

第二节蒸发

一、水面蒸发

V = A （道尔顿蒸发公式）

（V：水面蒸发速率 A：比例系数（与风速与有关） E’：蒸发面温度下饱和水气压 e:蒸发面实际水气压）水面蒸发速率的影响因素：温度、饱和差、风速与湍流交换、气压、蒸发表面与性质

二、土壤蒸发

1.土壤蒸发概念：土壤水分汽化并向大气扩散的过程。

2.过程：(1）直接发生在土壤表面； (2）水气通过土壤的空隙扩散出表面。

3.阶段：(1）稳高阶段; (2）速降阶段;(3）稳低阶段。

4. 影响因素：气象因子、土壤湿度、土壤性质、有无植物覆盖、土表状况、地形、方位等

三、植物蒸腾

植物蒸腾系数：植物形成一个单位干物质所蒸腾的水量。用来表示作物对水分的需要程度。

四、蒸散(农田总蒸发)

1.蒸散概念:农田土壤蒸发和植物蒸腾的总耗水量，称为蒸散量或农田总蒸发量。

2.影响因素：气象因子（即辐射、温度、空气湿度、风等）、

土壤因子（含水量、土壤水向土面及根系分布层流动状况等）

植物因子（覆盖度、种类、生长发育状况、年龄、叶片气孔数目和排列以及气孔的张闭等）

第三节水汽凝结

1.凝结：由水汽转变为液态水的过程，称为凝结。

2.凝华：由水汽直接转变为固态的过程，称为凝华。

一、水汽凝结的条件（①空气中的水汽必须达到饱和状态；②空气中必须有吸湿性的凝结核存在。）

（一）大气中水汽达到饱和或者过饱和的物理过程

增加水汽

降低温度空气中水汽达到饱和或过饱和状态

两者共同作用

1.水汽发生凝结的几种主要过程：

冷却过程（方式：辐射冷却、平流冷却、混合冷却、绝热冷却）

蒸发过程

混合过程

注：对形成雾来说，由于凝结出现在近地面的气层中，辐射冷却、平流冷却是主要的；

对形成云来说，凝结是在一定高度上的，绝热冷却是主要的。

（二）凝结核

1.凝结核

（1）凝结核概念：在水汽凝结过程中起核心作用的固态、液态和气态的质点。

（2）凝结核主要包括：土壤、风化岩石、火山爆发等微粒；各种燃烧烟尘，如森林失火、工业烟尘等；海浪飞溅泡沫中的盐分；流星及陨石燃烧发出的微粒等；土地尘粒、炭黑、燃烧灰烬等。

（3）主要原因：凝结核对水汽分子吸引力大于水分子之间的引力，更易吸附水分子；凝结核存在使水滴半径增大，曲率减小，饱和水汽压减小，易于水分子在其表面凝结。

二、凝结物

露点温度高于0 °C，凝结物为液态，即为露。

露点温度低于0 °C，凝结物为固态，即为霜。

1.雾

（1）雾的概念：当近地面气层的温度降到露点温度以下时，空气中的水汽凝结(擬华) 成水滴(冰晶)，悬浮在大气中，呈乳白色幕状，使水平能见距离小于1000 m 的天气现象，称为雾。

（2）雾的分类：①辐射雾；②平流雾；③平流辐射雾（混合雾）。

（3）雾的浓度：①雾：水平能见度<1km物理现象。②轻雾（霭）：能见度1-10km范围内。

（4）雾的组成：①水雾：由水滴（或过冷却水滴）组成的雾。②冰雾：由冰晶组成的雾。

（5）形成雾的基本条件是: 当近地面气层中有充足的水汽和凝结核，并具有使水汽发生凝结的冷却过程时即可生成雾。在风力微弱、大气层结稳定并有充足的凝结核存在的条件下最容易形成雾。

2.云

（1）云的概念；云是大气中水汽覆结和凝华而形成的水滴、过冷却水滴、冰晶或它们混合组成的悬浮体。

（2）形成云的基本条件：

①充足的水汽；

②有足够多的凝结核；

③空气的上升运动。（使空气中的水汽凝结(或凝华)成水滴(或冰晶) 时所需的足够的冷却过程）

（3）云的分类

按云形成的上升气流的特点：按云的底部高度：

积状云（对流云）：淡积云、浓积云、积雨云低云

云层状云：卷层云、高层云、雨层云云中云

波状云：层积云、高积云、卷积云高云

第四节降水

降水概念：从云中降落到地面的液态或固态水。

一、降水的形成

凝结增长

凝结过程扩散转移

云滴的增大

碰并过程乱流碰并

垂力碰并

1.降水来自于云中，但有云不一定都能产生降水。

2.冰晶效应： E水>e>E冰

水滴因不断蒸发而逐渐变小，冰晶因不断凝华而逐渐增大，这种冰水之间水分扩散转移现象称为冰晶效应。

3.大小水滴效应; E小>e>E大

当云中大小水滴同时存在时，同温度下大水滴上的饱和水汽压小于小水滴上的饱和水汽压，若云中实际水汽压处于两者饱和水汽压之间，这时，云中的水汽压，对小水滴来说尚未饱和，则小水滴上有水分蒸发，而对大水滴来说，已达过饱和，则有水分在大滴上凝结。这样，小水滴因不断有水分蒸发而逐渐减小，相反，大滴上不断有水分凝结而逐渐增大。

二、降水种类

1.按降水性质：连续性降水、阵性降水、毛毛状降水

2.按降水形成过程：地形雨、对流雨、锋面雨、台风雨

3.按降水形态：雨、雪、霰、雹

（1）雨：自云体中降落至地面的液体水滴。

（2）雪：从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水。

（3）霰：从云中降落至地面的不透明的球状晶体，由过冷却水滴在冰晶周围冻结而成，直径2—5mm。

（4）雹：是由透明和不透明的冰层相间组成的固体降水，呈球形，形成在积雨云。

三、降水的表示方法

1.降水量：降水落到地面后（固态降水则需经融化后），未经蒸发、渗漏、流失而在水平面上集聚的深度，单位mm。

2.降雨量表示：

（1）雪深：积雪表面到地面的垂直深度，单位cm。

（2）雪压（雪深>5cm时）：单位面积上的积雪重量，单位g/cm2。

2.降水强度（了解）：

3.降水变率

（1）绝对变率：各年降水距平绝对值的平均值。

（2）相对变率：降水绝对变率与多年平均降水量的百分比。

第五节人工影响天气

1、人工影响天气概念：指为避免或减轻气象灾害，合理利用气候资源，在适当条件下通过人工干预的方式对局部

大气的云物理过程进行影响，实现增雨（雪）、防雹、消雾、消云等目的的活动。

2、人工影响天气方法：飞机播云作业、地面高炮发射含催化剂的炮弹入云作业、地面火箭发射含催化剂的火箭弹

入云作业、地面燃烧炉燃烧含催化剂的烟条作业和丙酮溶液等。

3、人工影响天气种类：人工增雨、人工防雹、人工消雾、人工消云减雨，以及人工防霜冻等。

一、人工增雨

1.人工增雨概念：指在适当的天气条件下通过向目标云中撒播适量的催化剂，以影响云物理过程，从而实现增加

地面降水的活动。

（1）冷云人工降水（冰晶效应）：

①向冷云中撒播干冰(固体CO2) 、液氮（沸点-195.8℃）、丙烷（沸点-80 ℃）---制冷剂；

②直接向冷云中撒播碘化银(或碘化铅、碘化汞等) ------------成冰剂。

（2）暖云人工降水：

①向云中撒吸湿性强的粉末(如氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化氨、食盐、尿毒、硝酸铵等) ----吸湿剂

（在相随湿度接近100%的云雾环境中能迅速增长超过40微米的水滴诱发重力碰并）；

②直接向云中撒播大水滴。

2.人工增雨（雪）作业条件：必须要有云和降水形成的天气条件。要使作业效果好，云必须满足一定的条件，如

云的厚度要大于2千至3千米以上，水汽充足，云中的过冷水含量超过0.01克/千克等。

二、人工防雹

1.人工防雹的概念：采用人为的办法对一个地区上空可能产生冰雹的云层施加影响，使云中的冰雹胚胎不能发展

成冰雹，或者使小冰粒在变成大冰雹之前就降落到地面，

2.方法：①在云内引入冰核或在云底引入大量吸湿性质点以增加雹胚；②爆炸方法，炮击雹云。

3.主要原理：过量催化。即通过过量撒播催化剂，大量增加云中人工冰雹胚胎，争食水分，从而改变云和降水

及冰雹的微物理结构，降低成雹条件，抑制冰雹的增长或使冰雹在降落前融化为雨滴。

三、人工消雾

1.雾是悬浮在空气中的大量小水滴和小冰晶的集合体，从雾的物理结构和人工消雾的观点而论，可分为过冷雾、

暖雾和冰雾。

2.方法：

（1）过冷雾（冷雾）：根据“冰晶效应”理论，向雾中撒播碘化银或干冰、液氮、丙烷等使产生大量冰晶，迅速增长沉降以减轻雾的雾的浓度消除大面积的雾。

（2）冰雾：加热法。

（3）暖雾：

①撒播吸湿核（在雾中撒播氯化钙溶液和盐粉等以形成水滴沉降减小雾浓度）；

②加热法：在雾区安装能喷射高温气体的发动机系统，加热空气，以蒸发雾滴；

③搅动混合法：用螺旋桨搅拌，使上下干湿空气混合，消除雾气。

第六节水分循环和水分平衡

一、水分循环

大学农业气象学知识点汇总

农业气象学 第一章地球大气 1、大气圈：大气是指包围在地球表面的空气层，整个空气圈层称为 大气圈。 2、大气组成：干洁大气、水汽、气溶胶粒子。 3、水汽的作用：（1）在天气、气候中扮演了重要角色；（2）保温效 应 4、气溶胶粒子的作用：（1）保温；（2）削弱太阳辐射；（3）降低大气透明度 5、温室效应：是指大气吸收地面长波辐射之后，也同时向宇宙和地面发射辐射，对地面起保暖增温作用。 6、气象要素：表征大气状态（温度、体积和压强等）和大气性质（风、云、雾、降水等）的物理量成为气象要素。 7、大气垂直结构：对流层、平流层、中间层、热成层、散逸层。 （1）对流层特点：①气温随高度升高而降低。 ②空气具有强烈对流运动。 ③主要天气现象都发生于此。（天气层） ④气象要素水平分布不均匀。 （2）平流层：温度随高度的增加而升高。 （3）中间层：温度随高度增加而降低。 （4）热成层：温度随高度的增加而升高。 （5）散逸层：温度随高度升高变化缓慢或基本不变。 第二章辐射 1、辐射：通过辐射传输的能量称为辐射能，也常简称为辐射。 辐射的波粒二相性：波动性，粒子性。 2、辐射的基本度量单位 （1）辐射通量：单位时间内通过任意面积上的辐射能量，单位J/s 或W （2）辐射通量密度：单位面积上的辐射通量，单位J/（s ?^）或W/

m2 o （辐射强度：即单位时间内通过单位面积的辐射能量。） (3)光通量：单位时间通过任意面积上的光能，单位为流明(Im)。 (4)光通量密度：单位面积上的光通量，单位为(Im/ m2) 亦称为照 o 度，单位勒克斯(lx )。 3、辐射的基本定律： (1)基尔荷夫定律：在一定温度下，物体对某波长的吸收率等于该物体在同温度下对该波长的发射率。 (2)斯蒂芬一玻尔兹曼定律：黑体的总放射能力与它本身的绝对温度的四次方成正比。说明物体温度愈高，其放射能力愈强。 (3)维恩位移定律：绝对黑体的放射能力最大值对应的波长与其本 身的绝对温度成反比。表明物体的温度愈高，放射能量最大值的波长愈短。随温度增高，最大辐射波长由长波向短波方向位移。 4、太阳常数(S。)：当日地距离为平均值，太阳光线垂直入射的天文辐射通量密度，称为太阳常数。 5、太阳高度角(h)：太阳平行光线与水平面之间的夹角称为太阳高度角。 6、正午太阳高度角：一天中太阳高度角的最大值(当地正午12时的太阳高度角)。 7、正午太阳高度角随纬度、季节的分布规律。 (1)太阳高度角由直射点向两侧递减。 (2)夏至日：由北回归线向南北两侧递减(北回归线以北的地区达到一年中最大值，南半球各地达到一年中的最小值) (3)冬至日：由南回归线向南北两侧递减(北半球各地达到一年中最小值，南回归线以南的地区达到一年中的最大值) (4)春分、秋分：由赤道向南北两侧递减 8可照时数(昼长)：从日出至日落的时间长度，称为太阳可照时数。 9、日照百分率：实照时数与可照时数的百分比。 10、昼长岁纬度、季节的变化规律

农业气象学知识点要点讲解学习

农业气象学知识点要 点

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=Sin φSin δ+Cos φCos δCos ω 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： δ ?ωtg tg -=cos ? =152t ω

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° 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/s K=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。 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。

农业气象学-知识点-复习

绪论 1.什么是气象？什么是气象学？答：气象是大气各种物理、化学状态和现象的总称。 气象学是研究气象变化特征和规律的科学，是农业气象学的理论基础之一。 2.农业气象学的概念，研究内容？答：气象学是研究大气中各种物理现象和物理过程的形成原因，时、空分布和变化的科学。 研究内容：农业气象探测；农业气候资源的开发、利用和保护；农业小气候与调节；农业气象减灾与生态环境建设；农业气象信息服务；农业气象基础理论研究；应对气候变化的农业政策 3.农业生产与气象条件的关系？答a.大气提供了农业生物的重要生存环境和物质、能量基础b.大气提供农业生产利用的气候资源c.气象条件对农业设施和农业生产活动的全过程产生影响d.大气还影响着农业生产的宏观生态环境和其他自然资源e.农业生产活动对大气环境的反作用 第一章 1.什么是大气圈？答：整个空气圈层成为大气圈（地球表层是由大气圈、水圈、土壤圈，生物圈及岩石圈组成。大气是指包围在地球表面的空气层) 2.大气的成分答：干洁大气、水汽和气溶胶粒子 3大气污染的概念、环节.。答大气污染是指由于人类活动或自然过程，直接或间接地把大气正常成分之外的一些物质和能量输入大气中，其数量和强度超出了大气净化能力，以致造成伤害生物，影响人类健康的现象。环节：污染源排除污染物；大气的运送扩散；污染对象 4.大气污染防治的方法和途径答：工业布局和减排；煤烟型污染防治；减少交通污染；合理使用农药和化肥；绿色植物和覆盖。 5.什么是气温，气压，风，湿度，云 气温：通常就是指地面气象观测场内处于通风防辐射条件下的百叶箱中离地面1.5m处的干球温度表读数气压：是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的质量。以百帕（hPa）为单位 风：空气运动产生的气流称为风 湿度：表示大气干湿程度的物理量。 云：云是悬浮在大气中的小水滴，过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合体；有时也包含一些较大的雨滴，冰粒和雪晶，其底部不接触地面。 6.大气的垂直结构，对流层的作用 答：大气在垂直方向上分为对流层，平流层，中间层，热层和散逸层共五层。（P21） 对流层的特点及其作用：气温虽高度增高而降低。在不同地区、不同季节、不同高度，气温见底的情况是不同的。（2）空气具有强烈的对流运动。空气的垂直对流运动，高层和低层的空气能够交换和混合。使得近地面的热量、水汽固体杂质等向上运送。对层云致雨有重要作用。（3）气象要素水平分布不均匀。由于地流层受地面影响最大，而地表有海陆，地形起伏等性质差异，使对流层中温度、湿度、CO2等水平分布极不均匀。在寒带大陆上空的空气，因受热较少和缺乏水源就显得寒冷而干燥；在热带海洋上空的空气，因受热多，水汽充沛，就比较温暖而潮湿。温度，适度的水平差异，常引起大规模的空气水平运动。 第二章 1、太阳常数、四季形成的原因。太阳常数：在大气上界，当日地距离处于平均值，垂直于太阳入射光表面的太阳辐射时的辐射度。各地得到的太阳辐射的差异是产生一年四季变化的原因。 2、太阳高度角、赤纬、可照时数 太阳高度角：太阳平行光线与水平面之间的夹角称为太阳高度角。赤纬：太阳光线垂直照射地球的位置，以当地地理纬度来表示，称为赤纬。赤纬的变动范围是+23.5o—-23.5o。 可照时数：从日出到日落的时间长度，称为太阳可照时数。 3、什么是地球辐射？地面发射的长波辐射称为地面辐射，大气发射的长波辐射称为大气辐射，地面辐射和大气辐射的总称为地球辐射。

天气学原理知识点汇总分解

集训天气学原理知识点汇总(2014.09.12) 1、大气运动受(质量守恒)、(动量守恒)和(能量守恒)等基本物理定律支配。 2、影响大气运动的真实力有(气压梯度力)、(地心引力)、(摩擦力)；影响大气运动的视示力有(惯性离心力)、(地转偏向力)。 3、(1)气压梯度力：作用于单位质量气块上的净压力，叫气压梯度力，由表达式可知，气压梯度力方向指向—▽P 的方向，即(由高压指向低压)；气压梯度力的大小与(气压梯度)成正比，与(空气密度)成反比。 (2)摩擦力：单位质量气块所受到的净粘滞力 (3)惯性离心力：R C 2Ω= (4)地转偏向力： V 2 ?Ω-=A ，地转偏向力有以下几个重要特点： ①.地转偏向力A 与Ω 相垂直，而Ω 与赤道平面垂直，所以A 在(纬圈)平面内； ②.地转偏向力A 与V 相垂直，因而地转偏向力对运动气块(不做功)，它只能改变气块的(运动方向)，而不 能改变其(速度大小)。 ③.在北半球，地转偏向力A 在V 的(右侧)，南半球，地转偏向力A 在V 的(左侧)。 ④.地转偏向力的大小与相对速度的大小成比例。当V=0时，地转偏向力消失。 (5)重力是(地心引力)和(惯性离心力)的合力，但是地球是椭圆的，任何地方重力都(垂直于水平面)。重力在赤道(最小)，极地(最大)。 4、温度平流变化：气块在温度水平分布不均匀的区域内保持原有的温度作水平运动而对局地温度变化所提供的贡献。 温度对流变化：空气垂直运动所引起的局地温度变化。 局地温度变化=个别变化+平流变化+对流变化 5、连续方程的表达式: 0)(=??+??V t ρρ 表示大气(质量守恒定律)的数学表达式称为(连续方程)。其中)(V ρ??称为质量散度(单位体积内流体的净流出量，净流出时散度为正，净流入时为负)。 6、(尺度分析)是针对某种类型的运动估计基本方程各项量级的一种简便方法。通过尺度分析，保留大项，略去小项，可以使方程得到简化。(零级简化方程)，就是只保留方程中数量级最大的各项，略去其他各项。一级简化方程，是除保留方程中数量级最大的各项外，还保留比最大项小一个量级的各项。 7、重力位势：单位质量的物体从海平面上升到高度Z 克服重力所做的功。位势的单位是(焦耳/千克)。 8、地转风：对中纬度天气尺度运动而言，在水平方向上(地转偏向力)和(气压梯度力)平衡的风称为地转风，ρp G ?-=

《应用气象学》课程复习提纲

知识点准备（题型：填空、选择、名词解释、简答） Chap1 绪论 1、开展应用气象学研究的意义 2、开展应用气象学研究的途径与方法 3、科学系统的行业气象指标，应具有的“三性”和“二化”主要是什么？ Chap2 农业气象 1、农业气象学概念 2、农业气象学研究的主要内容 4、太阳辐射对农作物生长发育和产量的影响——光强、光质、光周期几个方面涉足的基本概念、基 本理论。 5、热量条件对农作物生长发育和产量的影响----三基点温度、五基点温度、农业界限温度、积温、温 周期方面涉足的基本概念、基本理论 6、水分条件对农作物生长发育和产量的影响--作物的需水规律、大气降水的影响、土壤水分类型及 其有效性、田间持水量、凋萎湿度、水分关键期等基本概念 7、CO2对农作物生长发育和产量的影响-----农田上CO2 的日变化和垂直变化 8、农业上主要气象灾害类型及各灾害的分类 9、农业气候指标的表达形式及举例 Chap3 建筑工程气象 1、风与城市规划， 2、如何改善建筑日照条件 3、城市建设对局地气候的影响 4、采暖区划的气象指标 5、全国集中采暖区划标准及我国划分情况 6、采暖室外计算标准 7、冻胀划分及其强弱的表示方法 8、气象信息，天气预报在建筑施工中的应用 9、基本雪压、基本风速、基本风压定义 10、外场施工的天气影响 11、风速、风压在非规定高度处的计算 Chap4 交通运输与气象 1、飞行湍流、飞机积冰、海洋气象导航、公路翻浆、温度力、锁定轨温、飞机颠簸等定义 2、飞机飞行的基本原理及气温、风、气压对飞行的影响 3、高原机场跑道与一般机场跑道哪个更长？为什么？ 4、影响飞机飞行的气象要素以及机场关闭的标准 5、低空风切变定义及各类低空风切变对飞机飞行、起飞、降落的影响

气象学知识点总结(河北农业大学)

《气象学与农业气象学基础》 目录 绪论 第一节气象学与农业气象学 第二节大气的组成 第三节大气的结构 第一章辐射 第一节辐射的一般知识 第二节太阳辐射的基本概念 第三节太阳辐射在大气中的减弱第四节到达地面的太阳辐射 第五节地面有效辐射 第六节地面净辐射 第七节太阳辐射与农业生产 第二章温度 第一节土壤温度 第二节水层温度 第三节空气温度 第四节温度与农业生产的关系 第三章大气中的水分 第一节空气湿度 第二节蒸发 第三节水汽凝结 第四节降水 第五节人工影响天气 第六节水分循环和水分平衡 第七节水分与农业生产 第四章气压与风 第一节气压和气压场 第二节空气的水平运动——风第三节大气环流 第四节地方性风 第五节风与农业第五章天气与天气预报 第一节天气系统 第二节天气预报 第六章农业气象灾害 第一节农业气象灾書概述 第二节由水分条件异常引起的气象灾害第三节由温度异常引起的气象灾害 第四节由光照异常引起的气象灾害 第五节由气流异君导致的气象灾害 第七章气候与农业气候资源 第一节气候的形成 第二节气候带和气候型 第三节气候变迁 第四节中国气候特征和中国农业气候特点第五节中国农业气候资源 第六节农业气候生产潜力分析 第七节气候要素的一般表示方法 第八节季节与物候 第八章小气候 第一节小气候形成的物理基础 第二节农业小气候环境的改善 第三节农田小气候 第四节设施农业小气候 第五节农田防护林小气候

绪论 第一节气象学与农业气象学 一、气象学概念、研究内容与气象要素 1气象学（概念：研究大气中各种物理过程和物理现象形成原因及其变化规律的科学。） 物理过程：物质和能量的输送与转化过程，如大气的増热与冷却，水分的蒸发与凝结等； 物理现象：风、云、雨、雪、、冷、暖、干、湿、雷电、霜、露等。 2 研究内容 （1）物理气象学。它从物理学方面来研究大气中的过程和现象，揭露这些过程和现象发展的物理规律。 （2）天气学。在一定地区和一定时间内，由各项气象要素一定的结合所决定的大气状态，称为天气。研究天气过程发生发展的规律，并运用这些规律预报未来天气的学科，就是天气学。 （3）气候学。气候是在一较长时间阶段中大气的统计状态，它一般用气候要素的统计量表示。研究气候形成和变化的规律、综合分析与评价各地气候资源及其与人类关系的学科，就是气候学。 （4）微气象学。微气象学是研究大气层及其它微小环境内空气的物理现象、物理过程及其规律的科学，是物理气象学的一个分支。 二、气象要素（概念：表示大气状况和天气现象的各种物理量统称为气象要素。） 1.主要的气象要素有：气压、温度、湿度、降水、蒸发、风、云、能见度、日照、辐射以及各种天气现象。 三、农业气象要素学的定义、任务及研究方法 1.农业气象学概念：研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。 2.农业气象要素：在气象要素中和农业生产相关的称农业气象要素，包括：辐射、温度、湿度、风、降水等。 3.农业气象的研究内容： （1）农业气象探测：包括一起研制、站网设置、观测和监测方法等。 （2）农业气候资源的开发、利用和保护 （3）农业小气候利用与调节 （4）农业气象减灾与生态环境建设 （5）农业气象信息服务：气象预报与气象情报 （6）农业气象基础理论研究 （7）应对气候变化的农业对策 4.农业气象学的任务：（1）农业气象监测。（2）农业气象预报与情报（3）农业气候分区、区划、规划与展望 （4）农业气象措施、手段的研究（5）农业气象指标、规律、机制与模式的研究 5.研究方法：通过调查、观测、试验等结合完成。 6.平行观测法：（1）生长发育状况和产量构成 （2）主要气象要素、农田小气候要素、农业气象灾害的观测和田间管理工作的记载。 7.在平行观测的普遍原则和指导下，还采用下列方法： （1）地理播种法。（2）地理移置法或小气候栽种法。（3）分期播种法。 （4）地理分期播种法。（5）人工气候实验法。（6）气候分析法。 四、我国气象及气象学的发展简史 第二节大气的组成 一、大气的组成 大气（按成分）分类：干洁空气、水汽、气溶胶粒子 （一）干洁空气组成（25km以下）（%）

气象学知识整理

气象学知识整理 ㈠名词解释5×2′㈡填空20×1′㈢判断10×1′㈣选择10×1′㈤填图2×5′㈥简答3×5′㈦计算2×5′㈧论述1×15′ 名词解释 1.气象学：气象学就是研究大气中所发生的各种物理现象和物理过程的形成原因，时、空分布和变化规律的学科。 2.农业气象学：农业气象学就是研究气象条件与农业生产相互 关系及相互作用规律的一门学科，它是广义农学（含农、林、牧、渔、农经等）与气象学之间相互渗透的交叉学科。 3.大气污染：由于自然过程和人类活动的结果，直接或间接地把大气正常成分之外的一些物质和能量输入大气中，其数量和强度超出了大气的净化能力，以致造成伤害生物、影响人类健康的现象称大气污染。 4.黑体（绝对黑体）：吸收率等于1的物体为黑体。如果有一物体，在任何温度下，对任何波长的入射辐射能的吸收率都等于1，即对投射于其上的辐射能全部吸收，这种物体就成为绝对黑体，简称为黑体。 5.灰体：如果一个物体的吸收率为小于1的常数，并且不随波长而改变，这种物体称为灰体。 6.*太阳常数：当日、地间处于平均距离时，在大气上界垂直于太阳入射光线表面的太阳辐射的辐照度称为太阳常数。建议取值1367±7W?m﹣2，通常采用1367W?m﹣2.

7.温室效应：由于大气对太阳短波辐射吸收很少，易于让大量的太阳辐射透过而达到地面，同时大气又能强烈吸收地面长波辐射，使地面辐射不易逸出大气，大气还以逆辐射返回地面一部分能量，从而减少地面的失热，大气对地面的这种保暖作用，称为“大气保温效应”，习惯称“温室效应”。 8.光合有效辐射：太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射（PAR） 9.*逆温现象：在对流层中，总的看来气温是随着高度的增加而递减的。但就其中某一层而言，在一定条件下，有时可出现气温随高度增高而增加（气温垂直梯度为负值）的现象，叫做逆温现象。按形成原因分辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温 10.三基点温度：温度对于植物生命、生长和发育过程的影响，从其生理过程来讲，都有3个基本点温度，简称三基点温度，即最适温度、最低温度和最高温度。 11. “温周期现象”：植物的生长和产品品质，在有一定昼夜变温的条件下比恒温条件下要好。这种现象称“温周期现象”。 12.饱和差：某一温度下的饱和水汽压与实际水汽压之差，称饱和差。单位hPa d﹦E－e d越小，空气越接近饱和即越潮湿d＝0时空气达饱和 13.露点温度：当空气中水汽含量不变且气压一定时，通过降低温度，使未饱和空气达饱和时所具有的温度称露点温度，简称露点。 气压一定，水汽越多，露点越高；反之越低

上海天气学原理和方法试题(有答案)

简答题（上海）： 1、大气运动系统的分类与特征尺度？（p25） 2、我国境内冬夏两季气团活动特点。（p62） 3、影响锋生锋消的因素主要有哪些？（p105-106） 4、我国有利锋生的天气形势有哪些？（p104） 5、东亚气旋再生的形式有哪几种？（p130） 6、简叙北半球对流层中部（500hpa ）夏季与冬季平均环流特点？ 7、简叙青藏高原对大气环流的影响？ 8、简叙经典统计预报法、PP 法、MOS 法及异同点？ 9、简述“p ”坐标中的垂直涡度方程中等号右端三大项的物理意义。 )()()() (y v x u y v x u f p v x p u y dt f d ??+??-??+??-????-????=+ξωωξ 10、简叙横槽转竖前常有的特征？ 11、阐述飑线和锋面的区别。（P415） 12、SR 风暴的特征是什么？（P406） 13、低空西风急流对暴雨的作用如何？（P400） 14、台风移动路径客观预报动力学方法的两类基本模式是什么？（P533） 填空题： 1、高空锋区是（对流层）和（平流层）之间显著的质量交换区。 2、气旋的活动和能量过程主要集中在（行星边界层）和（对流层）上部。 3、大气运动受（质量）守恒、（动量）守恒和（能量）守恒等基本物理定律所支 配。（p1） 4、气压梯度力与（气压梯度）成正比，与（空气密度）成反比。（p2） 5、地转偏向力处在（纬圈）平面内，它只能改变气快的（运动方向）。对于水平 运动而言，在北半球地转偏向力使运动向（右）偏，并且地转偏向力的大小 与（相对速度）的大小成比例。（p9） 5、大气运动系统按水平尺度可分为（行星）尺度、（天气或大）尺度、（中）尺

气象学知识点

气象：在地球大气中每时每刻都在发生着风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象，把这些统称为大气现象即气象。 天气：指某一地区的某一瞬时或某一段时间内发生的阴晴冷暖干湿风雨雪霜等用几个气象要素或几个天气情况来综合描述的。 气候：指一地长时间或多年的大气状态，包括平均状态和极端状态，通常用各种气象要素的统计量来表示。 农业气象学：是研究农业生产与环境条件之间的相互作用，相互联系以及其变化规律的一门学科。 大气组成：干洁大气，水汽，气溶胶粒子。 干洁大气：除水汽及其他悬浮在大气中的固液体质粒以外的整个混和气体。 酸雨：指PH值小于5.6的降水。 温室效应：是指大气吸收地面长波辐射直呼，也同时向宇宙和地面发射辐射，对地面起到保暖增温的作用。 农田中的CO2的主要来源为土壤和大气。 作物光合作用CO2的来源为大气。 辐射：自然界中一切物体，只要其温度高于绝对零度，就会不停地以电磁波的形式向外界传递能量，这种传递能量的方式称为辐射。 辐射的特性：波动性和粒子性 太阳辐射的波长观测范围为：0.15~4.0um 地面和大气辐射的波长观测范围为：3~120um 黑体：对于投射到该物体上的所有波长的辐射都能全部吸收的物体。 太阳常数：当地球位于日地平均距离时，在地球大气上界投射到垂直于太阳光线水平面上的太阳辐射强度。 散射：当太阳辐射通过大气时，遇到大气中的各种质点，使太阳辐射能向四面八方分散开来，这一现象称为散射。 直接辐射：太阳以平行光的形式投射到地面上的太阳辐射。 太阳高度角：太阳平行光线与水平地面之间的夹角。 散射辐射：阳光被大气散射后，以散射光形式到达地表的太阳辐射。 总辐射：到达地面的太阳总辐射是太阳直接辐射和天空散射辐射的总和。 地面辐射：地面按其本身的温度不断向外放射长波辐射，称为地面辐射(RLu) 地面反射辐射：到达地面的太阳辐射，有一部分被地面反射回大气空间，这部分辐射称为地面反射辐射。 大气逆辐射：大气辐射中传向地面的辐射。 地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。亦称净红外辐射。 地面净辐射：在单位时间内，单位面积上，地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面净辐射(Rn)，也称地面辐射差额。 光合有效辐射：太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分。 光饱和现象：在一定的光照强度范围内，光合作用随光照强度的增加而增加，但超过一定的光照强度以后，光合作用不再随光照度增大而增加了，这种现象称为光饱和现象。 光饱和点：光合作用达到最大值时的光照强度。 光补偿点：植物的光合强度随光照度减小而降低，当植物通过光合作用制造的有机物质与呼吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度。 植物光周期现象：植物的生长发育对日照长度规律性变化的反应，称为植物的光周期现象。热容量：在一定条件下，物体温度变化1°C所需吸收或放出的热量。

天气学原理和方法(1-5)

天气学原理和方法

第一章大气运动的基本特征 地球大气的各种天气现象和天气变化都与大气运动有关。大气运动在空间和时间上具有很宽的尺度谱，天气学研究的是那些与天气和气候有关的大气运动。大气运动受质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律所支配。为了应用这些物理定律讨论在气象上有意义的相对于自转地球的大气运动，本章首先讨论影响大气运动的基本作用力，和在旋转坐标系中所呈现的视示力，然后导出控制大气运动的基本方程组，并在此基础上分析大尺度运动系统的风压场和气压场的关系，并引出天气图分析中应遵循的一向基本指导原则。 第一节旋转坐标系中运动方程及作用力分析 一、旋转坐标系中运动方程 1. （绝对速度）与（相对速度）

假设 t时刻一空气质点位于P点，经t 时间，质块移到Pa点，地球上的固定点P移到了Pe位置位0 移为R，质块相对固定地点的位移为R， 图1.1 旋转坐标系 显然 当0位移很小时 单位时间的位移为 由此得 此关系式表明：绝对速度等于相对速度与牵连速度之和 2．与的关系 地球自转角速度为 则 于是 由此可得微分算子

将微分算子用于则有 再将代入上式右端得 （*）式中为地转偏向力加速度，即柯氏加速度 为向心力加速度 3．牛顿第二定律 单位质量的空气块所受到的力 在绝对坐标系中单位质量空气块受到的力有 + ：地心引力 F：摩擦力 将此式代入（*）式： 二、作用力分析 1．气压梯度力

①定义：单位质量空气块所受的净空气的压力 ②表达式G=-(1.1) ③推导： 图1.1.2 作用于气块上的气压梯度力的X分量x方向：B面P A面：-（P+ 净压力：- 同理y方向： z方向： 净空气总压力

农业气象学教学大纲

《农业气象学》教学大纲 一、基本信息 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

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：

农业气象学知识点要点

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=Sin φSin δ+Cos φCos δCos ω 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 –°≤δ≤° 。 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+ ° 冬至日太阳高度角：h=90－φ－° 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=°冬至：δ=° 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。δ ?ωtg tg -=cos ?= 152t ω

天气学原理和方法--第6章--赵勇--整理模板

第六章寒潮天气过程 第一节 1、寒潮天气过程是一种大规模的冷空气活动过程。寒潮天气的主要特点是剧烈降温和大风，有时还伴有雨、雪、雨凇或霜冻。 2、中央气象台的寒潮标准规定，以过程降温与温度负距平相结合来划定冷空气活动强度。过程降温是指冷空气影响过程的始末，日平均气温的最高值与及最低值之差。而温度负距平是指冷空气影响过程中最低日平均气温与该日所在旬的多年旬平均气温之差。 3、过程降温(℃)温度负距平绝对值(℃)冷空气强度等级 ≥10 ≥5 寒潮 8—9 4 强冷空气 5—7 ≦3 一般冷空气 4、寒潮出现的时间，最早开始于9月下旬，结束最晚是第2年5月。春季的3月和秋天10—11月是寒潮和强冷空气活动最频繁的季节，也是寒潮和强冷空气对生产活动可能造成危害最重的时期。 5、影响我国的冷空气的源地：第一个是在新地岛以西的洋面上，冷空气经巴伦支海、苏联欧洲地区进入我国。它出现的次数最多，达到寒潮强度也最多。第二个是在新地岛以东的洋面上，冷空气大多数经喀拉海、太梅尔半岛、苏联地区进入我国。它的出现次数虽少，但是气温低，可达到寒潮强度。第三个是在冰岛以南的洋而上，冷空气经苏联欧洲南部或地中海、黑海、里海进入我国。它出现的次数较多，但是温度不很低，一般达不到寒潮强度。

6、西伯利亚中部(70。—90。E，43。—65。N)地区称为寒潮关键区。冷空气从关键区入侵我国有四条路径：①西北路(中路)②西路③东路④东路加西路。 第二节 1、极涡的移动路径主要有三种类型：①经向性运动②纬向性移动③转游性运动。 2、根据极涡中心的分布特点，按100百帕的环流分为四种类型：①绕极型，②偏心型，③偶极型，④多极型。这四种极涡型在冬半年各月分布的频率并不相同，绕极型在10月份占绝对优势，频率占50％，11—12月偶极型频率占40—50％，到1—2月偶极型频率接近60％，其平均持续也最久可达11.8天。 3、中央气象局科学研究所普查了1962—1971年的历史天气图，发现所有中等以上强度的大范围持续低温都是出现在北半球对流层中、上部。 4、极地高压的定义为：①500百帕图上有完整的反气旋环流，能 分析出不少于一根闭合等高线；②有相当范围的单独的暖中心与位势高度场配合；②暖性高压主体在70。N以北；④高压维持在3天以上。 5、极地高压是一个深厚的暖性高压，由于极高形成，使极圈的温度场变成南冷北暖。 6、寒潮地面高压大多数属于热力不对称的系统，高压的前部有强冷乎流；后部则为暖平流，中心区温度平流趋近于零，它是热力和动力共同作用形成的。

华中农业大学农业气象学复习要点

农业气象学复习要点 第一章大气 1、干洁大气：没有水蒸气以及其它悬浮物颗粒的大气成为干洁大气 干洁大气的主要组成成分：N2>O2>Ar>CO2 2、O2和臭氧的作用 ①由于动植物需要呼吸以及通过氧化作用获取热量以维持生命，因此氧气是维持人类及其他生物生命的重要气体；有机物质的燃烧以及分解作用都需要氧气 ②臭氧层可以吸收太阳光中的长波紫外线。（例如减少温度） 3、CO2变化规律及其意义 二氧化碳的含量随时间和地点不同会产生差异，一般夏季含量少，冬天多，白天少，夜间多，农村少，城市、工矿区多。二氧化碳属于温室气体，能够强烈吸收和放射长波辐射，对空气和地面有增温效应。 4、大气的垂直结构 从下到上依次为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。 对流层特征：①气温随高度增加而降低②空气具有强烈的对流运动③受地面影响大，气象要素水平分布不均。 平流层特征：①气温随高度增加而增加②空气以水平运动为主③水汽含量少，大多数时间天气晴朗。 中间层特征：①气温随高度增加而迅速降低②气流具有强烈的垂直运动 热层特征：①气温随高度的增高而迅速增高②空气处于高电离状态 思考题： 1.大气中的二氧化碳浓度的日变化、年变化规律和原因。

答：①二氧化碳浓度的日变化规律：夜间二氧化碳的浓度高于白天二氧化碳的浓度，由于植物的光合作用白天吸收二氧化碳释放氧气，夜间由于呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，因此二氧化碳白天的浓度低于夜间的浓度。 ②二氧化碳的年变化规律：在北半球，夏季气温高，日照强，空气含水量高，植物的光 合作用最大，导致二氧化碳浓度低；冬季北半球气温低，日照弱，空气含水量低，外加植物落叶或枯萎，导致植物的光合效率达到最低，CO2浓度在一年中最高。 2.对流层的主要特点 答：①温度随高度的增加而降低。由于对流层和地面相接触，空气从地面吸收热量，温度随高度的增加而降低。 ②空气具有强烈的对流运动。由于地面的不均匀受热，产生了空气的垂直运动，高 层和低层的空气能够相互交换，对成云致雨有重要作用 ③气象要素分布不均匀。由于对流层和地面相接触，受地表影响最大，导致对流层 中温度、湿度、二氧化碳等的水平极不均匀 ④在对流层和平流层中间的对流层顶空气平稳，适合喷气式飞机的飞行。 第二章辐射 第一部分 1、辐射：辐射是以电磁波形式传递能量的一种方式。自然界中的一切温度高于绝对零 度的物体，就会不停地以电磁波形式向外传递能量，这种传递能量的方式称为辐射。以辐射方式传递的能量成为辐射能，简称辐射。 辐射的单位焦耳（J） 2、黑体与灰体：自然界中，所有物体在放出辐射的同时必然会接收到其他物体投射过

农业气象学知识点要点

五大气象要素，及其周期性变化，对农业生产的影响3.：气压气水：空气湿度、降水、蒸发答：气象要素：光：辐射、日照热：温度 ：风向、风速风2、辐射要有温度；、辐射是一种物质运动，具有能量、质量；4.辐射的特点：14、辐射具有二象性。即波动性和粒了性。3、辐射可以产生热效应； 5.太阳高度角：Cosω+CosφCosδ太阳高度角的计算：Sinh=SinφSinδδ为赤纬角，ω为时角。其中，φ为纬度。即地球上太阳直射点：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，(δ) 赤纬角在北半球取正值，。–°≤δ≤°所处地理纬度叫赤纬。在南北回归线之间变化，南半球取负值，即???tg?cos tg?）×15 t-12°时角与时间的关系：ω=（?2t?正午时刻太阳高度角：ω=0，h=90－φ+ δ15?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+ °冬至日太阳高度角：h=90－φ－°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=°冬至：δ=° 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/s K=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。．

农业气象学知识点提纲

第一章绪论 1.影响农业生产的外界自然条件： 土壤、气候、地形地势。（土壤性质、PH值、土壤肥力；光热水气；海拔、坡向坡度、小地形、水体）2.农业气象学的定义 农业气象学是研究农业生产与气象条件的相互关系及其规律的科学。它是根据农业生产需要，应用农学和气象科学技术来不断揭示和解决农业生产中的农业气象问题，以谋求合理地利用气候资源，战胜不利气象因素，促进农业发展的实用性科学。 3.农业气象学的研究对象 农业气象学的研究对象是生物有机体与气象条件两者相互作用的规律及其影响。一方面要研究农业生产对气象条件的要求和气象条件对农业生产的影响；另一方面也要研究农业生产对气象条件的影响。 4.农业气象学的主要内容 1、农业气象基本方法与理论研究 2、农业气候资源分析及其合理开发利用研究与服务 3、农业气象情报、预报方法研究与服务 4、农业气象灾害规律及防御措施研究与服务 5、农业微气象学研究与服务 5.“土壤—植物—大气”系统（SPAS） 从农业气象学科考虑，作物及其生产过程是一个作用系统，即“土壤-植物-大气”系统，或可称之为“农业气象系统”。（农业气象系统的垂直尺度并不大。系统的上边界距离地面最高不过20～30米左右，下边界深入土壤中在30～50厘米以至几米上下。） 第二章太阳辐射与农业生产 1.太阳辐射的生物学意义：太阳辐射是地球上生物有机体的主要能量源泉；太阳辐射是大气运动和产生各种天气气候现象的主要能量源泉。 2.太阳辐射影响植物的主要方式：光合效应，热效应，光的形态效应 3.叶片对太阳辐射的反射、透射和吸收能力：反射率R、透射率T和吸收率A之间关系：R + T + A = 1 4.群体透光率、削光系数及门司―佐伯公式： I = I0 exp（-kF）；k =（-ln(I/I0))/F I/I0即透光率。k值是一个无量纲数，它描述了叶片的遮阴程度，当上层叶面积大时，k值就大，光强衰减就明显。 5.光周期现象以及据此对植物的分类 白天光照和夜晚黑暗的交替及其持续时间对植物的开花有很大的影响，这种现象称为光周期现象。根据光长影响植物开花情况对植物的分类：（1）长日性植物（2）短日性植物（3）中日性植物（4）中间型植物。 6.光敏色素学说 认为高等植物对光照长度的反应决定于植物的光敏色素系统。光敏色素是存在于植物体中的一种激素，在植物体内以两种形式同时存在，即：红光吸收型 Pr（最大吸收波长660nm）；远红光吸收型Pfr（最大吸收波长730nm）。Pr与Pfr在一定条件下可相互转化如图： 660nm→黑暗→ Pr ———— Pfr ———— Pr ←730nm Pr，Pfr → Pr的暗转化约需8～10小时，所以，在暗期中用闪光干扰，这种转化不能完成。短日性植物要求较低的Pfr/Pr比值，才能引起开花激素的形成，这就需要有一定长度的暗期，使Pr增多。而长日性植物则正好相反。Pfr → Pr的暗转化约需8～10小时，所以，在暗期中用闪光干扰，这种转化不能完成。 7.临界光长、水稻的感光性及其衡量指标 临界光长是指引起植物开花的光照长度界限。 8.光饱和点与光补偿点 在一定的光照强度范围内，光合作用强度随光强的增强而增强。当光强达到一定的强度后，光合作用强度不再相应地增强，而是趋近于一条渐近线，这种现象称为光饱和现象。这个光的临界点称为光饱和点。 植物的光合作用强度和呼吸作用强度达到相等时的光强值称为光补偿点。 9.门司公式及最适叶面积系数 群体净生产率达到最大值时的叶面积指数称为最适叶面积指数。此时，群体最下部叶片的光合作用与呼吸作用完全抵消。