第1章緒論-生物氣象學(xué)1

1、教學(xué)計劃第一章 緒論 第二章 動物氣象學(xué)概述 第三章 太陽輻射對動物的影響 第四章 空氣溫度對動物的影響 第五章 空氣濕度對動物的影響 第六章 氣壓對動物的影響 第七章 動物對大氣環(huán)境的適應(yīng) 第八章 人類生物氣象學(xué) 第九章 氣象與人體的生理活動 第十章 氣象致病機(jī)理 考核形式 平時成績占平時成績占3030（包括點名、作業(yè)）（包括點名、作業(yè)） 期末考試成績占期末考試成績占7070第一章第一章 緒論緒論 主要內(nèi)容主要內(nèi)容生物氣象學(xué)的生物氣象學(xué)的定義定義生物氣象學(xué)的生物氣象學(xué)的研究內(nèi)容研究內(nèi)容生物氣象學(xué)的生物氣象學(xué)的特點特點生物氣象學(xué)的生物氣象學(xué)的發(fā)展發(fā)展生物氣象研究的生物氣象研究的主要方法主要方法

2、一、生物氣象學(xué)概念一、生物氣象學(xué)概念1.1.生物氣象學(xué)的定義生物氣象學(xué)的定義19701970年，國際生物氣象學(xué)會提出：年，國際生物氣象學(xué)會提出：“生物氣象學(xué)是研究生物氣象學(xué)是研究地球及地球外大氣及小氣候中的地球及地球外大氣及小氣候中的理化環(huán)境理化環(huán)境對生活的對生活的機(jī)體機(jī)體（植物、動物和人類）的（植物、動物和人類）的直接或間接影響直接或間接影響的學(xué)科。的學(xué)科。”生物氣象學(xué)是研究生命有機(jī)體與氣象自然環(huán)境生物氣象學(xué)是研究生命有機(jī)體與氣象自然環(huán)境相互影響相互影響、相互作用相互作用的學(xué)科的學(xué)科, ,是氣象學(xué)與生物學(xué)之間的邊緣學(xué)科是氣象學(xué)與生物學(xué)之間的邊緣學(xué)科, ,屬屬于應(yīng)用科學(xué)范疇于應(yīng)用科學(xué)范疇, ,

3、同時又是許多邊緣學(xué)科，諸如農(nóng)業(yè)氣象同時又是許多邊緣學(xué)科，諸如農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、林牧氣象學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生氣象學(xué)等的基礎(chǔ)。學(xué)、林牧氣象學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生氣象學(xué)等的基礎(chǔ)。 人口分布降水量分布降水量分布?xì)鉁胤植細(xì)鉁胤植疾菰植疾菰植贾参锒鄻有灾参锒鄻有詺庀髮ι镏苯佑绊?氣象災(zāi)害類型氣象災(zāi)害類型（1 1）暴雨：城市積水；）暴雨：城市積水； （2 2）干旱災(zāi)害：農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原的旱災(zāi)，工業(yè)、城市、農(nóng)村缺）干旱災(zāi)害：農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原的旱災(zāi)，工業(yè)、城市、農(nóng)村缺水；水； （3 3）干熱風(fēng)：干旱風(fēng)、焚風(fēng)；造成森林火災(zāi)、農(nóng)作物減產(chǎn)）干熱風(fēng)：干旱風(fēng)、焚風(fēng)；造成森林火災(zāi)、農(nóng)作物減產(chǎn); ;（4 4）高溫、熱浪：酷暑高溫、人體疾病、灼

4、傷、作物逼熟；）高溫、熱浪：酷暑高溫、人體疾病、灼傷、作物逼熟； （5 5）熱帶氣旋（）熱帶氣旋（tropical cyclonetropical cyclone）：狂風(fēng)、暴雨、巨浪、暴潮）：狂風(fēng)、暴雨、巨浪、暴潮；毀壞農(nóng)田、房屋、威脅生命安全。；毀壞農(nóng)田、房屋、威脅生命安全。（6 6）冷害：由于強(qiáng)降溫和氣溫低造成作物、牲畜、果樹受害；）冷害：由于強(qiáng)降溫和氣溫低造成作物、牲畜、果樹受害； （7 7）凍害：霜凍，作物、牲畜凍害，水管、油管凍壞；）凍害：霜凍，作物、牲畜凍害，水管、油管凍壞； （8 8）雪害：暴風(fēng)雪、積雪；）雪害：暴風(fēng)雪、積雪；（9 9）雹害：毀壞莊稼、破壞房屋；）雹害：毀壞莊稼、

5、破壞房屋；（1010）風(fēng)害：倒樹、倒房、翻車、翻船；）風(fēng)害：倒樹、倒房、翻車、翻船； (11 (11）龍卷風(fēng)：局部毀壞性災(zāi)害；）龍卷風(fēng)：局部毀壞性災(zāi)害； （1212）雷電：電器等雷擊、傷亡；）雷電：電器等雷擊、傷亡； （1313）連陰雨：對作物生長發(fā)育不利、糧食霉變等）連陰雨：對作物生長發(fā)育不利、糧食霉變等. . （1414）濃霧：人體疾病、交通受阻；）濃霧：人體疾病、交通受阻； （1515）酸雨：作物等受害。）酸雨：作物等受害。氣象對生物直接影響-氣象災(zāi)害類型氣象災(zāi)害類型城市暴雨臺風(fēng)氣象對生物間接影響大風(fēng)、龍卷風(fēng)、臺風(fēng)-電力供應(yīng)生活暴雨-洪澇-水淹作物-減產(chǎn)干旱-蝗災(zāi)-饑荒動物、植物排放對氣

6、象環(huán)境影響動物（牛、羊）反芻，排放動物（牛、羊）反芻，排放CH4；家畜產(chǎn)生；家畜產(chǎn)生的溫室氣體占溫室氣體排放總量的的溫室氣體占溫室氣體排放總量的18%。礦物燃燒，排放礦物燃燒，排放SO2/CO2等溫室氣體。等溫室氣體。植物光合作用，吸收植物光合作用，吸收CO2釋放釋放O2。綠地、水域調(diào)節(jié)小氣候。綠地、水域調(diào)節(jié)小氣候。植物蒸騰對氣象影響有機(jī)體與氣象自然環(huán)境有機(jī)體與氣象自然環(huán)境相互影響相互影響、相互作用相互作用1.1.氣象環(huán)境條件對生命有機(jī)體的影響氣象環(huán)境條件對生命有機(jī)體的影響2.2.生物的氣候反饋生物的氣候反饋二、生物氣象學(xué)研究內(nèi)容二、生物氣象學(xué)研究內(nèi)容1.1.氣象環(huán)境條件對生命有機(jī)體的影響氣象

7、環(huán)境條件對生命有機(jī)體的影響研究不同時空尺度的氣候環(huán)境條件對各種生命有研究不同時空尺度的氣候環(huán)境條件對各種生命有機(jī)體的生態(tài)影響。為指導(dǎo)機(jī)體的生態(tài)影響。為指導(dǎo)人類保護(hù)生態(tài)環(huán)境、合人類保護(hù)生態(tài)環(huán)境、合理開發(fā)利用理開發(fā)利用自然資源和自然資源和發(fā)展生物資源發(fā)展生物資源提供科學(xué)依提供科學(xué)依據(jù)據(jù),并研究應(yīng)采取的技術(shù)手段和措施并研究應(yīng)采取的技術(shù)手段和措施;研究某些生命體研究某些生命體(包括人類包括人類)受不同氣候條件影響受不同氣候條件影響的生理過程和生物化學(xué)、生物物理過程?？蔀檫m的生理過程和生物化學(xué)、生物物理過程?？蔀檫m應(yīng)氣候環(huán)境提供指導(dǎo)。應(yīng)氣候環(huán)境提供指導(dǎo)。二、生物氣象學(xué)研究內(nèi)容二、生物氣象學(xué)研究內(nèi)容不同魚

8、類適宜水溫2.2.生物的氣候反饋生物的氣候反饋（1 1）研究不同尺度）研究不同尺度( (時、空時、空) )的生物地球化學(xué)過程和物理的生物地球化學(xué)過程和物理過程所引起的相應(yīng)氣候反饋及其變化。重點對溫室氣體過程所引起的相應(yīng)氣候反饋及其變化。重點對溫室氣體變化有重要影響的與生物有密切聯(lián)系的碳循環(huán)的機(jī)理研變化有重要影響的與生物有密切聯(lián)系的碳循環(huán)的機(jī)理研究。究。（2 2）研究）研究人類活動人類活動與生物圈與生物圈( (包括陸地生物和海洋生物包括陸地生物和海洋生物) )變化的歷史進(jìn)程變化的歷史進(jìn)程, ,分析人類活動對不同尺度氣候形成和演分析人類活動對不同尺度氣候形成和演變的影響變的影響( (良性影響和消極

9、干憂良性影響和消極干憂) )。（3 3）進(jìn)行生物圈與大氣圈）進(jìn)行生物圈與大氣圈( (包括氣候及氣候反饋包括氣候及氣候反饋) )相互作相互作用的數(shù)值模擬和數(shù)值試驗。研究和改進(jìn)氣候預(yù)測模式的用的數(shù)值模擬和數(shù)值試驗。研究和改進(jìn)氣候預(yù)測模式的相應(yīng)因素。相應(yīng)因素。人類活動對氣候反饋碳循環(huán)碳循環(huán)生物種類多：植物、動物與人的影響；生物種類多：植物、動物與人的影響；氣象因子多：天氣、氣候；對植物、動物、人類氣象因子多：天氣、氣候；對植物、動物、人類健康及疾病的影響；環(huán)境對生物節(jié)奏及周期現(xiàn)象健康及疾病的影響；環(huán)境對生物節(jié)奏及周期現(xiàn)象的研究。的研究。小氣候受環(huán)境影響復(fù)雜：建筑、城市及宇宙小氣候受環(huán)境影響復(fù)雜：建筑

10、、城市及宇宙 ；作用機(jī)理復(fù)雜：自然條件下電、磁場及電磁場生作用機(jī)理復(fù)雜：自然條件下電、磁場及電磁場生物效應(yīng)；離子化空氣及帶電氣溶膠的物理、生物物效應(yīng)；離子化空氣及帶電氣溶膠的物理、生物及治療作用；及治療作用；三、生物氣象學(xué)的特點三、生物氣象學(xué)的特點1.研究面廣地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈生物圈 從植物根系、微生物和動物所能達(dá)到的地層，從植物根系、微生物和動物所能達(dá)到的地層，一直延伸到飄浮有植物孢粉和微生物的高層一直延伸到飄浮有植物孢粉和微生物的高層大氣；大氣； 人類生活和活動的一切人造環(huán)境，如建筑物、人類生活和活動的一切人造環(huán)境，如建筑物、地下鐵道、洞

11、穴、潛水裝置、人造衛(wèi)星和宇地下鐵道、洞穴、潛水裝置、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等。宙飛船等。2.空間范圍大1971年年6月月27-7月月3日日:在芬蘭舉行第一屆環(huán)境未來國際在芬蘭舉行第一屆環(huán)境未來國際大會上大會上,N.polunin 教授在論文教授在論文(The Biosphere Today)提出生物圈概念提出生物圈概念,提出系統(tǒng)研究生物圈內(nèi)生物分布與提出系統(tǒng)研究生物圈內(nèi)生物分布與量度與環(huán)境各因素的關(guān)系量度與環(huán)境各因素的關(guān)系.3.研究對象豐富多為交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科從農(nóng)業(yè)、林業(yè)的需要出發(fā)，研究天氣和氣候?qū)Ω鞣N植物的生長、發(fā)育和地理分布的影響。比如大部分農(nóng)業(yè)氣象學(xué)和森林氣象學(xué)研究都屬于該領(lǐng)域。森林分布

12、生物量與氣象條件關(guān)系生物量與氣象條件關(guān)系葉面積與氣溫關(guān)系葉面積與氣溫關(guān)系水稻熱害狀水稻熱害狀:水稻結(jié)實率水稻結(jié)實率,下降及稻米品質(zhì)變劣、影響早稻產(chǎn)量下降及稻米品質(zhì)變劣、影響早稻產(chǎn)量研究天氣和氣候條件對鳥類、獸類、水生研究天氣和氣候條件對鳥類、獸類、水生動物類、兩棲類、節(jié)肢動物類、兩棲類、節(jié)肢( (昆蟲昆蟲) )類動物的生類動物的生理活動、疾病和發(fā)育的影響，以及對禽類理活動、疾病和發(fā)育的影響，以及對禽類產(chǎn)蛋量、畜類產(chǎn)奶產(chǎn)蛋量、畜類產(chǎn)奶( (肉肉) )量和獸類產(chǎn)皮毛質(zhì)量和獸類產(chǎn)皮毛質(zhì)量的影響。與植物、動物和人類疾病流行量的影響。與植物、動物和人類疾病流行有關(guān)的昆蟲，如蝗蟲、粘蟲，瘧疾蚊子等。有關(guān)的

13、昆蟲，如蝗蟲、粘蟲，瘧疾蚊子等。動物遷徙水產(chǎn)養(yǎng)殖水產(chǎn)養(yǎng)殖 病害與氣象病害與氣象 氣象條件條件與害蟲發(fā)生發(fā)展關(guān)系氣象條件條件與害蟲發(fā)生發(fā)展關(guān)系氣象條件對害蟲發(fā)生影響的持續(xù)性氣象條件對害蟲發(fā)生影響的持續(xù)性; ;各種氣象條件對害蟲發(fā)生影響的不等同性和不可取各種氣象條件對害蟲發(fā)生影響的不等同性和不可取代性代性; ;氣象條件與害蟲群體消長演變的同步性氣象條件與害蟲群體消長演變的同步性; ;各種氣象條件對害蟲發(fā)生影響的綜合性和交互性。各種氣象條件對害蟲發(fā)生影響的綜合性和交互性。主要研究天氣和氣候?qū)θ说挠绊懀褐饕芯刻鞖夂蜌夂驅(qū)θ说挠绊懀?天氣和氣候?qū)】等松磉^程的影響，疾病發(fā)生天氣和氣候?qū)】等松磉^程

14、的影響，疾病發(fā)生時期及其強(qiáng)度和地理分布的影響；時期及其強(qiáng)度和地理分布的影響；-城市和室內(nèi)小氣候?qū)θ梭w健康的影響，各種建筑城市和室內(nèi)小氣候?qū)θ梭w健康的影響，各種建筑物結(jié)構(gòu)和市鎮(zhèn)設(shè)計對小氣候的影響；物結(jié)構(gòu)和市鎮(zhèn)設(shè)計對小氣候的影響；-對人體有利氣象因子（如紫外線）的利用。對人體有利氣象因子（如紫外線）的利用。研究地質(zhì)時期氣候條件對植物、動物、人類起源、進(jìn)化、滅絕及其地理分布的影響。(6)(6)醫(yī)學(xué)氣象學(xué)醫(yī)學(xué)氣象學(xué)醫(yī)學(xué)氣象學(xué)是研究天氣、氣候?qū)θ梭w健康影響的一門學(xué)科,是生物氣象學(xué)的一個分支,也是醫(yī)學(xué)與氣象學(xué)相互滲透的新學(xué)科。它主要研究人們怎樣免受不良?xì)夂驐l件的影響,而利用有利氣候來增強(qiáng)體質(zhì)、防治疾病?！?/p>

15、收獲”效應(yīng)“收獲收獲”效應(yīng)：熱浪期間由于高熱引起的死亡人數(shù)的增加可以被隨后效應(yīng)：熱浪期間由于高熱引起的死亡人數(shù)的增加可以被隨后幾天或幾個星期內(nèi)的死亡人數(shù)的暫時減少而補(bǔ)償。這種補(bǔ)償影響暗示幾天或幾個星期內(nèi)的死亡人數(shù)的暫時減少而補(bǔ)償。這種補(bǔ)償影響暗示可能存在一個死亡的位移量或可能存在一個死亡的位移量或“收獲收獲”效應(yīng)效應(yīng), ,也就是熱主要影響那些也就是熱主要影響那些健康已經(jīng)受損健康已經(jīng)受損, ,在短期內(nèi)終究要死的人。在短期內(nèi)終究要死的人。研究內(nèi)容一是直接和人體健康有關(guān)的問題,如天氣對人體生理、病理的影響,對疾病的影響和利用良好氣候?qū)膊〉寞燄B(yǎng)；二是間接的內(nèi)容,如從天氣、氣候角度出發(fā)研究環(huán)境污染、致

16、病菌寄生蟲的危害、城市規(guī)劃建筑與健康關(guān)系等問題；三是研究方法的研究。因氣象醫(yī)學(xué)是一門邊緣科學(xué),發(fā)展不快。研究范圍研究范圍 生理氣象學(xué)生理氣象學(xué): :研究季節(jié)、氣候及氣象對正常人生理過程的研究季節(jié)、氣候及氣象對正常人生理過程的影響，以及健康人在各種不同氣象條件下的適應(yīng)。影響，以及健康人在各種不同氣象條件下的適應(yīng)。 病理氣象學(xué)病理氣象學(xué): :研究氣候、天氣及氣象與人類疾病的關(guān)系，研究氣候、天氣及氣象與人類疾病的關(guān)系，包括不同季節(jié)氣候下的多發(fā)病，天氣變化對疾病的影響，包括不同季節(jié)氣候下的多發(fā)病，天氣變化對疾病的影響，疾病在不同氣候地區(qū)的分布等。疾病在不同氣候地區(qū)的分布等。 環(huán)境氣象學(xué)環(huán)境氣象學(xué): :

17、研究城市、農(nóng)村、住宅區(qū)環(huán)境小氣候以及人研究城市、農(nóng)村、住宅區(qū)環(huán)境小氣候以及人工氣候?qū)θ梭w健康的影響。工氣候?qū)θ梭w健康的影響。 霧霾霧霾中國：中國：20132013年年1 1月月1212日中東部地區(qū)遭遇最嚴(yán)重霧霾天氣日中東部地區(qū)遭遇最嚴(yán)重霧霾天氣英國：英國：19521952年倫敦?zé)熿F事件年倫敦?zé)熿F事件美國：美國：19481948年多諾拉煙霧事件年多諾拉煙霧事件比利時：比利時：19301930年馬斯河谷煙霧事件年馬斯河谷煙霧事件墨西哥：墨西哥：19591959年波薩里卡事件年波薩里卡事件四、生物氣象學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀四、生物氣象學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀1.國外研究進(jìn)展國外研究進(jìn)展希波克拉底文集希波克拉底文集中的中的

18、流行病篇流行病篇：疾病流行與自然現(xiàn)象有關(guān)，主張在治療上疾病流行與自然現(xiàn)象有關(guān)，主張在治療上注意病人的個性特征、環(huán)境因素和生活方注意病人的個性特征、環(huán)境因素和生活方式對患病的影響。西方式對患病的影響。西方醫(yī)學(xué)之父醫(yī)學(xué)之父乃古乃古希臘人希波克拉底希臘人希波克拉底(公元前公元前460377)。 比如，認(rèn)為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎與外界氣候有比如，認(rèn)為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎與外界氣候有關(guān)，寒冷、潮濕和易變的天氣對病情不利關(guān)，寒冷、潮濕和易變的天氣對病情不利，而溫暖、干燥、穩(wěn)定的天氣對病情有利，而溫暖、干燥、穩(wěn)定的天氣對病情有利。到到16世紀(jì)以后，溫度表、濕度表和顯微鏡等分別應(yīng)用世紀(jì)以后，溫度表、濕度表和顯微鏡等分別應(yīng)用

19、于氣象學(xué)和生物學(xué)研究，開始了生物氣象學(xué)的定量分于氣象學(xué)和生物學(xué)研究，開始了生物氣象學(xué)的定量分析研究。析研究。20 世紀(jì)世紀(jì)40年代以來，特別是年代以來，特別是1956 年國際生物氣象學(xué)會年國際生物氣象學(xué)會成立以后，這門學(xué)科才有了迅速的發(fā)展。成立以后，這門學(xué)科才有了迅速的發(fā)展。完成了生物鐘、生物界季節(jié)節(jié)律和氣候的關(guān)系、氣象完成了生物鐘、生物界季節(jié)節(jié)律和氣候的關(guān)系、氣象條件對生物的刺激作用、生物的氣候適應(yīng)性和生物氣條件對生物的刺激作用、生物的氣候適應(yīng)性和生物氣候區(qū)劃等一系列生物氣象學(xué)問題的研究。候區(qū)劃等一系列生物氣象學(xué)問題的研究。1984年年7月在日本東京召開的第十屆國際生物氣象學(xué)會，月在日本東京

20、召開的第十屆國際生物氣象學(xué)會，主要研討了有關(guān)人類生物氣象學(xué)問題。主要研討了有關(guān)人類生物氣象學(xué)問題。 2.2.中國發(fā)展歷史中國發(fā)展歷史在中國古代醫(yī)學(xué)實踐中，基于在中國古代醫(yī)學(xué)實踐中，基于“天人相應(yīng)天人相應(yīng)”的理論，早就的理論，早就有了生理、病理、藥理和氣象關(guān)系的記載。有了生理、病理、藥理和氣象關(guān)系的記載。內(nèi)經(jīng)內(nèi)經(jīng)中有中有“陰陽四時者，萬物之始終也，逆之則災(zāi)害陰陽四時者，萬物之始終也，逆之則災(zāi)害生，從之則苛疾不起，是謂得道生，從之則苛疾不起，是謂得道”，“治病不本四時，不治病不本四時，不知日月，不審逆從知日月，不審逆從故病未已，新病復(fù)起故病未已，新病復(fù)起”，說明了人，說明了人們只有按四時的變化作出

21、相應(yīng)的調(diào)節(jié)才能保持健康。們只有按四時的變化作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)才能保持健康。素問素問五常政大論五常政大論亦有亦有“地有高下，氣有溫涼，高者地有高下，氣有溫涼，高者氣寒，下者氣熱。氣寒，下者氣熱。西北之氣散而寒之，東南之氣收而西北之氣散而寒之，東南之氣收而溫之，所謂同病異治也溫之，所謂同病異治也”。這些論述說明了治病要因地因。這些論述說明了治病要因地因時而異。時而異。目前已經(jīng)認(rèn)識到氣象條件可通過皮膚、鼻、咽喉目前已經(jīng)認(rèn)識到氣象條件可通過皮膚、鼻、咽喉、肺、眼睛等器官影響到動物體和人體，同時也、肺、眼睛等器官影響到動物體和人體，同時也直接影響到神經(jīng)系統(tǒng)。直接影響到神經(jīng)系統(tǒng)。 我國生物氣象學(xué)發(fā)展至今沒有形成獨立的學(xué)科，我國生物氣象學(xué)發(fā)展至今沒有形成獨立的學(xué)科，研