中國農(nóng)業(yè)氣象學(xué)

輻射輻射，任何溫度在絕對零度以上的物體都會以電磁波或粒子流形式向周圍傳遞或交換能量，這種向外傳遞能量的方式稱為輻射。輻射強(qiáng)度，太陽輻射被物體吸收以后,部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏a(chǎn)生熱效應(yīng)。單位時間內(nèi)投射到單位面積上的太陽輻射能量。太陽高度角，太陽高度角是太陽光線與地球表面切線所組成的夾角。在0°～90°之間變化。太陽高度角愈小，等量的太陽輻射能光束所散布的面積愈大，地表單位面積上所獲得太陽輻射能就愈少。光合輻射，農(nóng)業(yè)氣象所涉及的是可見光、紅外線和紫外線三部分光譜。光合有效輻射在這個波譜區(qū)內(nèi)量子能量使葉綠素分子呈激發(fā)狀態(tài)，并將自身能量消耗在形成有機(jī)化合物上。生理輻射，能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期現(xiàn)象和其它生理現(xiàn)象的太陽輻射波譜區(qū)。日照，一天太陽光的實際照射時數(shù)。光照，光照時間＝可照時數(shù)＋曙暮光時間總輻射，水平地表所接收到的太陽直接輻射和天空輻射之和。其值取決于太陽高度角、大氣透明度、海拔高度、云況等因素。地面有效輻射，地面輻射與被地面吸收的大氣逆輻射之差。輻射差額，在單位時間內(nèi)，地面所吸收的輻射與放出的輻射之差，稱為地面輻射差額。2為什么高緯度地區(qū)日照長，低緯度地區(qū)日照短？高緯度地區(qū)晨昏蒙影持續(xù)的時間較長，可照時數(shù)+晨昏蒙影=光照時間。晨昏蒙影持續(xù)時間隨緯度及季節(jié)變化，一般在低緯度地區(qū)隨緯度及季節(jié)變化小，高緯地區(qū)夏季加長極為明顯。3太陽輻射通過大氣是如何被減弱的？①吸收作用②散射作用③反射作用。減弱的程度同哪些因子有關(guān)？大氣質(zhì)量(m)大氣透明系數(shù)(p)4地面長波輻射：地面受熱向外放射的輻射稱為長波輻射；低層空氣增熱的主要原因是什么？地面輻射。5敘述地面凈輻射的時空變化。研究地面凈輻射有何意義？①日變化：白天為正值，晚上喂負(fù)值，日出后一小時左右負(fù)值轉(zhuǎn)為正值，日落前一個小時，正值轉(zhuǎn)為負(fù)值。②年變化：夏天為正值，冬天為負(fù)值。③隨緯度變化：39°N以南凈輻射維持正值的時間長，39°N以北隨緯度增加維持負(fù)值的時間長。意義：地面輻射能的吸收與放射，都是在地面上同時進(jìn)行的，其能量的收入和支出狀況，直接支配著地表下層土壤和上層空氣溫度的變化，當(dāng)輻射差額為正時，地面溫度升高，反之則降低。6日照時間長短對植物生長發(fā)育有何意義？①光周期現(xiàn)象，白天與黑夜交替作為一種信息傳遞給植物，誘導(dǎo)植物一系列生育期的現(xiàn)象。②三性要求：長日照植物某一個生育期要求大于等于13.5h光照射，才能開花;短日照植物某一個生育期要求小于等于13.5h光照射，否則只開花不結(jié)果；中間性植物對光不敏感，在任何光照下都能開花結(jié)果。7太陽輻射光譜對植物有何影響？①可見光起光效應(yīng)：對植物而言起光合作用。②紅外線起熱效應(yīng)，對植物而言起促進(jìn)果實成熟的作用。③紫外線起化學(xué)效應(yīng)，對植物而言使植株定型。④波長太小的輻射，對大多數(shù)植物有害，甚至殺死植物。溫度容積熱容量，單位體積的物質(zhì)，溫度升高或降低１℃所需吸收或放出的熱量。導(dǎo)熱率，指物體在單位厚度間、保持單位溫度差時，其相對的兩個面在單位時間內(nèi)通過單位面積的熱流量。逆溫，氣溫隨高度的增高而增高日溫差，一天中氣溫最高值與最低值之差。三基點(diǎn)溫度， 是指生物維持生長發(fā)育的最低溫度，最高溫度，最適溫度環(huán)境溫度，是表示環(huán)境冷熱程度的物理量。界限溫度，指具有普遍意義的， 標(biāo)志著某些物候現(xiàn)象或農(nóng)事活動的開始、 轉(zhuǎn)折或終止的日平均溫度。干絕熱遞減率 ，在大氣靜力條件下（即氣塊的氣壓時時都與周圍大氣的氣壓處于平衡） ，干空氣和未飽和濕空氣的這種作干絕熱升降運(yùn)動而引起氣塊的溫度隨高度的變化率濕絕熱遞減率， 濕絕熱過程中的溫度變化率。氣溫遞減率， 是表征氣體隨高度增加其氣溫的變化程度的物理量2土壤溫度垂直分布有幾種類型？有何特點(diǎn)？ 1.日射型（受熱型）地表溫度最高，溫度隨度增高而降低，而且越近地面變化越大。 2.輻射型（放熱型）溫度隨深度增加而增加過渡型 ，最低溫度出現(xiàn)在土層中 4.傍晚過渡型，最高溫度出現(xiàn)在土層中。

3.清早在正常天氣情況下，一地的地面最低溫度為什么出現(xiàn)在日出前？最高溫度出現(xiàn)在正午后，而不是在輻射最強(qiáng)的正午？在日出前，土壤表層出現(xiàn)熱量差額Q，由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)檎档钠胶鈺r刻，當(dāng)土壤表層熱量差額Q=0時，溫度才停止下降，故在日出前地面出現(xiàn)一天的最低溫度。因為正午過后，太陽短波雖然減弱了一些，但土壤吸收的太陽輻射仍大于由長波輻射、分子熱傳導(dǎo)、蒸發(fā)等方式所支出的熱量，所以輻射差額仍為正值，土壤表層繼續(xù)積累能量，土壤溫度不斷升高，直到13時，熱量收支達(dá)到平衡，這時土壤表層熱儲存量達(dá)到一天中的最大值，于是就出現(xiàn)了一天中的最高溫度。4簡述計算活動積溫和有效積溫的方法。 生物某一生育期或全生育期中活動溫度的總和，稱為活動積溫（ Y）。生物某一生育期或全生育期中有效溫度的總和，稱為有效積溫（Ａ） 。5積溫在生產(chǎn)上有哪些應(yīng)用？ 1．農(nóng)業(yè)氣候熱量資源的分析 2．作物引種的科學(xué)依據(jù) 3．農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報服務(wù)水分1什么叫相對濕度？ 空氣中的實際水汽壓（ e）與同一溫度下的飽和水汽壓（它和溫度有什么關(guān)系？ 相對濕度與溫度成反比關(guān)系。

E）的百分比。2相對濕度的年變化、日變化有哪些規(guī)律？相對濕度的日變化與氣溫的日變化相反，相對濕度日變化的特點(diǎn)是一天中有一個最高值，出現(xiàn)在日出前后氣溫最低時；一天中有一個最低值，出現(xiàn)在14h～15h氣溫最高的時候。（1）一般在內(nèi)陸地區(qū)，相對濕度的年變化與氣溫的年變化相反，即夏季最小，冬季最大。（2）在季風(fēng)盛行地區(qū)，相對濕度的年變化與氣溫變化一致，一年中最大值出現(xiàn)在夏季，最小值出現(xiàn)在冬季。3影響水面蒸發(fā)快慢的因素有哪些？蒸發(fā)面的溫度,飽和差,風(fēng)速,氣壓,蒸發(fā)面的性質(zhì)和形狀。相對濕度100%，水面有否蒸發(fā)？當(dāng)相對濕度100%時，飽和差為0，所以水面沒有蒸發(fā)。4水汽發(fā)生凝結(jié)必須具備什么條件？1.大氣中的水汽含量必須達(dá)到過飽和狀態(tài)(e>E)。2.足夠的凝結(jié)核(或凝華核)。5“十霧九晴”指輻射霧。“十霧九雨”指鋒面霧。霧對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有何利弊？①霧遮蔽日光，使作物的光合作用受到阻礙。②使短波紫外線到達(dá)地面的量減少了，造成農(nóng)作物的徒長。③霧對水果的產(chǎn)量有影響，同時霧影響水果表面的色澤和品質(zhì)。④大霧、濃霧造成機(jī)場、高速公路關(guān)閉，嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸業(yè)。6降水指地面從大氣中所獲得的水汽凝結(jié)物。降水量指從云中降落到地面未經(jīng)蒸發(fā)、滲透和徑流所聚集的的水層厚度。形成降水的條件：①水汽②上升氣流③云底高度④云下濕度。7降水相對變率指降水的絕對變率與多年平均降水量的百分比。降水保證率指某一界限的降水量在某一段時間內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù)與該時段內(nèi)降水總次數(shù)的百分比。10蒸騰和蒸騰系數(shù)有何區(qū)別？ 植物體通過其根毛吸收水分，其體表氣孔蒸發(fā)水分的生物物理過程稱為蒸騰。蒸騰系數(shù)是作物形成一克干物質(zhì)所消耗的水量。 蒸騰效率和水分有效利用率有何區(qū)別？ 蒸騰效率是作物消耗單位重量的水分所制造的干物質(zhì)重量， 如果用蒸散量代替，則稱為水分有效利用率。11什么叫作物需水期？ 農(nóng)作物在其生長發(fā)育的不同時期，對水分的敏感程度是不一樣的。對水分最敏感的時期，叫做某作物的需水期。大氣運(yùn)動季風(fēng)，大范圍地區(qū)的盛行風(fēng)向隨季節(jié)改變而產(chǎn)生的現(xiàn)象。高空風(fēng)，在自由大氣中空氣作水平運(yùn)動時會受到水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力的作用，當(dāng)這兩力達(dá)到平衡時，空氣會作水平等速直線運(yùn)動。梯度風(fēng)，當(dāng)其在高、低壓系統(tǒng)中，空氣作曲線運(yùn)動，慣性離心力對空氣運(yùn)動的影響不可忽略，此種狀態(tài)下An、Gn和C三力平衡時的風(fēng)為梯度風(fēng)山谷風(fēng)，山地中，風(fēng)隨晝夜交替而轉(zhuǎn)換方向。白天，風(fēng)從山谷吹響山坡，稱谷風(fēng)。夜晚，反之，稱山風(fēng)。山風(fēng)和谷風(fēng)合稱山谷風(fēng)。焚風(fēng)，氣流越過高大山體后絕熱下沉，在山的背風(fēng)坡腳產(chǎn)生的干熱風(fēng)。1什么叫風(fēng)？風(fēng)是在水平方向上空氣相對于運(yùn)動著的地球的相對運(yùn)動，是表示空氣水平運(yùn)動的物理量，是一種具有大小和方向的向量。風(fēng)是怎樣形成的？冷熱不均，垂直運(yùn)動，氣壓差異和水平運(yùn)動。風(fēng)的特性是什么？風(fēng)向變化不定，風(fēng)速時大時小。空氣為什么能運(yùn)動？2高空風(fēng)和地面風(fēng)是怎樣形成的？地轉(zhuǎn)風(fēng)（高空風(fēng)）：在自由大氣中空氣作水平運(yùn)動時會受到水平氣壓梯度力和水平地轉(zhuǎn)偏向力的作用，當(dāng)這兩力達(dá)到平衡時，空氣會作水平等速直線運(yùn)動，此時的風(fēng)叫做地轉(zhuǎn)風(fēng)。摩擦風(fēng)（地面風(fēng)）：有摩擦力參與，水平氣壓梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力，摩擦力保持平衡條件下所產(chǎn)生的風(fēng)。3三圈環(huán)流是怎樣形成的？只受太陽輻射和地球自轉(zhuǎn)影響所形成的環(huán)流圈，稱為三圈環(huán)流。4地方性風(fēng)有哪些？它們是怎樣形成的？其中季風(fēng)和焚風(fēng)有何特點(diǎn)？海陸風(fēng)：由于海路之間氣壓的日變化而引起的，以一日為周期，風(fēng)向隨晝夜改變山谷風(fēng)：是由于山坡上的氣溫與谷底上空用同一高度氣溫有所差異而產(chǎn)生的一種熱力環(huán)流。峽谷風(fēng)：是空氣由開闊流入狹窄谷口時，氣流橫截面積減小，氣流加速前進(jìn)從而形成強(qiáng)風(fēng)。焚風(fēng)：是由于空氣下沉運(yùn)動而使溫度升高，濕度降低的一種干而熱的風(fēng)，通常是指當(dāng)氣流越山下沉在背風(fēng)坡產(chǎn)生的干熱風(fēng)。特點(diǎn)：不論春夏秋冬，在山區(qū)焚風(fēng)都可出現(xiàn)，初春的焚風(fēng)可以使冰雪融化，利于灌溉；夏末的焚風(fēng)可使糧食、水果早熟；但強(qiáng)大持久的焚風(fēng)，則可造成干旱及發(fā)生森林火災(zāi)。5敘述四個力分別作用。水平氣壓梯度力主要改變空氣塊的運(yùn)動速度，是其運(yùn)動的原動力。水平地轉(zhuǎn)偏向力只改變物體運(yùn)動的方向，不能改變速度大小。慣性離心力只能改變物體運(yùn)動的方向，不能改變速度大小。 摩擦力阻礙和牽制空氣快的運(yùn)動。 風(fēng)壓定律：在北半球，背風(fēng)而立，高壓在左，低壓在右。天氣天氣，指某一地區(qū)某一短時間內(nèi)各種氣象要素(氣溫、氣壓、濕度、云、降水、能見度和風(fēng)等)的綜合表現(xiàn)。高壓，中心氣壓高，向四周氣壓逐漸降低的閉合等壓線區(qū)。低壓，中心氣壓低，向四周氣壓逐漸增高的閉合等壓線區(qū)。氣旋，是中心氣壓比四周低的水平空氣渦旋。反氣旋，是中心氣壓比四周高的水平空氣渦旋。鋒面兩種不同性質(zhì)的氣團(tuán)（冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán))之間形成的過渡帶，溫度、濕度、風(fēng)向和風(fēng)速等有明顯的變化。氣團(tuán)，指在水平方向上， 溫度、濕度和大氣穩(wěn)定度等物理性質(zhì)比較均勻且垂直方向上變化很小的大塊空氣。2我國冬、夏兩季各受什么氣團(tuán)影響？對應(yīng)的天氣特點(diǎn)？變性極地大陸氣團(tuán)： 控制我國冬半年的主要?dú)鈭F(tuán)。對應(yīng)的天氣：天氣寒冷、干燥，多晴天。 變性熱帶海洋氣團(tuán) :控制我國夏半年的主要?dú)鈭F(tuán)。對應(yīng)的天氣：溫暖、潮濕、多云雨。3哪些天氣系統(tǒng)控制下會晴天和下雨？晴天： 變性極地大陸氣團(tuán)、熱帶太平洋氣團(tuán)、熱帶大陸氣團(tuán)、熱帶南海氣團(tuán)、冷氣團(tuán)、緩行氣團(tuán)。下雨：暖氣團(tuán)、暖鋒、急行冷鋒、南嶺靜止鋒、江淮梅雨鋒。4何謂副高？指位于我國大陸以東廣闊洋面上的太平洋副熱帶高壓脊。天氣特點(diǎn)：天氣特征：（1）在高壓中心附近，天氣晴朗、悶熱，易產(chǎn)生干旱天氣。（2）在副高的西北邊緣，常有西風(fēng)帶的天氣系統(tǒng)（鋒面、槽線、切變線等）與其相互作用，形成很強(qiáng)的降水帶。（3）在副高的南側(cè)，常形成臺風(fēng)。副高的季節(jié)變化對我國天氣有何影響？副高是向我國大陸輸送水汽的重要系統(tǒng)。5蒙古高壓：來源于西伯利亞的一種冷性反氣旋。它的天氣特點(diǎn)：出現(xiàn)降溫、大風(fēng)和降水的寒潮天氣過程。對我國的影響：常帶來大量的冷空氣，在冷高壓的影響下，廣大地區(qū)出現(xiàn)降溫，大風(fēng)和寒潮的天氣過程。6靜止鋒天氣和梅雨天氣有何區(qū)別？靜止鋒：降水強(qiáng)度比較小、但持續(xù)時間長，多為連續(xù)性降水、產(chǎn)生雷陣雨天氣。梅雨：雨日多，云量多、日照少、相對濕度大、地面風(fēng)力小、降水量多、多連續(xù)性降水。氣象災(zāi)害及御防1寒潮：入秋以后，自北向南方爆發(fā)的強(qiáng)冷空氣勢如潮涌似的南下。天氣特點(diǎn)：劇烈降溫、偏北大風(fēng)和降水。對我國影響最大的寒潮路徑是：西北路。給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的影響：寒潮侵襲的大風(fēng)常使果樹和莊稼被刮倒、吹折，人畜受傷，尤以北方的沙塵暴和暴風(fēng)雪危害更為嚴(yán)重。溫度驟降可使果樹和農(nóng)作物等遭受嚴(yán)重的凍害。2霜凍：是一種低溫災(zāi)害，是植物在0℃以下低溫時體內(nèi)凍結(jié)而產(chǎn)生的傷害。霜凍和霜的區(qū)別：霜是由于低溫產(chǎn)生的水汽凝結(jié)現(xiàn)象，而霜凍則是因短時低溫(溫度在0℃以下)使植物體內(nèi)結(jié)冰而引起的植物凍害。霜凍可分為幾種類型？平流霜凍，輻射霜凍，平流輻射霜凍。影響霜凍危害強(qiáng)弱的因子：天氣條件，下墊面狀況，地形的影響。防御措施：1.農(nóng)業(yè)措施（1）選用抗凍能力強(qiáng)的新品種（2）用農(nóng)藝措施防御霜凍（3）選擇背風(fēng)向陽避凍地形（4）有些細(xì)菌能作為植物細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰的凝結(jié)核，提高冰點(diǎn)溫度。2.物理措施（1）熏煙法（2）灌水法（3）覆蓋法（4）包裹法。3梅雨同副高的關(guān)系：梅雨是有副高北上和西伯利亞氣團(tuán)交鋒形成的梅雨的。天氣特點(diǎn)：出現(xiàn)暴雨和連陰雨。梅雨天氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響：影響作物的生長發(fā)育和正常收獲,常導(dǎo)致作物發(fā)育不良和籽粒發(fā)芽霉變。4何謂低溫冷害？農(nóng)業(yè)生物在零度以上的相對低溫下受到的傷害或不利影響稱為冷害。春季低溫冷害和秋季低溫冷害的類型：倒春寒，小滿寒，寒露風(fēng)。5干旱：指長時期降水偏少，造成空氣干燥，土壤缺水，引起農(nóng)作物對水分的需求得不到滿足，影響農(nóng)作物正常生長發(fā)育而減產(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。洪澇：由于長期陰雨和暴雨，雨量過度集中，出現(xiàn)河水泛濫，山洪暴發(fā)，土地淹沒，作物被淹沒或沖毀的現(xiàn)象。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的主要危害：干旱：使作物缺水。洪澇：①影響根系的正常發(fā)育，水淹后，植株會窒息死亡。②對作物生長狀況及產(chǎn)量的影響。③洪澇對作物的危害程度。防御措施：干旱：1．大搞農(nóng)田基本建設(shè)，增加灌溉面積 2．防旱的輪作布局和耕作保墑技術(shù) 3．選育抗旱作物及作物品種，培育壯苗，適時追肥，選擇早熟品種，可以躲過干熱風(fēng)的危害。 4．覆蓋法 5．營造防護(hù)林 6．種子抗旱鍛煉 7．人工降雨 8．加強(qiáng)災(zāi)害預(yù)報。 洪澇：①工程措施②非工程措施③生物措施④精心組織，狠抓各項準(zhǔn)備工作 ⑤加強(qiáng)值班，密切關(guān)注雨情、汛情。6什么叫低溫連陰雨天氣？指日平均氣溫在12℃以下，最低日氣溫在6℃以下，并伴有一周的降雨（中途允許半天無雨）。低溫連陰雨天氣對作物的危害：爛秧，使晚稻種子粒發(fā)芽變霉，造成作物倒伏，霉?fàn)€發(fā)芽。氣候1．氣候是怎樣形成的？由宇宙地球物理因素，太陽輻射，下墊面，大氣環(huán)流和人類活動五個因素形成。氣候和天氣的區(qū)別：時間尺度不同，天氣是短時間內(nèi)的大氣狀態(tài)，而氣候是較長時間段內(nèi)的大氣統(tǒng)計狀態(tài)。2．氣候帶：是最大的氣候分類單位，它大致與緯線平行，環(huán)繞地球呈帶狀。氣候型：是根據(jù)氣候特征所劃分的類型。副熱帶氣候帶的特點(diǎn)：副熱帶氣候帶中空氣十分干燥，沙漠地區(qū)的年降水量大多在100mm以下，沙漠邊緣可達(dá)到250mm以上，蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量，空氣干熱。3．各種氣候的特點(diǎn)：大陸性氣候：夏季炎熱，冬季寒冷，春溫高于秋溫。1月最冷，7月最熱，年、日溫較差大。日照豐富，相對濕度小，云霧少。降水集中在夏季，變率大,非周期性變化明顯。海洋性氣候：夏季涼爽，冬季溫和，秋溫高于春溫。最冷月和最熱月均落后大陸性氣候一個月，年、日氣溫較差小。相對濕度大，云霧多，日照少，太陽輻射弱。降水豐富，季節(jié)分配均勻，變率小。季風(fēng)氣候：風(fēng)向具有明顯的季節(jié)變化，夏季高溫多雨，富有海洋性；冬季寒冷干燥，具有大陸性。地中海氣候：夏季高溫干燥，冬季溫暖多雨。高原氣候：高山氣候、高原輻射強(qiáng)，溫度變化趨于極端，其日較差和年較差均較大,降水少,屬典型的大陸性氣候。沙漠氣候：空氣干燥，蒸發(fā)極盛，降水稀少，年雨量小于250mm；白天太陽輻射和夜間地面有效輻射都很強(qiáng)；溫度年、日較差都很大。草原氣候：可分為熱帶草原和溫帶草原。前者夏熱多雨，冬暖干燥；后者冬寒夏暖，冬季有積雪覆蓋層。4中國氣候的主要特點(diǎn)：①季風(fēng)顯著②大陸性強(qiáng)③溫度變化大④降水復(fù)雜化5我國冷暖、干濕的氣候分界線在哪？標(biāo)準(zhǔn)是什么？冷暖氣候分界線一一月份平均氣溫零度等值線為區(qū)委我國冷暖氣候分界線，干濕分界線以年降水量為400mm的等值線。6長江中下游為什么成為我國主要農(nóng)業(yè)區(qū)？（1）光能資源較豐富，為生理輻射相對高值區(qū)且日照時數(shù)在2000到4000。②熱量資源較豐富，農(nóng)作物生長活躍期長，活動積溫在5000度到6