气象学(3页).doc
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1、-气象学-第 3 页绪论气象学:就是研究大气中各种物理过程和现象的形成原因及变化规律的科学天气学:在一定地区和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。气候学: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气象要素:表示大气状况和天气现象的各种物理量统称为气象要素。主要气象要素有气压,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农业气象学:是研究气象条件与农业相互关系的一门学科,光热水汽等气象条件是影响农业生产诸多因素中最重要最活跃的因素平行观测与联合观测法:除应用
2、一般的科学方法外,对栽培作物而言需在进行生长发育状况和产量构成观测的同时在同地进行主要气象要素,农业小气候要素,农业气象灾害的观测和田间管理工作的记载等,称为。气溶胶粒子:悬浮在大气中的这些固态或液态的粒子称为。空气污染(大气污染):因人类的生产和生活活动,是某些物质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影响人体健康,影响或危害各种生物的生存直接或间接损害设备建筑物的现象暖层:有很强的反射无线电波的能力。对无线电通讯有重要意义。气象学基本任务: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,农业小气候,农业气象灾害及其防御手
3、段的研究5.农业气象指标,规律,机制与模式的研究。地理播种法能达到缩短观测年限的目的;地理移植法或小气候栽种法在确定某些作物越冬性的气候指标时常采用这种方法。农业气象学研究方法:地理播种法;地理移植法;小气候栽种法;分期播种法;地理分期播种法;人工气候实验法;气候分析法。大气是由干洁空气,水汽和气溶胶粒子组成干洁空气由氮,氧,氩,和含量不定的二氧化碳组成臭氧在2025km浓度最大2km的高度上空中水汽含量减少为地面的1/2,到5km高度减少为地面的1/10.水汽不仅引起大气湿度的改变,同时引起热量的转移。大气的垂直分层:对流层,平流层,中间层,暖层,散逸层。对流层的主要特点:1、温度随高度升高
4、而降低,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。平流层特点:垂直气流显著减弱,气流多呈水平运动,水汽和尘埃等很少。温度随高度升高而升高。臭氧强烈吸收紫外线。第一章辐射辐射:物体以电磁波或粒子的形式放射和输送能量的方式。以辐射方式放射或输送的能量成为辐射能简称辐射。吸收率:物体吸收的辐射与投射到物体表面的总辐射比反射率:反射的辐射与投射到该物体表面上总辐射之比透射率:物体所透过的辐射与投射到该物体表面总辐射之比太阳辐射或太阳能:从太阳放射出来的光热能量。太阳辐射光谱:太阳辐射经色散分光后按波长大小排列的图案。太阳常数:在大气上界当日地间处于平均距离时,垂直于太阳
5、光线平面上,单位面积单位时间内所接受的太阳辐射能。太阳高度角:太阳平行光线与水平面的夹角。大气质量:太阳辐射通过大气路径的长度与大气在垂直方向上的厚度的比值来表示总辐射:经过大气削弱以后,投射到地面上的太阳辐射。分为太阳直接辐射,散射辐射或天空辐射。太阳直接辐射:太阳以平行光线的形式直接投射到地面的辐射。下半年全年直接辐射的最大值出现在北回归线附近散射辐射或天空辐射:被大气散射后自天空各个方向投射到地面的辐射。其变化主要决定与太阳高度。有云时散射辐射增加。随下垫面反射率而变,随海拔高度而变。总辐射:同时到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和。与太阳高度,大气透明系数和云况有关。夜间为零,正午最大
6、,赤道地区一年有两个最大值,出现在春分和秋分。由于赤道地区多云对太阳辐射削弱多,总辐射年总量最大值出现在纬度20度附近,随海拔高度增加而增大。地面辐射:地面吸收太阳辐射同时按其本身的温度向外放射辐射。地面辐射能力随地面温度和地面性质改变,温度高辐射能力强。对于长波辐射可以把新雪面作为黑体大气辐射:大气主要吸收地面辐射,同时按其本身的温度放出辐射。地面辐射是对流层大气的主要热源。大气逆辐射:大气辐射朝向四面八方,其中一部分外溢到宇宙中,另一部分投向地面,投向地面的这部分大气辐射称为地面有效辐射:地面放射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差。受地面温度,大气温度,空气湿度,和云况对地面的有效辐射影响。
7、地面温度高有效辐射大,大气湿度大有效辐射小。云多厚有效辐射辐射小。光合有效辐射:太阳辐射中对植物光合作用有效地光谱成分光饱和点:在一定的光照度范围内,光和强度随着光照的增加而增加,当光照强度增加到一定数值时,光合强度便不再增加,这种现象称为光饱和现象。开始达到光饱和现象是的光照度叫做光饱和点光补偿点:当光照度下降时,光和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二氧化碳与呼吸作用放出的二氧化碳相等时也就是净光和强度等于零,这时的光照度称为光周期现象或光周期效应:一定时间光照与黑暗的交替,影响植物生长发育,特别是影响植物开花的现象。光能利用率:是植物光合产物中储存的能量占所得到的能量的
8、百分率。辐射二象性:波动性,粒子性。辐射功率:单位时间内通过任一表面的辐射能称为辐射通量,即辐射功率。通量辐射密度:单位面积上的辐射通量称为通量辐射密度。光通量密度:单位面积上通过的光通量称为光通量密度。照度或光照度:单位面积上接受的光通量称照度或光照度。吸收率/反射率/透射率:物体吸收/反射/所透过的与投射到该物体表面上的总辐射之比,称为吸收率/反射率/透射率。黑体:如果某种物体在任何温度下,对任何波长的入射辐射的吸收率都等于1,也就是说,投射于其上的辐射它都能全部吸收,这种物体称之为黑体,又称绝对黑体。灰体:如果某种物体的吸收率小于1,并且不随波长而改变,这种物体称之为灰体。热辐射定律之一
9、:就同一物体而言,如果在温度T时,他放射某一波长的辐射,那么在同一温度下他也吸收这一波长的辐射斯蒂芬波尔兹曼定律:黑体的放射能力与其表面的绝对温度的四次方成正比。ET=T4 =5.67*10-8 W/m2K4维恩位移定律:黑体放射能力最大值所对应的波长与绝对温度成反比。maxm*K长波辐射:把太阳辐射称为短波辐射,把地面和大气辐射称为长波辐射。2.85微米。分子色散能力与投射在散射质点上辐射波波长的四次方成反比,即入射辐射波长愈短,愈容易散射。大气透明系数:太阳辐射透过一个大气质量后的辐照度与透过的、前的辐照度之比。短波光的透明系数小,长波光的透明系数大。干空气的白色下垫面具有较强的反射能力,
10、黑色表面的反射能力较小,绿色植物对黄绿光的反射率大土壤随地增加,表面粗糙度增加,反射率减小植被反射率的大小与植被种类,生长发育情况,颜色和郁闭程度有关水面的反射率比陆面要小平滑的土表比粗糙表面有效辐射小,潮湿土表比干燥土表有效辐射大。海拔增加,水汽减少,大气逆辐射变小,有效辐射增大。影响地面有效辐射的因子:地面温度、大气温度、空气湿度、云况、大气中的二氧化碳、土壤表面性质。地面净辐射:地面辐射能的总收入和总支出之差值。R=(S+D)(1-a)-F纬度越低净辐射维持正值时间越长,高位则短。太阳辐射以热效应光合效应,形态效应影响植物生长发育提高光能利用率的途径:1.充分利用生长季节,改变种植制度与
11、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.提高单位面积的光和生产率,创造合理的叶面积。4.趋利避害,充分利用光能资源。第二章 温度容积热容量(c):单位体积的土壤,温度变化1摄氏度所需吸收或放出的热量。土壤热通量(B):单位时间内通过单位横截面积的热量,是与土壤温度的垂直梯度(T/Z)成正比的、。较差是指该周期内,最高温度和最低温度之差,位相则是最高和最低温度出现的时间。温度年较差或年变幅:指一年中,最热月的月平均温度与最冷月的月平均温度之差。土壤冻结:土壤温度大0摄氏度以下时,土壤中水分与潮湿土壤粒发生凝固或结冰,使土壤变为坚硬的现象。土壤解冻:春季由太阳辐射增强和土壤
12、深层热量上传,使土壤逐渐融解。绝热变化:一块空气与外界进行热量交换时,可引起温度的变化,但如果其不与外界交换热量在某些情况下,也会引起这块空气温度的改变,前者称为非绝热变化,后者称为绝热变化。空气的非绝热变化:这种因为与外界发生热量交换而引起空气温度变化,称为空气的非绝热变化。三基点温度:指作物生命活动过程的最适,最低和最高温度的总称。作物生长发育,农事活动开始和终止的温度,称为农业气象界限温度,界限温度。积温:是某一时间段内逐日平均气温的总和。一昼夜土壤温度的连续变化称为土壤温度的日变化。活动积温:高于或等于生物学下限温度的平均温度。有效温度:指活动温度与生物学下限温度的差值。气块受到垂直方
13、向扰动后,大气层结(即温度,湿度的垂直分布)使他具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度,又称大气静力阴定度或层结稳定度。逆温:气温直减率为负值时,高度越高,气温也越高,这种温度的垂直分布称为。大气稳定度:描写大气层结对于气块垂直运动的影响的一个概念农业气象界限温度:对农业生产有普遍指示意义的标志某些重要物候现象、农事活动开始和终止的日平均温度气温日较差:某天内,最高温度与最低温度的差值填空:土壤是由固体成分和不定量的水及空气组成土壤空气的热容量极小,水分的热容量极小。土壤中固体成分的热导率最大,空气最小,水的热导率居中。一日中土表最高温度出现在13时。昼夜的温度铅直变化:放热型(辐射型),受热
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