1、绪论1 大气、大气科学的概念大气是包围在地球的空气的总称,是地球上一切生命赖以生存的重要物质条件之一。大气科学:研究大气中各种现象及其演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。2 叙述农业气象学的研究对象包括覆盖整个地球的大气圈及大气圈与地球的水圈、岩石圈、生物圈等其它圈层之间的复杂关系与相互作用。3 叙述农业气象学的研究内容(1)农业气象监测 (2)农业气象信息服务 (3)农业气候资源的开发、利用与保护 (4)农业小气候、农业气象灾害及其防御手段的研究 (5)农业气象基础理论研究4 叙述农业气象学的定义研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。是农业科学与气象科学相互渗透的
2、边缘学科。5 叙述农业生产与气象学的关系(1)大气提供了农业生物的重要生存环境 (2)大气提供了农业生物的物质、能量基础 (3)气象条件对农业生产活动全过程和农业设施等的影响 (4)大气对其他自然资源的影响 (5)农业生产活动对大气环境的影响第一章 大气1 大气的组成包括悬浮集中的液体和固体质粒在内的气体混合物。气体混合物 干结大气、水汽和气溶胶粒子2 什么叫干结大气?干结大气的主要成分及其对农业生产的影响不含水汽和气溶胶粒子的混合空气称为干结大气。其主要成分是氮气、氧气、氩气,但对人类活动影响较大的成分是氮、氧、臭氧和二氧化碳。(1)氮是地球生命体的基本成分,以蛋白质的形式存在于有机体中。(
3、2)氧是维持人类及动物生命极为重要的气体,因为动植物都需要呼吸,并在氧化作用中获得能量,以维持生命。氧还决定着有机质的燃烧、腐败及分解过程。(3)臭氧可以吸收太阳紫外辐射总紫外 C 的全部和紫外 B 的绝大部分。臭氧层因吸收紫外线而引起的增暖,可影响大气温度的垂直分布。(4)二氧化碳是温室气体,能强烈吸收和放射长波辐射,对空气和地面有增温效应。3 叙述大气的垂直结构、对流层的特点大气在垂直方向上的物理性质是不均匀的。根据温度、成分、电荷等物理性质,同时考虑到大气的垂直运动等情况,可将大气从地面到大气上界分为 5 层:对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。平流层特征:(1)气温随高度增加而降低。
4、 (2)空气具有强烈的对流运动。 (3)气象要素水平分布不均匀。4 有哪些大气污染源1)工业污染源:大气污染物的主要来源,且排放量大而集中。烟尘和二氧化硫的排放量占全国排放总量的 84%2)交通运输污染源:汽车、轮船、飞机等产生的废气。一氧化碳和氮氧化物它们的排放量占总排放量的一半以上。3)农业污染源:农业生产过程中的农药、化肥等使用不当4)生活污染源:家庭炉灶及取暖设备在燃烧过程中项大气排放的污染物质。5 大气污染对全球气候的影响1)酸雨(PH1.00 微米:被植物吸收转化为热量。1.00-0.72 微米:对植物起伸长作用。0.72-0.80 微米(远红外):植物光周期及种子形成有重要作用。
5、0.72-0.61 微米(红光、橙光):被叶绿素强烈吸收。0.61-0.51 微米(绿光):表现低光合作用。0.51-0.40 微米(蓝紫光):被叶绿体和黄色素较强烈地吸收,表现为次强光合作用。0.40-0.32 微米(紫外光):成型和着色作用。0.32-0.28 微米(紫外线):对植物有害。0.28 微米(远红外):可立即杀死植物。8 试述地面能量平衡公式及公式中的各项意义(P48)9 提高光能利用率的主要途径(1)改革种植制度与光能利用 间套复种、改变行向行距(2)改进栽培管理措施 水肥管理、通风透光、育苗移栽、加强机械化(3)选育优良品种 选育合理株型、叶型、较适合高密度种植而不倒伏的品
6、种(4)改造自然与充分利用地区的光能资源第三章 温度1 概念热容量:表示物体温度升高或降低 1 所需吸收或放出的热量。用 C 表示热导率:当温度垂直梯度为 1/m,单位时间通过单位水平截面积所传递的热量。热扩散率:指在一定的热量得失情况下,土壤温度变化快慢的一个物理量。气温日较差:一天中气温的最高值与最低值的差为气温日较差。温度年较差:一年中,月平均气温的最高值与月平均气温的最低值之差。三基点温度:对于作物的每一个生命过程来说都有三个基点温度,最适温度、最低温度、最高温度。界限温度:具有普遍意义的,标志某些中药物候现象或农事活动的开始、终止、或转折的温度。非绝热变化:由于空气与外界有热量交换而
7、引起空气内能的变化。绝热变化:空气与外界无热量交换,而是由外界压力的变化对空气做功,使空气膨胀或压缩引起的。大气稳定度:当空气块受到垂直方向扰动后,大气层结使它具有返回或远离原来平衡位置的趋势和程度,叫大气稳定度。日、年恒温层:随着土壤深度的增加,土壤温度的振幅减小,当土壤深度增加到z=3D 时,其振幅已经减小到地面温度振幅的 5%,可以说温度振幅基本消失,因此人们常把土壤深度 34D 处称恒温层。D 为衰减深度,年衰减深度是日衰减深度的 19.1 倍。活动积温:高于生长下限温度的日平均温度称活动温度,作物在某时期内活动温度的总和称活动积温。有效积温:日平均温度与生长下限温度之差称有效温度,作
8、物在某时期内有效温度的总和称有效积温。2 土壤的热特性有哪些?它们怎样影响土壤温度的变化?土壤的热特性包括:土壤热容量、热导率、热扩散率(1)土壤热容量越大,则它的温度升高或降低 1所需吸收和放出热量就越多。反之如果吸收和放出的热量相等,那么热容量大的土壤温度变化就小;(2)土壤的热导率大,传递热量的能力强,传递热量速度快,同一时间传递的热量越多。当温度垂直梯度相同时,热导率大的土壤,热量容易传入深层或从深层得到能量,表层温度变化小。(3)土壤热扩散率与土壤热导率成正比,与土壤定容热容成反比,所以土壤热导率越大、土壤定容热越小,土壤热扩散率就越大,土壤温度变化越快。3 为什么高纬度地区土壤温度
9、的年变化较低纬度地区大?这是由于太阳辐射的年变化随纬度增高而增大引起的。4 影响地温、气温日较差的因素?影响地温日较差的因素:(1)太阳高度 是影响土壤表面温度最主要最基本的因子。(2)土壤热特性 热导率大的、热容量大的土壤,温度日较差较小。(3)土壤颜色 深色土壤表面比浅色土壤表面的温度日较差大。(4)地形 凹地的日较差大于平地大于凸地。(5)天气 晴天土壤表面温度日较差大于阴天。影响气温日较差的因素:(1)纬度 气温日较差随纬度的升高而较小。(2)季节 一般夏季气温日较差大于冬季,但在中高纬度地区,一年中气温日较差最大值出现在春季。(3)地形 低凹地的气温日较差大于凸地。(4)下垫面性质
10、陆地气温日较差大于海洋,沙土、深色土、干松土壤比粘土、浅色土和潮湿紧密土壤大。(5)天气 晴天气温日较差大于阴天。5 在正常天气情况下,土壤最高温度出现在正午后,而不是在辐射最强的正午,说明原因?因为正午以后,虽然太阳辐射逐渐减弱,但土壤表面吸收的太阳辐射能仍大于其由长波辐射、分子传导、蒸发等方式所支出的热量,即土壤表面的热量收支差额仍为正值,所以温度仍继续上升,直到 13 时左右,热量收支达到平衡,热量累积达到最大,呈现出最高温度。6 逆温层是怎样形成的?在农业生产实践中怎样利用逆温?一定条件下,对流层中出现气温随高度的增加而升高的现象,这种现象叫逆温,出现逆温的气层叫做逆温层。形成原因有:
11、辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温。由于强烈辐射冷却而形成的逆温,称为辐射逆温。平流逆温:当暖空气平流到冷的地面或冷的水面上时,由于近地气层空气受冷地面影响大,降温较多;而上层空气受地面影响小,降温较少,于是出现逆温。生产实践中应用:A 有霜冻的晚上,燃烧柴草、化学物质等,所形成的烟雾会被逆温层阻挡,是大气辐射增强,防霜冻效果好;B 喷洒农药在早上进行,由于逆温层的存在可是药剂停留在贴地气层,并向水平方向机向下发展,均匀地洒落在植株上;C 寒冷季节需晾晒农副产品是,为避免地面温度过低受冻,可将晾晒的东西置于一定高度之上;D 在果树栽培中,利用逆温现象进行高接,避开地温层使嫁接部位恰好处于气
12、温较高的范围之内,这样果树就可安全过冬;E 山区的逆温程度比平地强,可把喜温怕冻的果树种植在离谷地一定距离的山腰上。7什么叫绝热变化?怎样利用绝热直减率来判断大气的稳定度?(P69)绝热变化分为干绝热变化和湿绝热变化,是指气团鱼外界之间无热量交换时的状态变化过程。8. 试述积温在农业中的应用及其局限性。积温的应用(1)积温是作物与品种特性的重要指标之一。(2)作为物候期预报、收获期预报、病虫害发生发展时期预报等的重要依据。(3)积温是热量资源的主要标志之一,可以根据积温的多少,确定某作物在某地能否成熟,并预计能否高产优质。积温的局限性(1)影响作物发育的外界环境条件,不仅有气象因子还有其他因子。(2)积温学说是建立在假定其他因子基本满足的条件下,温度起主导作用的理论基础上,在自然条件下,这一条件难以满足,因而影响积温的稳定性。