农学＼植保＼园艺《农业气象学》教案

a+r+t=1 四、太阳辐射
太阳表面温度 6000K，中心达 2 万多度，是一个炽热的火球体，同样以电磁波和粒子 的形式把太阳能辐射到地球上，称太阳辐射。 大气上界的辐射光谱：红外线为 43%，紫外线为 7%，可见光为 50%。 太阳辐射的特征用太阳辐射光谱、光强、光照时间来表述。
第二节 太阳辐射时间长短 一、日地关系 二、地球的自转和公转 三、太阳高度角和方位角 用多媒体演示。通过多媒体教学，学生可以从地球绕太阳公转，自转的动画中直接掌握四 季形成，昼夜的长短及高度角、方位角的计算。
第四讲
第一节 土壤温度的变化 一、土壤表面的热量平衡 （一）土壤表层的热量平衡 白天：Q1=R-M-B-LE 晚上：Q2=-R+M+B+LE 昼夜：Q=±R±M±B±LE
解释各项物理含义。
（二）土壤表面的热量平衡
±R±M±B±LE=0 解释各项物理意义
二、物质热特性 什么叫热特性？主要包括
导热率（λ）：概念 热容量（CV）：概念
绪论
一、教学目的要求： 通过本绪论的讲授，使学生掌握气象学与农业气象学的区别，了解农业气象学的任务。
二、教学方法：采用课堂教学。 三、重点：
气象学与农业气象学、气象要素与农业气象要素、天气与气候的区别。气象学研究对 象、方法和农业气象学研究对象、方法的区别。 四、教学时数：2 学时 五、教学内容：
第一讲
第五讲
二、对流层的逆温现象 晴天白天气温随高度升高而升高，称逆温。 (一)产生逆温的主要原因有： 1．辐射 2．平流 3．空气下沉，在山区常发生逆温。 (二)逆温在农业上的应用：（详细说明） 1．农副产品加工 2．防治病虫害，喷药方法 3．冬季熏烟防霜 4．在山区进行综合开发 利用，考虑逆温 三、气温的绝热变化 什么叫绝热变化，先举自行车打气的例子，再延伸到空气。空气上升、下降没有与周围发 生热量交换的过程称绝热过程 。 干绝热递减率：1℃/100m，称干绝热递减率。湿绝热递减率：0.5℃/100m。物理含义：同 一气块在不同高度上气温的变化。 四、大气稳定度的概念 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，称 为大气稳定度。 五、绘图解释判断大气稳定度的依据
第六节 地面辐射差额
一、地面辐射差额（又称辐射平衡、辐射收支、净辐射）
表达式： 晴天 R=（Sˊ+D）（1-r）-F0 阴天 R=D（1-r）-F0 晚上 R=-F0
含义：R 为地面辐射差额，Sˊ+D 为总辐射，F0 为地面有效辐射。 二、简单介绍一下地面辐射差额的变化
第二章 温度
一、教学目的要求 通过本章讲授,学生应重点掌握"三温"的变化规律，温度在农、林业生产中的应用。 二、教学方法 采用课堂讲解，挂图辅助。 三、本章重点， 土温、气温的变化规律、积温的计算应用。 四、本章难点 大气稳定度、绝热变化。 五、本章教学时数 4 学时 六、教学内容
一、地面辐射
地球表面化温度 300K，按照自身的温度直接放射出长波辐射，称为地面辐射。 二、大气辐射
1、概念 ：大气主要吸收地面辐射，同时又按自身的温度向外放射辐射的现 2、大气逆辐射：朝向地面的这部分辐射。（图示说明） 3、温室效应 ：透过太阳短波辐射，阻挡地面长波辐射。 三、地面有效辐射
象。
F0=Eg-σEa F0 为地面有效辐射，Eg 为地面辐射，σ为地面吸收率或称吸收系数，Ea 为大气逆辐射。
2．天气，晴天日较差大，阴雨天日较差小。 3．云量， 多云日较差小，少云日较差大。 4．地形，凸地（脊地）日较差小，凹地（谷地）日较差大。 5．海拔高度，高海拔日较差小，低海拔日较差大。 6．下垫面，海洋日较差小，大陆日较差大。 （二）气温的年变化 最热月大陆 7 月，海洋 8 月，最冷月大陆 1 月，海洋 2 月。 年较差要受到以下四个因子影响： 1．纬度，高纬度年较差大，低纬度年较差小，举例说明。 2．距海远近，近海年较差小，远海年较差大。 3．海拔高度与地形，高海拔比低海拔年较差小，凸地比凹地年较差小。 4．云和降水，雨季年较差小，干季年较差大。 （三）气温的非周期变化 春末夏初，我国由暖到热，这时还有冷空气南下，遇到强冷空气，温度下降对正开花的植 物不利。秋末冬初由凉转冷，如遇到南海气团北上，有几天温暖甚至爆热的天气，群众所 说的“十月小阳春”，这种天气来临，天气好景不长，意味着暴风雪的来临，这种非周期变 化对农业生产不利，要抓住“冷尾暖头”抢晴播种。
8
2 寒潮及对农业生产的影响；霜冻的种类及防御方法
干旱、干热风、洪涝及其防御措施；冰雹及台风的
8
2 结构
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2 小气候的概念；农田小气候的一般特征
温室小气候；塑料大棚小气候；农田保护林小气候；
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2 农田小气候的改善。
11 4 12 6
实验一和实验二 实验三、四、五
说明：此教案以 2 学时为单位（即一讲）编写。
第二节 大气的组成和垂直结构 一、大气的组成和大气污染 （一）大气的组成(学习各组成成分的作用) 1、干洁空气 2、水汽 3、固体杂质 （二）大气污染（从概念、种类、形成环节上分析） 二、大气的垂直结构 (一)根据不同高度气层的特点，可从地面到大气上界将大气层分为五层（图示法讲解）
外层 800 KM
暖层
85 KM
中间层
55 KM 12KM
平流层 对流层
0 KM
(二)根据空气质点所受摩擦力的大小分两层 1、 摩擦层：在 1-2km 高度以下的气层 2、 自由大气：在 1-2km 高度以上的气层 思考题 1．农业气象学与气象学的根本区别在什么地方？ 2．气象学与农业气象学的研究对象、任务是什么？ 3．农业气象学常用哪些方法来研究？ 参考书 1．李来胜主编，《农业气象学》，成都科技出版社出版，1994 年 2．中国农科院农业气象研究室主编，《中国农业气象学》 气象出版社出版，2000 年 3．陈家豪主编，《农业气象学》，中国农业出版社出版， 1999 年
日照百分率=实际照射时数/可照时数×100%，大小说明一地的光能与降水充足与否。 二、到达地面上的太阳辐射光谱
红外线和红光随太阳高度角减小而增多（解释朝霞不出门，晚霞行千里）；紫外线、
蓝紫光随太阳高度角增大而增多（解释天空蔚蓝色原因）；可见光随高度角增大，阴天变
化比例不大，晴天增加。
第五节 地面有效辐射（长波辐射）
第一章 辐射
一、教学目的要求 本章是气象要素的重点章，通过 2 个学时的课堂讲授和 2 个学时的多媒体辅助教学，
要求学生掌握太阳辐射、地面辐射和大气辐射以及净辐射的变化规律，太阳辐射对植物（作 物）生长发育和产量及品质的影响 。 二、教学方法 采用传统授课与多媒体辅助教学相结合。 三、本章重点
太阳辐射（特征）变化规律，地面有效辐射和净辐射，太阳辐射与农业的生产关系。 四、 本章难点 太阳高度角，方位角。 五、 教学时数（4 学时）2 学时课堂讲授，2 学时多媒体演示。 六、教学内容
第一节 气象学与农业气象学 一、气象学 （一）气象 简单地说，大气物理现象称气象。如风云雨雪、虹晕雷电、冷暖干湿。 （二）气象学 研究大气的物理过程和物理现象的一门科学称气象学。 二、气象学的分支（解释以下定义）。 （一） 天气学 （二） 气候学 （三）大气污染学
注：近年来环保专业开设了这门课。农业气象学中不作为重点介绍。 （四） 大气物理学
假设散射辐射一半返回宇宙空间，另一半在不考虑大气吸收作用下到达地面则散射辐射的
强度为：
（三）总辐射（Q=Sˊ+D）
D=S0/2（1-Pm）sinh
（四）总辐射的变化
1．日变化:夜间为零，日出后逐渐增大，午后又开始减少。
2．年变化:最大值出现在夏季，最小值出现在冬季。
（五）日照与日照百分率
太阳光在一天中实际的照射时数称日照，以小时为单位。
次课
太阳的一般知识，太阳辐射在大气中的传播规律及
2
2 减弱方式和影响减弱的因子
地面辐射、大气辐射、地面有效辐射的概念及其相
2
2 互关系
土壤热特性；地面的热量收支；土壤温度变化规律；
3
2 土壤冻结和解冻
空气的绝热变化和非绝热变化；大气稳定度及其对
4
2 空气变化规律的判断；
三基点温度的概念及与作物生长发育的关系；积温
第二讲
第一节 辐射的基本知识 一、辐射的一般知识 (一)概念：绝对零度以上以电磁波和粒子的形式向四周放射能量，称辐射。
粒子性 (二)根据定义分析辐射的性质：
波动性 （三）表征辐射特性的物理量：(分别解释以下物理量)
1、 辐射通量 2、 辐射通量密度（F）
3、 辐射强度（I） 4、 光照度（光照强度） 二、辐射的基本定律的学习 三、物体对辐射的吸收、反射、透射
注：属气象专业学习范畴。农业气象学所牵涉到的内容不需讲得太深。 三、气象学的研究对象
简单地说,研究对象为大气中的物理过程和物理现象。 四、气象学的研究任务 （一） 把大气当作研究的客体,从定性和定量两方面来说明大气的特征。 （二） 研究导致大气现象发生和发展的能量来源、性质及其转化。 （三） 研究大气现象的本质，进而解释大气现象，寻求其发生、发展的规律 （四） 应用上述规律，控制自然和改造自然、造福人类。
五、农业气象学的研究对象(对比气象学) 农业气象学是应用气象学最大部门，研究对象是大农业，包括农、林、牧、副、渔。
六、 农业气象学的任务(对比气象学) （一）对农业气候资源进行分析、利用和区划。 （二）确定农业气象指标，根据指标鉴定气象条件对农业生物生长发育和产量的影响。 （三）研究农业气象灾害发生规律及防御措施。 （四）开展农业气象测报、预报和情报的服务工作。 （五）农业与气候的调节、利用和改造研究。 七、农业气象学的研究方法 （一）平行观测法（二）地理播种法（三）分期播种法 四）地理分期播种法（五）人工 气候法（六）气候分析法（七）统计分析法和图解分析法（八）气象卫星遥感、地理信息 系统和全球定位系统技术的应用