CHAPTER2农业气象学
农业科学中的农业气象学
农业科学中的农业气象学农业气象学是研究气象与农业之间相互关系的学科，它的研究对象是农业生产中的气象要素和气象过程，以及气象因素对农作物生长发育和农业生产的影响。
农业气象学在农业科学中扮演着重要的角色，它为农业生产提供了科学依据和技术支持。
首先，农业气象学研究气象因素对农作物生长发育的影响。
气温、光照、降水等气象因素对农作物的生长发育起着至关重要的作用。
例如，温度是农作物生长的重要环境因素之一，不同作物对温度的要求也不同。
农业气象学通过对气温变化的监测和分析，可以为农民提供合理的种植时间和品种选择建议，从而最大限度地提高农作物的产量和质量。
其次，农业气象学研究气象灾害对农业生产的影响。
自然灾害如干旱、洪涝、冰雹等常常给农业生产带来严重的损失。
农业气象学通过对气象灾害的监测和预测，可以提前采取相应的防灾减灾措施，减少灾害对农业生产的影响。
例如，通过对降水量和降水分布的分析，可以合理调整灌溉方案，提高水资源利用效率，降低干旱对农作物的影响。
此外，农业气象学还研究气象因素对农业生产的调控和优化。
如何利用气象因素来提高农业生产的效益是农业气象学研究的重点之一。
例如，通过合理调控温度和光照条件，可以延长农作物的生长季节，提高产量和品质。
同时，农业气象学还研究了气象因素对农作物病虫害的影响，通过合理利用气象因素，可以减少病虫害的发生，降低农药使用量，从而保护环境和人类健康。
农业气象学在农业科学中的应用已经取得了显著的成果。
通过对气象因素的研究和应用，农业生产的效益得到了显著提升。
例如，通过合理利用气象因素，中国在粮食生产方面取得了巨大的突破，实现了粮食自给自足。
此外，农业气象学还为农民提供了科学的决策依据，帮助他们做出合理的种植和管理决策，提高了农民的收入和生活品质。
然而，农业气象学仍然面临一些挑战和问题。
首先，气象因素的变化和不确定性给农业气象学的研究和应用带来了困难。
气候变化和极端天气事件的增多使农业生产面临更大的风险和不确定性。
农业气象学
一般农作物在日均温≥10 ℃的情况下才能 活跃生长，可把日均温≥10 ℃的持续期视为农 作物的生长期。把生长期内每天的日均温累加 得到的温度总和，叫做积温。根据积温的多少 ，我国自南向北可以分成热带、亚热带、暖温 带、中温带、寒温带五个温度带，另外，还有 一个地势高、气候寒冷、面积广大的青藏高原 气候区。
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（4）光热、水分的组合对农业生产的影响
photothemal water
水、热条件在时间、空间上结合得越好，越有利于农 业生产的发展。
我国东部地区季风气候的显著特点是夏季高温多雨， 雨热同期，对农业生产非常有利；但因夏季风不稳定，气 象灾害频繁。我国主要的气象灾害有旱、涝、低温、冻害 、干热风等，其中干旱的影响范围最大。如华北地区春季 气温回升快，蒸发强烈，但降水较少，易造成春旱；7、8 月份长江中下游地区在副热带高压的控制下，盛行下沉气 流，高温少雨，形成伏旱。
寒潮是我国冬半年主要的气象灾害，强烈的降温会使 农作物遭受冻害，尤以秋季和春季对农作物危害最大。
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1.农业气象的基础理论的研究
重点研究农业生物 生育及产量形成的农业 气象理论、农业气候资 源生产潜力的理论、农 业小气候的调控理论、 农业气象系统中物资传 输与能量转化过程及其 模式。
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热带季风气候
tropical monsoon climate
包括台湾省的南部、雷州半岛、海 南岛和西双版纳等地。年积温 >=8000℃,最冷月平均气温不低于 15℃，年极端最低气温多年平均不低 于5℃，极端最低气温一般不低于0℃ ，终年无霜。
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亚热带季风气候 subtropical monsoon climate
农业行业农业气象学基础(知识点)
农业行业农业气象学基础（知识点）一、引言农业是国民经济的基础和重要支柱，如何利用气象数据和气象知识来提高农业生产效益，已成为农业发展中的重要环节。
本文将重点介绍农业行业的农业气象学基础知识，旨在帮助从事或对农业感兴趣的人士更好地了解农业气象学。
二、农业气象学概述农业气象学是研究农业生产中气象因素对作物生长发育及农业生产的影响规律的学科。
通过研究气象因素对农作物的影响，可以为农业生产提供科学依据，提高农作物的产量和质量。
三、温度对作物生长的影响1. 温度是影响作物生长发育的重要气象因素之一。
对于不同农作物来说，适宜的生长温度是不同的。
2. 温度过高或过低都会对作物生长产生不利影响。
高温会导致作物蒸腾加剧，水分丧失过多；低温则会影响作物的光合作用和养分吸收。
3. 农业生产中常利用温室等手段调节作物生长环境的温度，以提高生产效益。
四、光照对作物生长的影响1. 光照是农业生产中不可或缺的因素之一，对作物的生长发育具有重要影响。
2. 光照不足会导致作物光合作用受限，光合产物减少，影响作物的生长和产量。
3. 不同作物对光照的要求也不同，有的作物喜阴，有的作物喜光，因此在农业生产中需要根据作物特性进行合理的光照管理。
五、降水对作物生长的影响1. 降水是农业生产中重要的水资源，对作物的生长发育和产量具有重要影响。
2. 适宜的降水对作物生长有利，但过多或过少的降水都会对作物生长产生不利影响。
3. 根据不同作物的需水情况，合理调控灌溉措施，提高耕地利用率，是农业生产中的重要措施。
六、风对作物生长的影响1. 风是影响农作物生长的重要气象因素之一。
2. 强风会导致作物光合作用受阻，蒸腾加剧，影响作物吸收水分和养分。
3. 防风措施是农业生产中的重要环节，如搭建遮风网、种植防护林等手段可以有效减轻风害对作物的影响。
七、结语本文简要介绍了农业行业的农业气象学基础知识，包括温度、光照、降水和风等因素对作物生长的影响。
通过合理利用气象数据和知识，可以提高农业生产效益，保障粮食安全和农民的收入。
农业气象学知识点总结
农业气象学知识点总结农业气象学是研究气候与气象对农业生产的影响，提高农业生产水平和节约生产成本的一门学科。
它涉及了很多知识点，下面来总结一下。
一、气象基础知识气象基础知识是学习农业气象学的基础，包括大气的组成、结构和运动规律，气象要素及其测量等。
这些知识点的掌握对于了解天气形势、评估天气灾害风险和制定农业生产方案都有重要作用。
二、农业气候学农业气候学是研究气候对于农田生产的影响，并探究农业生产适应策略的一门学科。
学习农业气候学需要了解气候类型与特点，掌握不同类型气候下作物生长的特点，研究不同种植区域的气候变化和其对农业生产的影响等。
对于制定区域内合适的作物种植方案、减少灾害风险以及提高作物收成都具有重要作用。
三、农业气象灾害学农业气象灾害学是研究各种气象灾害（如冻害、旱灾、水灾、风灾等）对农业生产的影响及其防灾减灾措施的一门学科。
学习农业气象灾害学需要了解各种气象灾害的发生规律和成因，掌握各种气象灾害监测、预警和预测的方法和技术，以及制定防灾减灾方案的方法与策略等。
对于减少气象灾害带来的损失，提高农业生产效益都有重要作用。
四、农业气象服务农业气象服务是指在农业生产过程中基于气象信息提供决策支持的服务。
学习农业气象服务需要了解不同农业生产环节中气象信息的需求和应用，掌握气象数据和信息的获取、处理和分析方法，以及气象服务产品和工具的开发和使用等。
对于优化农业生产流程和提高生产效益都有重要作用。
综上所述，农业气象学知识点涉及了气象基础知识、农业气候学、农业气象灾害学和农业气象服务等方面。
掌握这些知识点将有助于提高农业生产效益，降低灾害风险，推动农业可持续发展。
农业气象学实验报告(二)2024
农业气象学实验报告（二）引言概述：农业气象学实验报告（二）旨在通过实验和观测，研究气象因素对农业生产的影响，并为提高农业生产效益提供科学依据。
本报告将从影响农作物生长的气象因素、气象因素对病虫害的影响、气象因素对灌溉管理的影响、气象因素对施肥管理的影响以及气象监测技术在农业中的应用等五个大点进行阐述。
通过对这些关键点的研究，我们可以更好地了解和利用气象因素来提高农业生产效益。
正文：一、影响农作物生长的气象因素：1.1 温度的影响1.2 光照的影响1.3 降水的影响1.4 相对湿度的影响1.5 风速的影响二、气象因素对病虫害的影响：2.1 温度对病虫害的影响2.2 光照对病虫害的影响2.3 降水对病虫害的影响2.4 相对湿度对病虫害的影响2.5 风速对病虫害的影响三、气象因素对灌溉管理的影响：3.1 降水条件下的灌溉管理3.2 干旱条件下的灌溉管理3.3 高温条件下的灌溉管理3.4 风速对灌溉管理的影响3.5 相对湿度对灌溉管理的影响四、气象因素对施肥管理的影响：4.1 温度对施肥效果的影响4.2 降水对施肥效果的影响4.3 光照对施肥效果的影响4.4 风速对施肥效果的影响4.5 相对湿度对施肥效果的影响五、气象监测技术在农业中的应用：5.1 气象监测仪器的选择5.2 气象数据的获取和分析5.3 气象预报在农业生产中的应用5.4 气象监测对灾害防范的作用5.5 气象监测技术在精细化农业管理中的应用总结：通过实验和观测，我们可以发现气象因素对农业生产的影响是不可忽视的。
温度、光照、降水、相对湿度和风速等因素直接影响着农作物的生长发育以及病虫害的防治。
合理的灌溉管理和施肥管理也需要考虑气象因素的影响。
因此，借助气象监测技术对气象因素进行实时监测与预报，对于农业生产的精细化管理和提高农田生产效益具有重要意义。
从本次实验中我们可以得出，合理利用和应用气象因素能够帮助提高农业生产效益，为农业可持续发展做出贡献。
农业气象学
农业气候是指与农业生产和农作物生长发育密切有关的气候条件。包括光、热、水分等作物生长发育不可缺 少的因子；也包括旱、涝、霜冻、大风等不利气候条件。这些条件不仅影响农业生产的地理分布，也影响农作物 产量的高低和质量的优劣。
农业生产与气象条件的关系
大气重要生存环境和 物质能量基础
大气提供了可供农业 生产利用的气候资源
农业气象的一个重要方面。主要研究气象条件与畜牧业生产之间的关系及其变化规律，包括气象条件对畜禽 生育、引种、疾病防治、放牧和舍饲、牧草生长以及畜禽产品的储藏、运输、保鲜的影响等。畜牧气象的研究还 可为制订畜牧气候区划提供依据。
农业气象学的一个分支。研究森林与气象条件间的相互关系。温度、水分、风等气象因子对森林的组成和分 布有重要的影响：热带植被主要是热带雨林,寒温带植被主要是落叶松；在中国,年降水量大于400毫米的地区才 有森林；风力直接制约着森林的蒸腾。反之,森林对大气也具有多重影响。它能调节气温、涵养水源、净化空气、 改善局地小气候等
19世纪中叶起西方在中国沿海陆续开展气象观测。1912年直隶农事试验总场设立农业测侯所。1922年竺可桢 发表"气象与农业之关系“一文，我国气象学家陆续发表一批农业气象论文和教材，但长期战乱使中国农业气象事 业基本停顿。
战后随着世界经济的恢复发展，特别是20世纪70年代以来的新科技革命，农业气象科学理论与技术迅速发展。 50年代以后热量平衡与空气动力学方法开始应用于农田水分平衡与灌溉管理，60年代英国J.L Monteith改进了 1948年Penman自由水面蒸发量公式，提出可用于植被蒸散量估算的PenmanMonteith公式。60年代以后各国开展 土壤一植被一大气连续体和人工气候室模拟实验研究。70年代以来，随着现代信息技术的发展和应用，农业气象 学在观测方法、实验手段、数据分析和理论模式研究方面都提高到一个新的水平。80年代以来，以荷兰Wit学派 的WOFOST和美国CERES为代表，作物模型研制取得了长足进展并已广泛应用于生产。
农业气象学在农业生产中的应用
农业气象学在农业生产中的应用一、引言气象是自然界最基础的自然科学之一，而气象学在农业生产中的应用则是农业气象学的领域。
农业生产需要依赖很多气象学的知识和数据，如温度、降雨、风等因素会直接影响农作物的生长和发展。
农业气象学在农业科技中占据很重要的位置，下面将重点介绍农业气象学在农业生产中的应用。
二、温度与农业生产温度对作物的生长影响很大，不同的植物品种对于温度的适应范围也有所不同。
因此，气象学通过温度对作物的生长影响进行研究来确定植物的适宜生长范围。
农业气象站的温度数据有利于农民了解当地的气候情况和采取相应的农业措施。
比如说，温度偏高很容易导致作物失水，温度偏低则会抑制作物的生长，农民可以采取灌溉、覆盖等措施来解决这些问题。
三、降雨与农业生产降雨是农业生产中非常重要的因素之一。
农业气象学可以通过降雨的量及其分布规律来评估作物的水分供应情况。
如果降雨过多，水logging现象可能会发生，导致作物土壤受损以及作物的枯死。
如果降雨不足，作物会缺水，影响作物的生长发育，还可能导致干旱灾害。
因此，通过降雨量、降雨分布的数据分析和预测，可以制定更加合理的农业生产计划和灾害防范措施。
四、风速与农业生产风速对于农业生产也非常关键。
太强的风速会破坏作物的叶片及其花朵，甚至连根拔起，影响作物的生长。
此外，风还会影响水分蒸发速度和温度分布。
在农业气象学中，通过风的速度、方向和风力等与农业相关的数据进行分析，可以预测气候变化，生产气象报告和农业预警。
五、预测与农业气象学当今的农业气象学已经发展到了多种多样的预测技术。
通过观测和收集气象数据，农业气象学家可以分析气象趋势并对未来天气和气候趋势做出预测。
这种数据和预测分析方法可以帮助农民们更好地规划农业生产计划，选取适宜品种，以及采取适度的灾害防范措施。
六、结论通过以上的分析和总结，农业气象学是农业生产中极为重要的一部分。
农业气象学不仅可以帮助农民选取更适宜的农业作物和品种，还能帮助农业管理者提高生产效率和对抗气候变化的应对能力。
《农业气象学》PPT课件 (2)
干热风 是我国北方麦区的主要气象灾害，是指引起作物大量 蒸腾的高温、低湿、较大风速的综合气象现象。 干热风可分为以下几种类型:高温低湿型，雨后枯 熟型、旱风型。
40
（4）农业生态系统碳循环
41
植物吸收利用CO2的状况，与周围空气的 CO2浓度有关。即浓度不同，CO2向叶内扩散 量不同，则光合速率不同。
的吸湿水和部分膜状水。 凋萎系数是作物可利用水量的下限，约为最大
吸湿量的1.5～2.0倍(p=1520 kPa)。 不同质地的土壤，凋萎湿度有明显差异，即随
着土壤砂性增加而减小，随着土壤粘性增加而增加。
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表 不同作物的凋萎湿度（南京，%） —————————————————————— 作物名称 冬小麦 棉 花 向日葵 玉 米 大 豆 —————————————————————— 凋萎湿度 6.99 7.36 8.41 9.41 9.32 ——————————————————————
30 ～ 32 30 ～ 32 40 ～ 44 36 ～ 38
28
35
19
空气温度对作物生长的影响
1.00 相对速率
光合作用
0.75
作物生长 呼吸作用
0.50
0.25
0.00 0 10 20 30 40 温度℃
图 植物生长—温度曲线
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空气温度对作物生长的影响
作物的生长，是有机物质的积累是在连续的、同时进 行的光合作用和呼吸作用中形成的。 即随着温度的升高， 作物的生命过程最初是加快的。当温度超过一定界限时， 光合作用和呼吸作用就减弱下来。当温度更高时，作用 就停止了。也就是说，光合作用和呼吸作用都有他们各 自的最低、最适和最高的温度。
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（5）毛管断裂含水量 土壤中的毛管悬着水由于作物的吸收利用和土 壤的蒸发作用，其数量不断减少，当减少到一定程 度时，其连续状态断裂，从而停止了毛管悬着水的 运动，这时的土壤含水量称为毛管断裂含水量。 毛管断裂含水量可视为土壤水分对作物有效性 的一个转折点。一般为田间持水量的65%左右，可 以此作为灌水的下限指标。
农学二级学科
农学二级学科农业气象学是研究农业生产与气象因素之间关系的学科。
它通过对气象要素、气象变化规律以及农业生产活动的分析研究，为农业生产提供科学依据和技术支持。
农业气象学的发展与应用，对于提高农业生产效益、减少农业灾害、保护农业生态环境等方面具有重要意义。
一、气象因素对农业生产的影响气象因素是农业生产中不可忽视的重要因素。
气温、降水、光照、风速等气象要素的变化，直接影响着作物的生长发育、病虫害的发生与传播、土壤水分的蒸发与补给等农业生产过程。
例如，气温过高或过低都会影响作物的生长，降水不足或过多都会影响作物的产量和品质。
因此，了解气象因素的变化规律、预测气候变化以及提前采取相应的农业措施，成为农业气象学的重要研究内容。
二、农业气象学的研究内容农业气象学主要包括气象因素对农作物生长影响的研究、气象灾害的预测与防控、气候变化对农业的影响等方面。
通过对作物生长发育过程中对气温、光照、水分等的需求进行研究，可以制定出合理的种植措施，提高作物产量和品质。
同时，通过对气象灾害的研究，可以预测灾害的发生和发展趋势，及时采取相应的防灾措施，减少农业损失。
此外，还需要研究气候变化对农业生产的影响，以应对全球气候变暖等环境问题。
三、农业气象学在农业生产中的应用农业气象学的研究成果在农业生产中得到了广泛的应用。
比如，通过气象预报可以帮助农民合理安排农事活动，减少天气对农业生产的不利影响。
气象灾害的预测与防控，可以帮助农民及时采取措施，减少灾害带来的损失。
气候变化对农业的影响研究，可以指导农民选择适应性更强的作物品种，调整种植结构，以应对环境变化。
四、农业气象学的发展前景随着气候变化问题日益严峻以及农业生产的现代化进程，农业气象学的研究和应用前景十分广阔。
未来，农业气象学将进一步深化与气象学、农学、生态学等学科的交叉融合，形成多学科、跨学科的研究模式。
同时，随着农业技术的不断发展，农业气象学的研究方法也将更加多样化和精准化，以更好地为农业生产提供科学支持。
农业气象学文章
农业气象学文章
农业气象学是研究气象因素对农业生产的影响及其利用的学科。
气象因素是农业生产中不可忽视的重要因素，它直接或间接地影响着作物的生长和发育，进而影响着农业生产的效益。
农业气象学的研究内容包括：气候与作物生长、气象灾害与农业防灾减灾、农业生产与气象服务、气候变化与农业可持续发展等方面。
其中，气候与作物生长是农业气象学的核心研究内容。
气候对作物生长的影响主要表现在气温、降水、光照、风速等因素上。
其中，气温是作物生长的主要限制因素之一，对作物的生理和生化过程有着直接的影响。
降水对作物的生长也有着重要的影响，过多或过少的降水都会对作物的生长产生不利影响。
光照和风速也是影响作物生长的重要因素，它们会影响作物的光合作用和水分蒸发，从而影响作物的生长和发育。
农业气象学的研究成果可以为农业生产提供气象服务，帮助农民科学制定农业生产计划和管理措施，提高农业生产的效益和品质。
同时，农业气象学的研究也可以为农业防灾减灾提供参考，预测气象灾害的发生和趋势，帮助农民采取相应的防灾减灾措施，减少因气象灾害造成的损失。
随着全球气候变化的加剧，农业气象学的研究也越来越受到关注。
研究气候变化对农业生产的影响，制定相应的应对策略，促进农业可持续发展，已成为农业气象学的重要研究方向之一。
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[实用参考]农业气象学.ppt
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本章难点：
光周期学说及其应用， 光―光合作用关系理论分析。
§1 光的生物学意义与植物的光学特性
一、光的生物学意义 二、植物的光学特性 三、光在群体中的分布
一、光的生物学意义 1、太阳辐射的重要性 ● 太阳辐射是地球上生物有机体的主要
层层的反射、透射和吸收，当然还包括漏射， 而被削弱，形成了一个较复杂的过程。
关于群体叶片对日光的反射、透射和吸收 能力，可归纳出以下四点看法。
（1）同一种农田的植被，对于不同波长的 辐射，其反射、透射和吸收能力不同。
（2）同一种波长的辐射，不同作物、同一 作物不同的生长发育状况（包括品种、密度、 叶龄、叶形、叶片的颜色和含水量等等），其 反射、透射和吸收能力不同。
%0
100 80 60 40 20 0 相对株高%
（油菜株高158厘米，小麦株高123厘米）
在实际工作中常用透光率来表征农田中 的透光情况。
透光率：所测高度处的照度与农田上方 照度的比值，用小数或百分数表示，也称相 对照度。
● 农田中透光率的分布曲线与光强 的分布曲线完全一致，亦随深度迅速递 减，其递减率与叶片的铅直分布关系密 切。
● 光长，即光照时间的长短。 ● 光强，即光照的强弱。 ● 光质，即光谱组成的不同。
4、研究太阳辐射与农业生产的重要意义 ● 绿色植物通过光合作用所合成的物质约占 其干重的90～95%； ● 太阳辐射能投射到植物体上真正为植物所 利用进行光合作用部分却很少。光能利用率低。 因此，提高作物的光能利用率是农业生产中 的一个十分重要的课题，当然也是农业气象学的 主要任务之一。
第二章 太阳辐射与农业生产
主要特性 §2 光照长度对植物的影响 §3 光照强度对植物的影响 §4 不同光谱成分对植物的影响 §5 光能利用率及其提高途径 实习1：作物光能利用率的计算及分析
农业气象学
第一章1.农业气象学的定义农业气象学是研究农业生产与气象条件的相互关系及其规律的科学。
2.农业气象的研究内容及研究对象研究内容:（1）农业气象基本方法与理论研究a.农业气象监测及试验研究方法研究b.农业气象仪器研制c.农业生产与气象条件关系研究d.农业气象指标研究e.农业气象模式研究（2）农业气候资源分析及其合理开发利用研究与服务（3）农业气象情报、预报方法研究与服务（4）农业气象灾害规律及防御措施研究与服务（5）农业小气候研究与服务（6）开展专业气象研究和服务农业气象学的研究对象是生物有机体与气象条件两者相互作用的规律及其影响。
一方面要研究农业生产对气象条件的要求和气象条件对农业生产的影响；另一方面也要研究农业生产对气象条件的影响。
第二章1.植物叶片的光学特性及其应用单个叶片的光学特性：反射率R、透射率T和吸收率A之间关系R + T + A = 1。
2、群体叶片的光学特性太阳辐射进入植被内部，经过植被中茎叶层层的反射、透射和吸收，当然还包括漏射，而被削弱，形成了一个较复杂的过程。
透光率：所测高度处的照度与农田上方照度的比值，用小数或百分数表示，也称相对照度。
农田中透光率的分布曲线与光强的分布曲线完全一致，亦随深度迅速递减，其递减率与叶片的铅直分布关系密切。
农田中各高度透光率存在着相同的日变化，由于太阳高度角的改变，中午时透光率最大，早晚时透光率较小。
（1）光在群体内的吸收、反射和透射同一种农田的植被，对于不同波长的辐射，其反射、透射和吸收能力不同。
同一种波长的辐射，不同作物、同一作物不同的生长发育状况（包括品种、密度、叶龄、叶形、叶片的颜色和含水量等等），其反射、透射和吸收能力不同。
（2）反射、透射和吸收率不是一个常数，在任一光谱中有一定幅度。
（3）群体对日光的反射率和透射率要比单叶明显地小，而吸收率却明显地高于单叶。
2.生理辐射决定着最重要的植物生理过程（包括光合作用、色素合成、光周期现象和其它植物生理现象）的光谱区称之为辐射的生理有效区，或称为生理辐射。
农业气象学ppt课件
—— 《宋本太平寰宇记》（宋）
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● 农田小气候利用与改良技术 “冬雨雪止，辄以蔺之，掩地雪，勿使从风
飞去，后雪复蔺之；则立春保泽，冻虫死，来年 宜稼。”
—— 《氾胜之书》（西汉）
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● 农业气象灾害防御技术 “凡五果花盛时，遭霜则无子，…。天雨
复制
物
酶的作用
激素的作用
土热
水
气
壤
离子的运动
过程
辐射的吸收、 热量、水汽、 二氧化碳的 交换
பைடு நூலகம்生长发育形成产量
水分、营养物质、 微量元素的摄取
状态
辐射体系 温度 湿度 风 二氧化碳浓度
系统的大小与形成 水分状况 色素、酶、激素代
谢等水平
温度 水量和水势 氧和二氧化碳浓度 微生物数量与活动 营养物质含量等
● 作物气象 ● 林业气象 ● 畜牧气象 ● 渔业气象
………
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§3 农业气象学的诞生与发展
● 中国古代的农业气象成就 ● 中国近代农业气象学的发展 ● 中国现代农业气象学的发展 ● 国外农业气象学的主要进展 ● 未来农业气象学研究的重大问题和学科发展任务 ● 农业气象学科发展迫切需要解决的问题
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一、中国古代的农业气象成就
1、记载中国古代丰富的农业气象经验与 知识的古籍主要有：
《吕氏春秋》（战国） 《氾胜之书》（西汉） 《齐民要术》（北魏） 《农书》（宋、元） 《农政全书》（明） 《二十四节气》 • • • • • •
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2、具体例子： ● 农时、节令、授时、农候占验 “顺天时，量地力，则用力少而成功多，任 情返道，劳而无获。”
新晴，北风寒切，是夜必霜；此时放火作煴， 少得烟气，则免于霜矣。”
《农业气象学》课件
探讨农业应对气候变化的适应性措施，如调整种植结构、推广抗逆品种、改进农业管理等。
利用大数据、人工智能等技术，提高农业气象服务的精细化、精准化水平，为农业生产提供更加个性化的服务。
开发与农业气象相关的保险产品，降低农业生产风险，保障农民收益。
农业气象保险产品创新
智能化农业气象服务
农业气象学基础知识
气候是某一地区长期平均的天气条件，包括温度、降水、风速等。
气候定义与特征
天气系统类型
气候分类与区划
天气系统包括锋面、气旋、反气旋等，对农业生产和作物生长有重要影响。
根据气候特征，可将全球划分为不同的气候类型，如温带、热带、亚热带等。
03
02
01
温度对作物生长、发育和产量有重要影响，不同作物对温度的要求不同。
总结词
分析该地区农业气候变化对农业生产的影响，提出应对措施。
要点一
要点二
详细描述
随着全球气候变暖，该地区的农业气候也发生了变化，如气温升高、降水减少等。这些变化对农业生产产生了深远的影响，如农作物生长周期缩短、病虫害加重等。为了应对这些影响，提出了多种应对措施，如调整种植结构、加强病虫害防治等。这些措施有助于提高农作物的适应能力，保障农业生产的可持续发展。
详细描述
农业气候区划通过对不同地区的气候条件进行调查和分析，确定各地区的农业气候特征和农业生产潜力，为农业生产布局和结构调整提供科学依据。
农业气候区划的意义
农业气候区划有助于合理利用气候资源，提高农业生产效益，促进农业可持续发展。
农业气候区划的方法
农业气候区划的方法包括气象观测、气候分析和区划指标确定等步骤，需要综合考虑地形、地貌、植被等因素对气候的影响。
农业气象学课件 PPT
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§3 农业气象学的诞生与发展
● 中国古代的农业气象成就 ● 中国近代农业气象学的发展 ● 中国现代农业气象学的发展 ● 国外农业气象学的主要进展 ● 未来农业气象学研究的重大问题和学科发展任务 ● 农业气象学科发展迫切需要解决的问题
一、中国古代的农业气象成就
物
酶的作用
ห้องสมุดไป่ตู้激素的作用
土热
水
气
壤
离子的运动
过程
辐射的吸收、 热量、水汽、 二氧化碳的 交换
生长发育形成产量
水分、营养物质、 微量元素的摄取
状态
辐射体系 温度 湿度 风 二氧化碳浓度
系统的大小与形成 水分状况 色素、酶、激素代
谢等水平
温度 水量和水势 氧和二氧化碳浓度 微生物数量与活动 营养物质含量等
§2 农业气象学的定义及其主要内容
煴音yún，意思是没有火焰的暗火。
—— 《齐民要术》（北魏）
二、中国近代农业气象学的发展
中国的近代气象观测于19世纪中叶开始由西方国家在 沿海陆续兴建，辛亥革命以后才开始兴办气象站。1912年 直隶农事试验总场设立了农业测候所。1922年竺可桢发表 “气象与农业之关系”一文，成为中国农业气象学的奠基 人。30年代40年代蒋丙然、涂长望等我国气象学家陆续发 表了一批农业气象论文，编写出版了《农业气象学》教材。 但总的看，由于长期战乱，中国农业气象事业基本处于停 顿状态。
农业气象学
第一章 绪论
主要内容
§1 农业生产与气象条件 §2 农业气象学的定义及其主要内容 §3 农业气象学的诞生与发展
本章重点
● 农业与气象的关系 ● 农业气象学的定义 ● 农业气象学的主要内容
《农业气象学》课程笔记
《农业气象学》课程笔记第一章：绪论一、农业气象学研究内容1. 农业气象学概念农业气象学是介于农业科学和气象学之间的边缘学科，它研究气象条件对农业生产的影响，以及农业生产活动对气候的反馈作用。
农业气象学的目标是理解和预测气象条件对作物生长、产量、品质以及农业生态环境的影响，为农业生产提供科学依据。
2. 研究内容详细阐述（1）农业气象条件对作物生长发育、产量和品质的影响- 研究不同气象因子（如温度、降水、光照、风等）对作物种子发芽、植株生长、开花、结果等各个生长发育阶段的影响。
- 分析气象条件对作物产量形成和品质特性的作用机制。
（2）农业气象条件对农业生态环境的影响- 研究气象条件对土壤水分、土壤温度、土壤肥力等土壤环境的影响。
- 探讨气象条件对农业生物多样性、农业病虫害发生与流行的影响。
（3）农业气象灾害的成因、规律及防御措施- 研究干旱、洪涝、霜冻、高温热浪、低温冷害等农业气象灾害的成因和发生规律。
- 提出农业气象灾害的预测、预警和防御措施。
（4）农业气候资源的分析与评价- 分析不同地区的农业气候资源分布特征，如光、热、水等。
- 评价农业气候资源的利用效率和潜力。
（5）农业气象预报与服务- 研究和开发针对农业生产的气象预报技术。
- 提供农业气象信息服务，指导农业生产。
二、农业气象模式发展举例1. 经典农业气象模式（1）瓦德-皮尔逊模型- 介绍模型的原理和主要参数。
- 分析模型在作物生长模拟中的应用。
（2）蒙德-弗洛斯特模型- 阐述模型的构建方法和适用范围。
- 讨论模型在作物产量预测中的作用。
2. 现代农业气象模式（1）作物生长模型- 介绍CERES、APSIM等模型的原理和结构。
- 分析模型在作物生长发育模拟中的应用实例。
（2）农业气象灾害评估模型- 介绍干旱、洪涝等灾害评估模型的方法和步骤。
- 讨论模型在灾害预警和损失评估中的应用。
三、农业气象学研究方法1. 观察法- 描述田间试验和观测的基本方法。
农业气象学的定义、任务与内容
农业气象学是研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门科学。
农业生产决定于生物本身的特性，同时也决定于气象条件等环境因素。
而气象条件又是影响农业生产的诸多因素中最活跃的因素。
它不仅为生物提供基本的物质和能址，构成生物生长发育和产量形成的外部条件，而亘光、热、水、气等气象条件的不同组合又强烈地影响着土壤、水的物理特性和状况，不同程度地影响着农业生产，因此，农业气象学的形成与发展是与农业生产密切相联的，也是由农业生产决定的。
它是农业科学与气象科学相互渗透的边缘科学。
农业气象学一方面研究农业生产对气象条件的要求和反应，研究气象条件对农业生产的影响;同时也研究农业对象对气象条件的影响，从而不断地揭示和解决农业生产中存在的气象问题，以谋求农业的高产、优质、高效益和农业的可持续发展。
农业气象学的主要内容包括农业生物与气象的关系;农业气候资源开发、利用和保护;农业小气候的利用与调控;农业气象灾害发生规律及其防御;农业气象情报、预报服务和农业气象理论与方法研究等。
农业气候资源开发、利用和保护农业气候资源研究的主要目的是为了充分、合理地开发、利用气候资源，同时还要科学地保护气候资源。
众所周知，光、热、水、气是植物生长所必需的能量和物质，是重要的农业气候资源。
农业气候资源的分布及其不均衡性，必然给各地带来明显的季节和年际变化特征，这就需要从实际出发，客观分析一个地区的农业气候资源多年平均状况和长期变化规律，因地制宜地确定作物布局、种植制度和农林牧渔的生产类型与结构，为规划和指导生产提供依据。
农业小气候的利用与调控技术农田小气候、林业小气候、水域小气候.以及各种人工影响措施(如地膜授盖、风障、防风林等).的小气候效应研究，对于改善作物生长环境，预报不利气象条件，有着重要的作用。
近年来，加强了农田能量平衡及光、温、湿、风分布规律的研究，为调节和改善作物生长的小气候状况提供了理论根据。
农业气象灾害发生规律及防御技术研究农业气象灾害，包括干早、洪涝、低温、霜冻、冰雹、台风等对农业的影响，历年受到各方面的重视。
农业气象学第二章
主要内容
§1 光的生物学意义与植物的光学特性 §2 光照长度对植物的影响 §3 光照强度对植物的影响 §4 不同光谱成分对植物的影响 §5 光能利用率及其提高途径 实习1：作物光能利用率的计算及分析
本章重点与难点
本章重点：
光合有效辐射、光周期现象、感光性、光饱 和点与光补偿点、光能利用率等基本概念。
光周期学说在农业生产中的应用，光―光合 作用关系分析，光能利用状况及提高途径分析。
本章难点：
光周期学说及1 光的生物学意义与植物的光学特性
一、光的生物学意义 二、植物的光学特性 三、光在群体中的分布
一、光的生物学意义 1、太阳辐射的重要性 ● 太阳辐射是地球上生物有机体的主要
北半球不同纬度地区昼夜长度的季节变化
3、植物光周期现象
（1）植物光周期现象的概念
昼夜光照与黑暗的交替对植物发育（主要 是开花）有显著影响的现象称为光周期现象 （photoperiodism）。植物的开花、休眠和落 叶，以及鳞茎、块茎、球茎等地下贮藏器官的 形成都受昼夜长度的调节，但是，在植物的光 周期现象中最为重要且研究最多的是植物成花 的光周期诱导。
在实际应用中，禾谷类作物K值较稳定， 因而使用平均值代替。
一般地，k值小于1。据门司和佐伯测算， 草中的k值为0.3～0.5，水平叶子作物层中的 k值为0.7～1.0。而中科院上海植生所测得的 水稻叶层的k值在0.67～0.74之间，平均达到 0.71（表2.3）。
表2.3 叶层的光分布及光强衰减系数 （上海植生所，1959）
● 农田中各高度透光率存在着相同的日 变化，由于太阳高度角的改变，中午时透光 率最大，早晚时透光率较小。
例如在对棉花的观测中发现，在始花期， 早晚的透光率为10%，而正午时透光率可达到 41%。
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第二章辐射辐射的基本知识§1§2§3太阳辐射退出§4地面和大气辐射辐射与农业§1 辐射的基本知识辐射与辐射能辐射波谱辐射的基本定律一二三一.辐射与辐射能1.辐射(radiation)物体以电磁波或粒子的形式向外放射能量的方式叫做辐射，放射的能量叫做辐射能，也简称辐射。
产生辐射的原因有多种。
在气象学中最重要的是热辐射。
热辐射(heat radiation)：辐射的能量和波长分布都与温度有关的辐射。
2.辐射能(radiation energy)根据辐射的粒子学说，电磁辐射由具有一定质量、能量和动量的粒子组成。
每个粒子称为一个量子或光量子(quantum)，每个粒子所带的能量与其频率成正比，或与波长成反比：e=hν或e=hc/λ其中h为普朗克常数，h=6.63×10-34J·s辐射能的量度单位(1)量子数单位根据用每mol（阿伏加德罗常数6.02×1023)光量子为单位，1mol光量子称为１Ei.(2)辐射通量密度单位时间、单位面积上通过的辐射能量称为辐射通量密度，单位是J/s·m2或Ｗ/m2。
(3)光照度物体单位时间发射或接收的光能称为光功率，单位为流明(lm)，被照射物单位面积上所接受的光功率，称为光照度，单位为勒克斯(lx)。
对波长为0.550μm的辐射，1瓦特=683流明3.物体对辐射的吸收、反射和透射设投射到某一物体上的辐射能为Ｑ，被该物体吸收(absorption)Q a，反射(reflection)Q r，透射(transmission) Q t，根据能量守恒定律，应有: Q a＋Q r＋Q t＝QQ Q QQQQa r t++=1用a、r、t分别表示上式左边的三项，a、r、t 分别称为吸收率（absorptivity) 、反射率（reflectivity)和透射率（transmissivity)即：a＋r＋t＝1黑体和灰体物体的a、r、t 这三个量是随波长而变的。
如果某种物质对任何波长的辐射的吸收率都等于1，则这种物体就叫做绝对黑体（absolute black body）。
如果物体对某种波长的吸收率为1，则这种物体对该种波长为黑体（black body）。
如果某种物质对任何波长的辐射的吸收率都为一个常数，而不随波长变化，则这种物质就叫做灰体（gray body）。
二、辐射波谱(radiation spectrum)辐射具有波、粒二象性。
辐射能量按波长的分布就是电磁波谱。
从理论上来说，辐射的波长可以从0到∞，但可以测出的辐射的波长范围约为10-10到1010μm，见下表。
波谱名称X射线γ射线紫外线可见光红外线无线电波波长范围10-8～10-210-7～10-4 10-4～0.4 0.4～0.76 0.76～103103～1010 (μm)1.普朗克（plank ）定律绝对黑体对任一波长λ的辐射能力(即单位波长内的辐射通量密度)是它表面温度T 的函数。
可用下式表示：三.辐射的基本定律12),(52-=-λλπλkT hcB e hc T E 式中c 是真空中的光速(c=2.997925×108m/s)，k 为玻尔兹曼(Boltzmann)常数(k=1.38062 ×10-23 J/K )，h 为普朗克常数(h=6.6262 ×10-34J·s )。
波长温度温度波长波长温度波长温度不同温度下绝对黑体的热辐射绝对黑体辐射的特点①任何温度下都发射波长为0~∞的辐射,但发射能力随温度迅速变化，每一温度条件下都有一辐射相对集中的波段；②在一定温度下，绝对黑体都有一辐射最强的波长，称绝对黑体辐射最大值所对应的波长，用λmax表示。
2.基尔霍夫（Kirchhoff）定律任意物体的在某一温度T时对波长λ发射能力E(λ,T)与绝对黑体的发射能力EB (λ,T)之比称为该物体的发射率ελT：ελT ＝E(λ,T)／EB(λ,T)基尔霍夫定律：任何物体在某一温度T时对波长λ的辐射的发射率与对同一波长辐射的吸收率相等。
即：ελT ＝aλT由此可得E(λ,T)= aλT·EB(λ,T)由基尔霍夫定律可知：1)辐射能力强的物体，其吸收能力也强。
反之亦然。
2)对同一物体，在一定温度条件下，如果它辐射某一波长的辐射，则它也必然也吸收这种波长的辐射。
E(λ,T)= a λT ·E B (λ,T)3.斯蒂芬-波尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律绝对黑体的总放射能力与其表面温度的四次方成正比。
即：E TB =ζT 4其中E 为绝对黑体表面的总放射能力，T 为绝对黑体的表面温度，ζ为斯蒂芬－波尔兹曼常数，其值为5.67×10-8 W/m 2·K 4。
S-B 定律可由Plank 定律积分求得：40T d E E B TB σλ==⎰∞4.维恩（Wein ）定律绝对黑体辐射能力最大值所对应的波长λmax 与绝对黑体的绝对温度T 成反比，即：λmax ·T ＝C其中C 为维恩常数，当波长以μm 为单位时，其值为2897μm·K 。
§2 太阳辐射太阳辐射光谱和太阳常数太阳辐射在大气中的衰减日地关系到达地面的太阳辐射地面对太阳辐射的反射一二三四五一. 太阳辐射光谱和太阳常数1. 太阳辐射光谱在大气上界测得的太阳辐射与根据Plank公式计算的6000K的绝对黑体辐射的光谱能量分布非常相似。
太阳辐射光谱的能量分布大气上界太阳辐射能99%集中在0.15~ 4μm 其中：紫外线区：λ < 0.4μm 占7%可见光区：0.4≤λ≤0.76μm，占50%红外线区：λ>0.76μm, 占有43%可见光部分能量所占比例最大，辐射能量最大值对应的波长为：λmax= 0.475μm2. 太阳常数(Solar Constant, R)SC在日地平均距离时，在大气上界垂直于太阳光线的平面上，单位时间单位面积接受的太阳辐射量。
R=1367W·m-2SC二、太阳辐射在大气中的衰减太阳辐射在大气中要受到大气的吸收、散射和反射作用，到达地面后明显减弱。
吸收太阳辐射的物质：主要是O 2，O 3，CO 2，H 2O 等●O 2吸收λ<0.2μm 的紫外线，主要发生在高层大气●O 3吸收紫外线，在0.2-0.3 μm 在强烈的吸收带，使λ<0.3μm 的紫外线不能到达地面，能减少太阳总能量的4%●CO 2主要吸收红外线，强度较弱●H 2O 主要吸收红外线，吸收量占13%●尘埃、水滴也可吸收部分太阳辐射1.大气对太阳辐射的吸收大气对太阳辐射的吸收光谱特点1)大气对太阳辐射的吸收具有选择性；2)大气吸收太阳辐射占总量的24%；3)平流层以上气层主要是O2，O3吸收紫外线，吸收率接近于1；平流层以下主要是水汽和CO2对红外线的吸收；4)整个大气层对可见光的吸收率约为0.1，而太阳辐射能量集中在可见光区；因此，低层大气因吸收太阳辐射而增温是很少的，太阳辐射不是对流层主要的直接热源。
2.大气对太阳辐射的散射散射(Scattering)是质点受到投射来的电磁波冲击时，引起质点中的电子振动，而向四面八方放射电磁波。
特点：只改变原辐射的方向不能将太阳辐射变为内能（1）分子散射----雷利(Rayleign)散射当散射质点很小，其半径a 远小于波长，即a<<λ时，散射强度与波长的4次方成反比～雷利散射定律即：其中为单位容积空气对某波长入射光的散射率，c 为常数4λλλc E d =λλE d意义辐射波长愈短，受到质点的散射作用愈强。
∴分子散射具有选择性即：分子散射主要是散射短波辐射例：紫光λ=0.44，红光λ=0.7，即：λZ ≈0.63λH 紫光的散射率为：紫光散射率是红光散射率的6.4倍。
可见，蓝紫光散射率比红橙光要大得多。
这就是晴朗天空呈蓝色、而太阳接近地平线时光盘呈红色的原因。
4444.616.0HH z c c c λλλ==（2）粗粒散射（米散射,Mie scattering）质点半径与波长 接近时的散射为粗粒散射特点：粗粒散射与波长无关，对各波长的散射能力相同∴大气较混浊时，大气中悬浮较多的的尘粒与水滴时，天空呈灰白色3.大气云层及微粒对太阳辐射的反射云层与大颗粒尘埃能将太阳辐射反射回太空。
反射对波长没有选择性。
云的反射率与云厚、云状及云量等因素有关，一般来说云的平均反射率约为0.50 ─ 0.55。
被云层反射的太阳辐射占总量的23%三、日地关系1. 地球的公转地球的公转(revolution)就是地球绕太阳的周期性旋转，其轨道为一椭圆形，太阳为一个焦点。
地球的近日点是1月3日，远日点是7月4日。
地球公转的轨道称为黄道，地球在黄道中转过的角度称黄经（从春分点起）地球公转轨道和廿四节气2. 地球的自转地球的自转（rotation)就是地球绕从北极到南极的地轴的周期性旋转。
地球自转规律在气象上有非常重要的意义，这是因为地球自转具有两个很重要的特点。
地球自转的两个特点(1)自转轴和公转轨道面不垂直，而成66°33′的夹角；(2)自转轴的方向保持不变。
这两个特点是地球上产生温度春夏秋冬季节变化和昼夜长短变化的根本原因。
地球自转轴方向保持不变二分二至时地球与太阳的相对位臵冬至(winter solstice)夏至(summer solstice)春分(spring equinox)秋分(autumn equinox)冬夏至地球与太阳的相对位臵夏至(summer solstice)冬至(winter solstice)光线的直射和斜射示意及其变化规律3. 太阳直射点太阳直射点就是太阳中心与地球中心的连线与地面的交点。
在这一点处，太阳垂直照射地面，这一点在全球太阳辐射最强。
太阳直射点所在的纬度称为太阳赤纬。
冬夏至的太阳直射点直射点直射点冬夏至和春秋分太阳直射点位臵太阳赤纬（δ）的变化规律时间冬至春分夏至秋分冬至δ23°27‘S 023°27‘ N 023°27‘S δ-23°27‘023°27‘ 0-23°27‘计算δ的近似公式：其中N 为日序，δ的单位为度。
365)80(360sin 45.23-=N δ。