农业气象电子教案第七章农业小气候

作用层：
吸收和放射辐射能、交换热量和水分的作物层，称为作用 层，也称活动层。
第一节 小气候形成的物理基础
✓ 作用面的辐射差额 ✓ 作用面的热量平衡 ✓ 作用面的乱流交换 ✓ 作用面的水分平衡
作用面的辐射差额： R=(I+I′)*(1-a)- r
R--作用面辐射差额 I--太阳直接辐射，I′--天空散射辐射 I+ I′为到达地面的太阳总辐射 a--地面反射率，1-a为地面吸收率 r --地面有效辐射
农田中风的分布： 水平分布： 自边行向里不断递减 垂直分布：
农田中CO2的分布：
在作物生长旺期，枝叶茂密的冠层中部，CO2的浓度显著 降低
二、耕作与栽培措施的小气候效应
耕翻措施的小气候效应： 土壤热容量和导热率减小 增大土温变幅，表层温度偏低，下层则较高。 耕翻切断了土壤毛细管，水分向上输送减小， 表层有增温降湿，下层有降温增湿的效应。
镇压的小气候效应： 增大土壤表层热容量、导热率、导温率 减小土温变幅
垄作的小气候效应：
保持下层土壤水分 温度效应 有利于雨水多的排泄
间作套种的小气候效应：
间作增大了全田的密度和叶面积， 套作延长光合作用，增加光合面积、改善通风透光的作用。 合理的间套种，增加了边行，有利于提高光合效率。
灌溉的小气候效应：
作用面的热量平衡： R=P+LE+B
R--作用面辐射差额 P--土壤表面与大气之间乱流热交换 LE--水分蒸发(或凝结)消耗(获得)的热量： B--土壤表面与下层土壤传导热交换
R
B
B
作用面的乱流交换：
乱流运动是一种不规则的流体运动 乱流是由热力和动力两种原因共同作用的结果 乱流是农业小气候的动力基础。 乱流白天发展较强，夜间发展较弱
第七章 农业小气候
小气候形成的基础 农田小气候 地形和水域小气候
小气候：
所谓小气候就是指在小范围的地表状况和性质不同的条 件下，由于下垫面的辐射特征与空气的交换过程的差异而 形成的局部气候特点。
小气候的特点：
“范围小、差异大、很稳定”。 作用面：
吸收与放射辐射能量最显著的物体表面称为作用面， 也称为活动面、下垫面。
湿度 谷地、低地和平地相比，土壤湿度通常比较大。
作用面的水分平衡： P+S=E+F+G
P—大气降水 S--来自土壤下层毛管上升水 E--土壤蒸发和植物蒸腾 F--地面径流 G--向土壤深层渗漏的水分
第二节 农田小气候
✓ 农田小气候的特征 ✓ 耕作与栽培措施的小气候效应
一、农田小气候的特征
农田中光的分布：
农田中的光分布决定于作物群体结构、种类、发 育期、栽培方式、太阳高度角等。 符合比尔-朗伯特指数定律：
I z I 0 • e KF
Iz 为作物层中高度为z处的光照度 I0为株顶上的自然光照度 e为自然对数的底 F为株顶向下至z高度的累积叶面积指数 K为叶层的消光系数
农田中温度的分布： 当作物封垄以后的生长盛期，最高温度出现在外作用面
农田中的湿度分布：
初期白天属湿型分布，夜间属干型分布。 盛期白天外活动面附近水汽压最大，夜间外活动面 附近水汽压最小，但高于裸地。
灌溉地导热率、热容量都增加，白天增温和夜间降温 都比未灌溉地慢，日较差减小。 冬灌保温，夏灌降温。
第三节 地形小气候
✓ 坡地小气候 ✓ 谷地小气候
一、坡地小气候
坡向对辐射度的影响：
最大辐射度：
南坡＞
东南坡 西南坡
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＞
东坡 西坡
东北坡 ＞ 西北坡
＞ 北坡
最大辐射度的出现时间：
午前
正午
午后
东坡＞
东北坡 东南坡
＞
南坡 北坡
西南坡 ＞ 西北坡
＞ 西坡
坡向对温度的影响：
土壤最低温度出现于北坡 土壤最高温度出现的位置
冬季是西南坡，夏季则位于东南坡 坡向对湿度的影响：
偏北坡地比偏南坡地的空气湿度大
二、谷地小气候
辐射
谷地光照时间和太阳总辐射都比平地少
温度 白天谷地温度比山顶高，夜间谷地温度比山顶低。 温度日较差也大，而山顶日较差小。 “风打山梁、霜打洼”，而在山坡中部地带是比 较暖和的。