太阳辐射与农业生产关系
气象简答题
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气象简答题第一章、1.农业气象研究对象和方法?答:对象:农业生物和农业生产过程对农业气象条件的要求与反应;农业生产对象和农业技术措施对农业气象条件的反馈作用。
方法:分期播种法、地理播种法、田间实验法、植物人工气候室法、统计学方法、数理模拟方法、遥感法2.大气在铅直方向上分层的依据,可分为哪几层?答:五层;对流层、平流层、中间层、热层、散逸层3.对流层的特点:①集中了大约80%的大气质量和几乎所有水份。
②气温随高度的增高而降低。
③空气具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。
④气象要素水平分布不均匀。
第二章、1.昼夜长短变化和季节更替的根本原因答:地球昼夜不停地进行着两个基本运动:一是绕自身轴的运动为自转,产生昼夜交替。
二是绕太阳的运动为公转,产生了四季轮换!2.太阳高度角的日变化、年变化和随纬度的变化答:一天中早晨,h最小,然后h慢慢的增大,中午时h最大,然后h又慢慢地减小,到傍晚时h又变到最小。
一年中,北半球在夏至日h最大,然后慢慢减小,冬至日h最小,然后又向夏至日慢慢增大。
在南半球则相反。
太阳高度角在南回归线和北回归线之间最大,由赤道向两极递减,南极圈和北极圈内最小。
3.正午时刻太阳高度角的计算式?答: h正午=90°-φ+σ (б=23.5sinN’. Ф为观测点纬度。
N为距春分日或秋分日最近的总天数)4.昼长随季节、纬度的变化规律?答:北半球:季节:夏半年(春分---秋分)昼长都>12 小时;冬半年(秋分---春分)昼长<12小时纬度:夏半年昼长随纬度的增高而增长,在北极圈出现极昼现象。
冬半年昼长随纬度的增加而缩短,在北极圈内出现极夜现象。
5.辐射平衡方程,影响辐射平衡的因素?答:平衡方程:Q=S'+D S'为太阳直接辐射强度,D为天空散射辐射强度,影响因素:太阳高度(h),大气透明度(P),大气量(m),纬度,海拔,坡度,云6.影响到达地面的太阳直接辐射强度的因素答:太阳高度角、大气透明度、大气量、纬度、海拔、坡度、云、7.太阳辐射和农业生产的关系(光谱成分、光照时间、光照强度对植物的影响)?答:紫外辐射:抑制作物生长,杀死病菌孢子。
(农业气象学原理)第二章太阳辐射与农业生产
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2、影响叶片对光的反射、透射和吸收能力的因 素
2021/6/18
表 含水率(%)与反射率(%)之间的关系
450 nm (blue) 550 nm (green) 650 nm (red) 850 nm (infrared)
equatations y=43.8x-21.8 y=29.2x+13.1 y=27.2x+17.6 y=42.6x+20.4
(2)、光周期感应的时期 所谓感应的时期,即感应的是光期长度还是
暗期长度。
2021/6/18
0
8
光
光照处理
16
24
暗
32 小 时
开花效应
短日性植物 长日性植物
开花
不开花
光
暗
开花
不开花
光
暗
不开花
开花
光
暗 光暗ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
不开花
开花
光 暗光
暗
光
暗
光
光、暗期交替处理开花效应示意图
2021/6/18
不开花
开花
不开花
开花
在实际应用中,禾谷类作物的K值比较稳定, 因而使用平均值代替。
一般而言,K值小于1。据门司和佐伯测算, 草中K值为0.3~0.5,水平叶子作物层中0.7~ 1.0。而中科院上海植物生理研究所测得的水稻 叶层的K值为0.68~0.74,平均为0.71。
门司—佐伯公式适用的条件象均一介质是不 可能满足的。但在实际观测中,光在群体中的垂 直变化确实符合负指数规律,所以门司—佐伯公 式目前还是得到了广泛的应用。
22群体结构和叶片组织本身造成的损失群体结构和叶片组织本身造成的损失由于叶层较厚上层叶片吸收和反射了大部分光致使上层叶片处于光饱和点之上的光强下层叶片受光很弱即出现了上饱下饥的现象浪费了部分光这是由于群体中光分布不合理造此外透入叶组织中的光合有效辐射能只有一部分为叶绿素吸收而用于光合作用1030的光能被非光合色素以及细胞壁细胞质等吸收而损失了
太阳辐射知识点总结
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太阳辐射知识点总结一、太阳辐射的组成和特点太阳辐射主要由可见光、紫外线和红外线组成,它们在电磁波谱中所占的位置如下:1. 可见光:波长为380-780纳米,占据了整个电磁波谱的很小一部分;2. 紫外线:波长为10-400纳米,它又可以分为UV-A、UV-B和UV-C三种不同波长的紫外线;3. 红外线:波长为780纳米-1毫米,也是太阳辐射的一部分。
太阳辐射的特点主要有以下几点:1. 太阳辐射是电磁波辐射的一种,它是由太阳核内核反应所产生的;2. 太阳辐射具有传播速度快、能量大、波长范围广等特点;3. 太阳辐射在地球大气层中的传播和吸收会产生一系列的物理和化学反应。
二、太阳辐射的对地球的影响太阳辐射对地球的影响主要有以下几个方面:1. 气候变化:太阳辐射是导致地球气候变化的主要原因之一。
太阳辐射直接影响了大气的温度、湿度和气压等因素,从而影响了地球的气候。
2. 光合作用:太阳辐射是植物光合作用的能量来源,它直接影响了植物生长和物种的分布。
3. 紫外线辐射:太阳的紫外线辐射会对人类和其他生物产生影响,包括致癌、导致眼睛和皮肤疾病等。
4. 太阳风和太阳黑子:太阳辐射还会导致太阳风和太阳黑子等现象,这些现象对地球的电磁场和磁层等产生影响。
三、太阳辐射的测量和应用太阳辐射的测量主要通过太阳光谱仪、宽视场光谱仪、白光反照率测量和微波辐射计等设备进行。
这些设备可以用来测量太阳辐射的强度、波长和分布等参数。
太阳辐射有着广泛的应用价值,主要包括以下几个方面:1. 太阳能利用:太阳辐射是太阳能发电的能源之一,可以通过太阳能电池板将太阳辐射转化为电能。
2. 气象预报:太阳辐射是气象预报的重要数据之一,它直接影响了大气层的能量平衡和天气变化。
3. 农业生产:太阳辐射对农业生产有重要的影响,包括农作物的生长、土壤温度的变化和水分蒸发等问题。
4. 医疗保健:太阳辐射对人体有着重要的影响,可以通过控制太阳辐射来预防和治疗一些疾病。
农业气象学
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农业气象学研究农业生产与气象条件相互关系及其变化规律,趋利避害以求农业高产、优质、高效的科学。
农业生产不仅取决于农业生产对象和过程本身的特性,而且与气象条件这个最活跃的环境因素密切相关。
光、热、水、气等气象条件及其不同的组合,既为农业生产提供了基本的物质和能量,也构成了重要的外界条件,显著地影响着农业生物生长发育、产量形成和整个生产过程。
因而,农业气象学涉及农业科学和气象科学及它们的相关科学,是多学科交叉,互相渗透的边缘学科,属应用气象学中重要的分支。
1、影响农业生产的主要气象条件和农业气象学中的一些基本概念A.太阳辐射指太阳发射的电磁波辐射。
通过大气层到达地面的太阳辐射,可分为总辐射、直接辐射、散射辐射、反射辐射和净辐射几种。
太阳辐射与热量、水分条件的不同组合,形成不同的农业气候类型,影响到农业生物的地域分布、农业结构、农业生产布局和发展。
太阳辐射也是农业小气候形成的能量基础,光能和它的热效应直接影响动植物体的热量平衡及各种生理活动的进行,与农业生产关系十分密切。
1.太阳光谱太阳辐射光谱包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等几个波谱范围,如图所示。
在地球大气上界,太阳总辐射能量中,波长小于400纳米的紫外辐射约占9%,波长在400~760纳米的可见光区的辐射约占45.5%,波长超过760纳米的红外辐射约占44.5%。
太阳光谱中能量密度最大值出现在475纳米处。
对绿色植物光合作用而言,能被叶绿素吸收并参与光化学反应的太阳光谱成分称为光合有效辐射,波长范围在380~710纳米。
光合有效辐射对估算植物的生产潜力有重要意义。
2.感光性植物发育速度对光照长度反应的特性。
植物的发育,尤其是开花,受昼夜光照与黑暗交替的影响,称为光周期现象。
不同植物按光周期的类型分为三类:长日性植物,在一定发育时期,只有日照长度大于某一时数才能开花,如缩短日照长度,则可能延迟,甚至不开花;短日性植物情况相反;光期纯感植物,开花与否不受日照长短的影响。
太阳能光热利用技术在农业生产中的应用与效益
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太阳能光热利用技术在农业生产中的应用与效益引言太阳是地球上最重要的能源源头之一,利用太阳能进行农业生产已经成为一种趋势。
太阳能光热利用技术是指通过太阳能辐射产生的热量来提供农业生产所需的能量。
这种技术由于其清洁、可再生的特点,在农业生产中得到了广泛的应用。
本文将探讨太阳能光热利用技术在农业生产中的应用与效益。
1. 太阳能光热利用技术的原理太阳能光热利用技术是通过太阳辐射中的可见光和红外线来提供热能。
它主要包括太阳能集热器、热能转换装置和能量储存装置三个部分。
太阳能集热器可以将太阳辐射中的能量转化为热能,然后通过热能转换装置将热能转化为农业生产所需的能源,最后通过能量储存装置来储存余热,以供夜间或阴天使用。
2. 应用领域2.1 温室农业温室是太阳能光热利用技术在农业生产中最常见的应用领域之一。
通过太阳能集热器将太阳辐射转化为热能,可以为温室提供所需的恒定温度环境,满足蔬菜等植物的生长需求。
与传统的加热方式相比,太阳能光热利用技术具有成本低、环保等优势。
2.2 污水处理太阳能光热利用技术也可以应用于农业污水处理系统中。
通过太阳能集热器提供热能,可以加速污水中有机物的分解速度,提高污水处理效率。
此外,太阳能光热利用技术还可以用于提供污水处理系统中所需的热水,满足生活用水的需求。
2.3 农田灌溉太阳能光热利用技术在农田灌溉中的应用也越来越广泛。
通过太阳能集热器提供热能,可以将地下水或河水中的冷水加热到适宜的温度,提供给农田进行灌溉。
这样既可以提高作物的产量和质量,又可以节约能源。
2.4 餐饮业太阳能光热利用技术还可以应用于餐饮业中。
通过太阳能集热器提供热能,可以取代传统的天然气、电力等能源,用于餐饮业中的热水供应、食物加热等环节。
太阳能光热利用技术不仅能够降低餐饮业的能源成本,还能够减少对传统能源的依赖,对环境保护起到积极的作用。
2.5 畜牧业太阳能光热利用技术还可以应用于畜牧业中。
通过太阳能集热器提供热能,可以为畜牧业提供温暖的环境,提高畜禽的生产效益。
农业气象学原理:第1章 绪论
![农业气象学原理:第1章 绪论](https://img.taocdn.com/s3/m/3c8fd635b8f67c1cfbd6b847.png)
二、农业气象学的目的及其主要内容
运用数学物理概念和方法描述作物生长过程
它综合了大气、土壤、作物遗传特性和田间管 理等因素对作物生产的影响,克服了传统的作物-天 气统计模型的缺点,是一种面向生长过程,机理性 和时间动态性很强的模型,已成为农业生态模型的 发展方向。
作物生长模拟模型框架
降水 灌溉 最大蒸腾
渗透
实际蒸腾
Ta/Tm
蒸发 根区土壤含水量
课程简介
根据课程特点及实际情况,本课程以理 论教学为主,并适当配以实习,以加深对课 堂知识的学习,通过本课程的学习,要求掌 握有关基本概念与理论,并具备一定的分析 问题与解决问题的能力。
教学内容和学时分配
第一章 绪 论 第二章 太阳辐射与农业生产 第三章 热量条件与农业生产 第四章 水分条件与农业生产 第五章 二氧化碳、风与农业生产
。
“九五”期间农业气象科技
“九五”国家重点科技攻关项目‘农业 气象灾害防御技术研究’,历经野外试验, 科研攻坚,室内集成组装调试和大田示范 推广应用等5年的艰苦努力, 2000年底圆 满地完成了各项研究任务。
“九五”期间农业气象科技
华北农业干旱综合应变防御技术研究、 西北抑蒸集水防旱抗旱集成技术研究、 农业涝渍灾害防御技术研究、 森林火灾防御和补救技术研究、 人工增雨农业减灾技术研究、 农作物低温冷害综合防御技术研究、 人工防雹减灾技术研究 霜冻灾害综合防御实用技术研究
全国太阳辐射强度表
![全国太阳辐射强度表](https://img.taocdn.com/s3/m/b322342d49d7c1c708a1284ac850ad02de8007c3.png)
全国太阳辐射强度表在全国范围内,太阳辐射强度是一个非常重要的气候要素。
它不仅影响着我国新能源的开发和利用,还对农业生产、建筑节能等方面具有重要意义。
为了更好地了解我国各地区太阳辐射强度分布特点,我们编制了全国太阳辐射强度表。
太阳辐射强度分布特点方面,总体而言,我国太阳辐射强度较高的地区主要集中在西北、西南和华北地区。
这些地区地势较高,大气透明度较好,太阳辐射强度较大。
而东部沿海地区、南方湿润地区以及青藏高原地区太阳辐射强度相对较低。
这是因为这些地区云量较多,大气湿度较高,导致太阳辐射强度受到一定程度的削弱。
根据全国太阳辐射强度表,我们可以看到各地区太阳辐射强度详细数据。
例如,新疆维吾尔自治区的太阳辐射强度达到了每平方米140千瓦时以上,这与该地区海拔较高、大气透明度好有很大关系。
而长江中下游地区的太阳辐射强度相对较低,主要受气候条件和地理环境的影响。
太阳辐射强度与气候关系密切。
在我国,太阳辐射强度与气候类型、降水量等气象要素有显著的相关性。
例如,干旱半干旱地区的太阳辐射强度较高,而湿润地区的太阳辐射强度较低。
这主要是因为湿润地区云量较多,大气湿度较高,导致太阳辐射强度受到削弱。
相反,干旱半干旱地区大气透明度较好,太阳辐射强度较大。
太阳辐射强度在新能源、农业、建筑等领域具有广泛的应用。
在新能源方面,太阳辐射强度是光伏发电和太阳能热水器等设备设计的重要依据。
在农业生产方面,太阳辐射强度影响作物光合作用和生长发育。
在建筑节能方面,合理利用太阳辐射强度数据,可以提高建筑物的保温性能和能源利用效率。
总之,全国太阳辐射强度表为我们了解我国各地区太阳辐射强度分布特点提供了重要参考。
太阳辐射强度在新能源、农业、建筑等领域具有广泛的应用价值。
农业气象学 第十三章 辐射光照与农业
![农业气象学 第十三章 辐射光照与农业](https://img.taocdn.com/s3/m/9655fa64783e0912a2162a79.png)
一般将全田的根、茎杆、叶、果实全部干重叫做生物学产 量。 经济价值部分,如稻、麦的籽粒,甘薯的块根等,称经济 学产量。 太阳辐射能的计算: 1、太阳辐射总量是太阳日总辐射量的逐日累积值。 2、生理辐射是太阳日总辐射量中的生理辐射部分的逐日 积累值,生理辐射约为太阳总辐射的50%。
例如:亩产500公斤稻谷,收获生物学产量约为1000公 斤,经济产量约为500公斤。在水稻的生长季节,每亩面积 上接受太阳辐射能约为1.67X1012焦耳。则太阳辐射能利用 率为:
上式中,1.67X107焦耳/公斤为每公斤干物质燃烧所产 生的热量,生长季节是指生产上述物质所需的时间长度。
P=
hm
∑ S′+ D
⎛ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠
×100%
m为单位面积上作物产量的干重;h为单位干物重燃烧所
产生的热量;(S´+D)是到达单位面积上的太阳总辐射的日总 量。∑(S´+D)是生长季内各日太阳总辐射日总量的总和。
2、经济学产量计算:
500公斤/ 亩×1⋅ 67×107 焦耳/ 公斤 太阳辐射能利用率= ×100% =0.5% 12 1⋅ 67×10 焦耳/ 亩 500公斤/ 亩×1⋅ 67×107 焦耳/ 公斤 生理辐射能利用率= =1.0% 12 1⋅ 67×10 焦耳/ 亩× 50%
目前,农作物对太阳辐射能的利用率较低, 仅占太阳总辐射的0.5%左右,某些作物稍高 些,但也只有5%,根据国外的研究资料,作物对 太阳辐射能的利用可超过12%。因此,在我国提 高农作物光能利用率,增加单位面积产量,潜力 是很大的。
1、生物学产量计算:
1000 公斤/ 亩×1⋅ 67 ×107 焦耳/ 公斤 ×100% =1.0% 太阳辐射能利用率= 12 1⋅ 67 ×10 焦耳/ 亩 1000 公斤/ 亩×1⋅ 67 ×107 焦耳/ 公斤 ×100% =2.0% 生理辐射能利用率= 12 1⋅ 67 ×10 焦耳/ 亩× 50%
第2章-太阳辐射与农业生产2
![第2章-太阳辐射与农业生产2](https://img.taocdn.com/s3/m/710e2479a45177232f60a230.png)
4
● 由于云的变化、叶片的相互遮挡和风
引起的叶片摆动,均会造成同一植株上不同
叶片甚至是同一叶片上不同部位的光强不同, 光质也不同,从而导致其光合作用强度不同。
5
2、群体的光合作用
将群体内光强的垂直分布模型即门司—佐伯 公式代入单叶光合作用强度公式中,并考虑植物 的呼吸作用,就可得到一定光强下任意一层叶面 的净光合强度计算公式: bI P r 净 1 aI
●当I→∞,P→b/a;显然b/a为光合作用
强度的极限值,也就是说 ,b/a是光饱和点时 的光合作用强度。 ●当I→0时,P/I→b;显然 b为光—光合 作用曲线起点(I=0)处的斜率。 因此a、b值可通过试验获得的资料,绘制 成P-I图,用上述的生物学意义来确定。 当然,不同的作物、同一作物不同发育期 以及环境条件不同,a、b值亦不同。
Fopt
k
ln
9
I 0 b 2 ar 2r
上式中,r可以通过实测确定,a、b则由叶片光合特性所决 定,主要是F与k能够有一个合适的比例关系。
● 实测结果
一般,大田作物在封行后的最适叶面积指数在3~5之间。
10
冠层中辐射模型参数(史为民等,2008)
11
小麦阴阳叶太阳辐射与P日变化(申双和等,2011)
= 117 kg DM ha-1 d-1
作物生长率:dw/dt = 0.7 * (30/44) * 700 – 86.2)
= 274 kg DM ha-1 d-1
例二: 水稻生长模拟模型
ORYZA2000
作物文件
气象文件
试验文件
土壤文件
模型参数校正
作物模型参数表
参数 EMD(播种期) (d ) NPLH(每穴植株数) TOD(水稻最适温度) (℃) PPSE(光周期敏感系数) (h-1) RGRLMX(最大叶面积相对增长率) (℃d-1) KDFTB(叶片消光系数) EFFTB(光能利用率) 初始值 131 2 24 0 0.0055 0.2 0.42 结束值 140 10 38 0.25 0.0115 0.6 0.66 步长 1 2 2 0.05 0.0015 0.2 0.04 基准值 134 2 30 0 0.0085 0.4 0.54
中国年太阳辐射总量的分布
![中国年太阳辐射总量的分布](https://img.taocdn.com/s3/m/47b19dc9112de2bd960590c69ec3d5bbfd0adafb.png)
中国年太阳辐射总量的分布太阳辐射能量不仅具大,对于我们的生产和生活有着非常重要的影响,目前被人类利用的能量几乎都是直接或者间接来自太阳辐射的能量。
所以了解和认识我国太阳辐射能分布规律对于充分利用太阳能和指导工农业生产有着重要意义。
太阳辐射能分布是影响农业生产光照热量条件的重要因素,也是考试重要的知识点,因此在知识上我们既要了解太阳辐射的分布规律又要会分析太阳辐射分布不同的原因。
一、我国太阳辐射能时空分布规律1、就时间而言,我国大部分地区们于北半球的中纬度,夏季太阳高度角大光照时间长,各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。
2、就空间而言,我国太阳辐射能分布大体上东南向西北递增。
大体上的界线,从大兴安岭向西南,,经北京西侧,兰州,昆明再折向北到西藏南部,这一条线以西、以北广大地区,太阳辐射特别丰富。
二、影响太阳辐射差异的原因分析影响太阳辐射的因素主要包括纬度高低、地形地势、气候气象条件等方面。
我们结合中国太阳年辐射总量的分布图来仔细分析贫乏区、可利用区、较丰富区、丰富区的差异的原因。
整体上来看,在我国西部地区由南向北,由青藏高原丰富区向北到新疆中北部地区较丰富区过渡,体现了由于太阳高度的大小关系,太阳年辐射总量由低纬向较高纬度递减规律;东部地区从沿海地区向内陆地区,太阳年辐射总量由可利用区向较丰富区和丰富区过渡,这种和经度地带类似的变化过程,由于距海远近降水多少或者说气候气象条件影响的结果;而几乎在同一纬度地带的青藏高原由于地势较高,空气稀薄形成了丰富区,四川盆地由于盆地地形影响,形成了贫乏区。
具体到太阳年辐射总量高值和低值中心来看,高值和低值中心都处在北纬22o-35o之间,高值的中心在青藏高原,低值的中心在四川盆地。
青藏高原能成为太阳辐射的高值中心,主要是因为海拔高,空气稀薄,空气中含有的尘埃的量较少,晴天较多,日照时间较长,大气对太阳辐射的削弱作用小,到达地面太阳辐射能量多。
而四川盆地为低值中心的原因在于:盆地形状,水汽不易散发,空气中含水汽的量多,阴天,雾天较多,从而造成日照的时间短,日照强度弱,太阳能资源贫乏。
太阳辐射对植物和生态系统的影响
![太阳辐射对植物和生态系统的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/7e7cc8722f3f5727a5e9856a561252d380eb20d8.png)
太阳辐射对植物和生态系统的影响一、植物对太阳辐射的适应策略太阳辐射是植物进行光合作用的能量来源,但是过强的辐射会对植物造成损害。
植物经过长时间的进化,发展出了多种适应策略。
1. 色素保护植物叶子中含有多种叶绿素和类胡萝卜素等色素,它们能吸收并转化太阳光中的能量,不仅为植物提供所需的光合作用能量,而且可以抵抗紫外线、光胁迫等损伤。
例如,类黄酮和花青素等水溶性色素可以吸收辐射,并通过非光合作用来缓解辐射压力。
2. 果实及时采摘对于树木等植物来说,果实是最易受到阳光辐射控制的部分,过强的辐射会使果实变质、发热,导致坏死或失去商品价值。
因此,果实的合理采收时间及时采摘是减少光照对果实损伤的有效方法。
3. 叶片生理调节在光照强度很大的情况下,植物的光合能力可能达到极限,植物会通过改变叶片生理调节实现照顾自身健康。
例如,植物通过关闭气孔限制水分蒸失,减少光胁迫时植物水分流失的速度。
二、生态系统对太阳辐射的影响生态系统是地球上生物种群和非生物组成体系的总称。
太阳辐射作为生态系统的能量来源,其强弱对生态系统的影响十分显著。
1. 影响生态系统的调节生态系统中各种活动都受到太阳辐射的影响,具体表现为:(1)温度影响:太阳辐射会影响大气和水体的温度,进而影响生物体和生态系统的温度,进一步影响生态系统的生命活动。
(2)单位面积的太阳能:不同地区的太阳辐射强度不同,太阳辐射充足的地区对于光合作用植物等生物的繁殖生长有利,而太阳辐射相对较弱的地区则对于农业生产等影响较为明显。
2. 生态系统的稳定性和耐受性生态系统借助于其内部的反馈机制,在太阳辐射的作用下,逐渐形成相对稳定的状态。
毁坏生态系统的辐射波动往往是由人类活动所引起的,如人类过度采伐森林、扰动河流,加重了太阳辐射对生态系统的影响,破坏了生态系统的稳定性和耐受性。
三、抑制太阳辐射的方法目前,对于过强的太阳辐射,控制光强度是最常见的方法。
以下是一些控制太阳辐射的方法:1. 放置遮阳物体通过在植物和建筑物上放置防紫外线、遮阳物体,可以有效减缓太阳辐射对生物体的伤害。
太阳辐射监测技术及其在农业中的应用研究
![太阳辐射监测技术及其在农业中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/d245f3be03d276a20029bd64783e0912a2167ce4.png)
太阳辐射监测技术及其在农业中的应用研究太阳辐射是指太阳能辐射出的能量,是地球上的绝大部分能量来源。
正是因为太阳辐射,植物可以进行光合作用,从而生长繁殖。
然而,太阳辐射的变化对农业产生了深远影响,如何准确监测太阳辐射的变化以及如何将太阳辐射的变化转化为农业生产力的提高是当前亟待解决的问题。
一、太阳辐射监测技术的现状目前,太阳辐射监测技术主要有三种:直接测量法、间接测量法和辐射模型法。
直接测量法是通过天空观测站、太阳能辐射计等仪器,直接测量太阳辐射的强度、方向、波长等信息。
这种方法可以得到较为精准的太阳辐射数据,但需要安装昂贵的观测设备,并且监测点的覆盖面积较小,无法全面、长期监测太阳辐射的变化。
间接测量法是通过气象观测站记录气象要素数据,然后利用气象学原理来计算太阳辐射的强度、方向、波长等信息。
这种方法可以获取比较准确的太阳辐射数据,但是需要统计大量的气象数据,计算量较大。
辐射模型法是利用计算机模拟的方法,预测太阳辐射的分布、强度和方向。
这种方法可以利用计算机模拟太阳辐射在不同时间、地点的分布情况,同时可以利用气象数据和地形地貌等因素进行辐射模型的参数化。
辐射模型法可以比较准确地模拟太阳辐射的分布情况,可以实现全天候、全方位、多尺度的监测。
二、太阳辐射在农业生产中的应用研究太阳辐射的变化对农作物的生长发育、光合作用、水分利用效率等产生深远影响。
因此,太阳辐射监测技术在农业生产中的应用也日益重要。
首先,太阳辐射监测可以帮助农民进行农业生产计划,选择适当的作物、品种和播种时间。
通过对不同期作物太阳辐射需求的分析,可以确定农作物的最佳生长期,达到高产、高效的目的。
其次,太阳辐射监测可以帮助农民制定优化的灌溉策略。
由于太阳辐射与气温、蒸散发等因素具有一定的相关性,因此可以根据太阳辐射监测结果,结合气象数据、土壤含水量等因素,制定出更为合理的灌溉方案,避免浪费水资源的同时,保证农作物的水分供给。
最后,太阳辐射监测还可以帮助农民进行农作物的病虫害预测和管理。
立秋时节的太阳辐射量与农作物生长研究
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立秋时节的太阳辐射量与农作物生长研究立秋,是中国二十四节气之一,通常在每年的8月7日或8日,夏日渐消,秋意渐浓。
在此时节,太阳的辐射量发生着变化,对农作物的生长和发育具有重要的影响。
本文将探讨立秋时节的太阳辐射量与农作物生长的关系,并提出相应的研究。
一、太阳辐射量与立秋的关系在夏季过去,秋季即将来临时,立秋这一节气中太阳辐射量发生了明显的变化。
由于地球公转和倾斜造成的变化,太阳的位置相对地面的角度改变,进而影响太阳辐射的强度。
一般来说,立秋时节太阳直射地球的角度较夏季较小,导致辐射路径较长,太阳辐射能量分布较为均匀。
与此同时,秋季天气较为宜人,晴朗的天气更为常见,这也进一步增加了太阳辐射量。
二、太阳辐射量对农作物的影响太阳辐射是农作物生长中重要的环境因素之一。
适量的太阳辐射可以促进光合作用和合成光合产物,提供丰富的能量供给作物生长和发育。
太阳辐射还可以直接影响作物的温度,改变土壤温度,影响养分吸收和水分蒸发的速度。
通过调节农作物的生理代谢,太阳辐射对作物的生长、光合能力和产量产生重要的影响。
在立秋时节的太阳辐射量适中,既不过强又不过弱,对农作物的生长产生着积极的影响。
适量的太阳辐射可以提高作物的光合效率和养分利用率,促进作物的建成生长和果实发育。
此时,经过一个炎热的夏季,作物的生长势旺盛,可以充分利用辐射能量进行光合作用,增加产量和品质。
然而,如果太阳辐射量过强或不足,都会对农作物生长产生不利影响。
过强的辐射量可能造成作物叶片老化、叶面灼伤等问题,削弱光合作用的效率,导致产量下降。
而过低的辐射量则会限制光合作用的进行,影响作物的生长和发育,导致产量减少或延迟。
三、立秋时节太阳辐射与农作物生长的研究为了深入了解立秋时节的太阳辐射量与农作物生长的关系,需要开展相关的研究工作。
首先,我们可以通过太阳辐射量的测量和记录来获取准确的数据。
使用太阳辐射计等仪器,定时定点对太阳辐射进行监测,获得立秋时节的辐射量数据。
天文学对工农业生产的作用
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天文学对工农业生产的作用天文学是研究天体运动和宇宙结构的学科,其研究对象包括太阳系内外的星体、宇宙射线、宇宙微波背景辐射等。
虽然天文学的研究范围相对较广,但是其对于工农业生产的作用却是不可忽视的。
本文将从天文学对于气象、水文、农业、工业等方面的影响入手,探讨天文学对于工农业生产的作用。
一、气象学气象学是研究大气现象的学科,其研究内容包括气候、天气、风、云、降水、气压等。
而天文学对于气象学的影响主要体现在以下两个方面:1. 太阳活动和气候变化太阳活动是指太阳表面的爆发和活动,包括太阳黑子、耀斑、日冕物质抛射等。
太阳活动周期大约为11年,而每个周期内太阳活动的强度也会有所不同。
研究表明,太阳活动与气候变化有一定的关系。
太阳活动强度较高时,会导致地球上的气温升高、降水增多,而太阳活动强度较弱时,则会导致地球上的气温降低、降水减少。
因此,天文学对于气象学的研究有助于我们了解太阳活动与气候变化之间的关系,进而预测未来的气候变化趋势。
2. 太阳风和地球磁场太阳风是指太阳大气层中的高温等离子体流动,其速度可达到每秒数百公里。
太阳风与地球磁场相互作用,会导致磁暴和极光现象的发生。
磁暴会对电网、通信、导航等系统造成影响,而极光则是一种美丽的自然景观。
因此,天文学对于太阳风和地球磁场的研究有助于我们了解它们对人类生产生活的影响,进而采取相应的措施进行应对。
二、水文学水文学是研究地表水、地下水和大气水循环等方面的学科,其研究内容包括水文地质、水文地球化学、水文气象学等。
而天文学对于水文学的影响主要体现在以下两个方面:1. 月亮和潮汐月亮是地球的卫星,其引力会影响地球上的海洋和大气。
月亮引力的作用会导致潮汐现象的发生。
潮汐是海洋中由月亮引力和太阳引力引起的周期性涨落现象。
潮汐现象对于海洋生态系统和渔业生产有着重要的影响。
因此,天文学对于潮汐的研究有助于我们了解潮汐对于海洋生态系统和渔业生产的影响,进而采取相应的措施进行保护和管理。
福建龙海太阳辐射与粮食作物光合生产关系研究
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福 建龙 海 太 阳辐射 与 粮食 作 物 光 合 生产 关 系研 究
苏松 涛 ,李 义珍 ,李 一 萍 陈 少珍 。 J , 、 ,姜 照伟
( _福 3 0 ;2 福 建 省 农 业 科 学 院水 稻研 究所 ,福 建 6 10 . 福 州 30 1 ; 5 0 9
福 建农 业 学报 2 ( ) 3  ̄4 ,0 1 6 1 :3 4 2 1
F ja o ra fAg iutr l c ne u inJ u n l rcl a i cs o u Se 文 章 编 号 :1 0 — 08 (0 i 1 3 1 0 8 3 4 2 1 )0 —3 — 2
3 福 建 省 龙 海 市 农 业 技 术 推广 站 ,福 建 .
龙海
3 30 ) 6 1 0
摘 要 :为 了 提 高 粮 食 作 物 光 合 生 产 力 ,2 0  ̄ 2 0 年 在 福 建 省 龙 海 市 设 研 究 基 点 ,观 测 太 阳辐 射 和 粮 食 作 物 0 6 09 的光 合 生 产 。 ①依 据 太 阳辐 射 和 日照 百 分 率 ,建 立 龙 海 分 季 节 月 太 阳总 辐 射 经 验 计 算 式 。② 太 阳 辐 射 与 干 物 质
积 累量 和 经济 产 量 呈 正 相 关 ,水 稻 齐 穗 至 成 熟 期 的太 阳辐 射 对 稻 谷 产 量 有 决 定 性 影 响 。③ 龙 海 基 点 早 稻 、 晚 稻 、
马铃 薯 等 一 年 三熟 作 物 全 生 育 期 平 均 光 能 利 用 率 ( u 分 别 为 2 1 % 、 1 9 和 18 ,短 期 最 高 E E) .O .8 .5 u值 为 4 2 。④ 由 当地 常 年 太 阳 总辐 射 和 最 高 E .6 u值 估 算 出 三 熟 作 物 的 最 高 潜 在 产 量 , 比 现 有 产 量 高 1 6 1 8倍 , .~ . 增 产 潜 力 很 大 ,增 产 的基 本 途径 是 在 扩 增 太 阳 辐 射 拦 截 量 基 础 上 ,提 高 光 能 利 用 率 。
太阳辐射与植物生长发育的关系
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太阳辐射与植物生长发育的关系摘要:本文通过学习《太阳辐射与农业生产》,从太阳辐射波谱、光照两方面阐述了太阳辐射与植物生长发育的关系,并写了不同日照长短植物在引种时应注意的问题。
关键词:太阳辐射光照植物生长发育1辐射波谱与植物生长发育到达地面的太阳辐射光谱大致分为紫外辐射、红外辐射和可见光辐射三波普段。
其中,紫外辐射占太阳辐射总能量约7%,红外辐射约占43%,可见光辐射约占50%。
大阳紫外线(UV)辐射依据其波长可分为3类:短紫外线(UV—C,<280nm)属灭生性辐射;中紫外线(UV—B,280~320nm)为生物有效辐射;长紫外线(UV—A,320~400nm)。
高空臭氧层能吸收短紫外线和部分中紫外线,以保护地面生物。
中紫外线辐射对植物有刺激作用,促进种子萌发以及果实成熟,并对生物向光性、感光性和趋光性有重要作用。
减少紫外线,对茶叶、纤维植物、生姜、韭黄等作物品质提高有好处。
增加紫外线,在果实成熟时,可增加果实糖分含量、着色好;而过量紫外线对农作物生长产生抑制作用,形态上表现为植株矮化、株型缩小,能明显地推迟作物生长发育的进程。
波长>1000nm的远红外辐射对植物无特殊效应,波长1000~710nm的近红外辐射和红光辐射,对植物有伸长作用,对作物萌芽和生长有刺激作用。
在农业生产上,红外辐射主要用于农副产品加热和干燥,此技术具有生产率高、产品质量优良、成本低等优点,应用越来越多。
除此之外红外辐射还能有效地杀灭农作物的病虫害、包装食品的巴氏杀菌、冷冻食品解冻、蔬菜表面消毒等。
可见光辐射中对有机物质合成和植物产量形成有实际意义的波谱段是400nm~760nm,最有效的是红橙光(610nm~760nm)和蓝紫光(400nm~510nm),而黄绿光(495nm~595nm)是低光合速率和无特殊意义的光谱区,也是弱活性带。
红橙光波谱区,许多生理过程都以最大速度完成,对形成光学机构起主要作用,形成碳水化合物多;蓝紫光波谱区,强光合作用活性带,但光合效率次于红橙光,强烈影响化学成分,并对叶片和质体运动起主要作用。
太阳辐射观测应用
![太阳辐射观测应用](https://img.taocdn.com/s3/m/17209b34f56527d3240c844769eae009591ba25f.png)
太阳辐射观测是对太阳辐射进行测量和分析的过程,可以用于研究太阳活动、天气预报、能源利用等领域。
以下是一些太阳辐射观测的应用:
1.天气预报:太阳辐射是影响天气变化的重要因素之一。
通过观测太阳辐射,可以了解太阳活动的变化和趋势,从而预测天气的变化和趋势。
2.能源利用:太阳辐射是太阳能的来源,通过观测太阳辐射可以了解太阳能的强度和分布情况,从而优化太阳能发电系统的设计和运行。
3.太阳活动研究:太阳辐射是太阳活动的重要指标之一,通过观测太阳辐射可以了解太阳活动的变化和趋势,从而研究太阳活动的规律和机制。
4.空间天气预报:太阳辐射对空间环境的影响很大,通过观测太阳辐射可以了解太阳辐射的变化趋势,从而预测空间天气的变化和趋势。
5.农业生产:太阳辐射是农业生产的重要因素之一,通过观测太阳辐射可以了解农作物的生长状况和需求,从而指导农业生产。
总之,太阳辐射观测在多个领域都有着广泛的应用,可以帮助我们更好地了解太阳活动和环境变化,为人类的生产和生活提供更好的服务。
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太阳辐射与农业生产关系
(一)辐射波谱与农业生产
到达地面的太阳辐射主要分为三种:紫外辐射、红外辐射、可见光辐射。
不同波段的太阳辐射对农业作物有不同的影响。
有的会促进植物根部,叶片,果实的发育,提高营养含量,有的会抑制作物的生长,有的甚至会对植物有一定的伤害。
1.紫外辐射
较短波长的紫外辐射能抑制作物生长,杀死病菌孢子。
但是如果小于290nm,就会对植物造成伤害。
有的植物对于紫外线的耐受程度特别好,比如南欧黑松。
根据科学家的研究,如果用相当于火星表面的紫外线强度作为标准,来照射各种植物,番茄、豌豆等只要3-4小时就死去;黑麦、小麦、玉米等照射60-100小时,能杀死叶片;而南欧黑松照射635小时,仍旧活着。
这是对紫外线忍受能力最强的植物。
对于其他抗紫外辐射能力不强的作物,臭氧层能够吸收较短的紫外线,保护了这些地面生物。
而波长较长的紫外辐射能够促进植物种子的萌发。
农民播种前晒种就是应用的这个原理。
适宜丰富的紫外辐射能够能促进果实成熟,提高蛋白质、维生素和糖分含量,因此,向阳的果实比较香甜。
高山,高原的紫外线丰富,因此植物根部发达,茎叶短小,也面窄小。
2.可见光辐射
对作物生长有意义的波长主要为400-760nm,最有效的为叶绿素主要吸收的红橙光和蓝紫光。
在波长610-760nm的红橙光谱区,植物的光合作用、肉质直根鳞茎、球茎等的形成过程和开花过程和光周期过程都以最大速度进行。
植物叶绿素中的叶绿素a.b主要吸收红橙光,因此这一波段的可见光辐射能促进光合作用的进行。
在730nm和660nm附近的红光影响长日照植物和短日照植物的开花,茎的伸长和种子萌发。
红橙光也能促进糖类的合成。
波长在400-510nm的蓝紫光也是叶绿素主要吸收的光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收的就是蓝紫光。
因此能促进植物的光合作用,促进植物蛋白质和脂肪的合成。
大多数情况下也会延迟植物的开花。
3.红外辐射
红外辐射主要增热地面,产生热效应,为植物生长发育提供热量。
因此在快繁,水培过程中的补光就是补的红外线。