农业气象学重点

绪论

1.大气：围绕在地球周围的整个空气层叫做地球大气，简称大气

气象：是大气各种物理·化学状态和现象的统称。

2.气象要素：大气中所发生的各种物理过程和物理现象，常用各种定性的和定量的特征量来描述,这些特征量，称为气象要素。主要的气象要素有：辐射量、空气温度、空气湿度、大气压力、风、云、降水、蒸发、能见度和天气现象等

3.气象学：是研究大气中所发生的各种物理过程和现象的本质及其变化规律的科学(大气物理学)

某地短时间内由各种气象要素综合所决定的大气状态称天气。

某地长时间的大气状况，包括正常年份和特殊年份出现的大气状况称气候。

4.农业气象学的研究方法——资料的获取、处理和分析三个阶段

(1) 地理播种法(2) 分期播种法(3) 地理分期播种法(4) 人工气候实验法(5) 气候分析法、田间实验法、统计数学法、遥感法等

第一章大气

1.大气的组成：干洁大气（氮气[生物体的基本成分]，氧气[维持生物活动的必要物质]，氩气，二氧化碳[植物光合作用的原料；对地面保温]，臭氧[吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害]），水汽（成云致雨的必要条件；对地面保温），气溶胶粒子(成云致雨的必要条件)。

2.平行观测：在进行作物生长发育状况和产量构成观测的同时，在同地进行主要气象要素、农田小气候要素，农业气象灾害等的观测，即所谓的平行观测

3.气溶胶粒子：指大气中沉降速率极小、尺度在10-4μm到100μm之间的固态和液态微粒。是低层大气中的重要组成部分

4.大气温室效应：由于大气中各种微粒和二氧化碳成分的存在，犹如温室覆盖的玻璃一样，阻挡了地面向外的辐射，增强了大气逆辐射，对地面有保温和增温作用

5．阳伞效应：大气中微粒和二氧化碳的增加，犹如在阳光下撑了一把伞，减弱了到达地面的太阳辐射，对地面有降温作用

6.温室气体:温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体, 它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中主要的温室气体。

7.云:云量观测包括总云量,低云量的观测。

8.大气结构和垂直分层:对流层、平流层、中间层、热层、散逸层等5层（P17）

9.垂直温度梯度：规定温度随高度的增加而降低为正值——气温直减率(γ)

γ＝－△T/△Z

△Z：两高度差；△T两高度气温差

γ＞0，气温随高度升高而降低

γ＜0，气温随高度升高而升高

γ＝0，气温不随高度变化而变化

影响因素：光解程度、大气成分、太阳和地球的辐射等

10. 对流层

厚度变化：空间：低纬地区平均为17～18Km，在中纬地区平均10～12Km，在高纬地区平均为8～9Km。时间：一般夏季对流层厚度比冬季厚

2Km以下大气层称为摩擦层；2m以下大气层称为贴地气层

对流层特点：

(1) 集中了整个大气3/4的质量和几乎全部的水汽。大气中的各种天气现象如风、云、雨、雪等都发生在这一层里，对天气分析和预报具有重要意义

(2) 气温随着海拔高度的增高而降低

(3) 各种气象要素分布不平衡

(4) 对流层空气具有强烈得铅直方向上的对流运动和不规则的乱流运动

11. 平流层：自对流层顶到55Km高度。在平流层下层，即30～35km以下，温度随高度降低变化较小，气温趋于稳定，所以又称同温层。在30～35km以上，温度随高度升高而升高。其特点：

①在平流层的下部，随着高度增加，气温最初保持不变，在25Km以上，气温随高度增加而显著升高；到55Km高度上可达－3℃

②在平流层中空气的垂直运动明显减弱，主要是水平运动

③在平流层中，水汽和尘埃含量极少。晴朗少云，大气透明度好，气流比较平稳，适于飞机飞行

第二章辐射

1. 辐射通量(Φ)：单位时间内通过任一表面的辐射能，单位为瓦(W)或焦耳/秒(J/s)。可表示为：太阳

的辐射通量为3.90×1026W

2．辐射通量密度(F)：单位时间内通过单位面积的辐射能。其单位为瓦/米2(W/m2)

3.光通量：单位时间内通过任意面积上的光能，流明（lm）。

4.光通量密度、照度(光照强度A)：入射到单位面积上的光通量，单位为勒克斯(ＬX或Lm/m2)。

5.普朗克第一定律：

6.斯蒂芬一波尔兹曼定律：黑体的辐射强度(E)与其表面的绝对温度(T)的四次方成正比。即E= σT4，σ是斯蒂芬－波尔兹曼常数，等于5.67×10-8 (W/m2.K4)；T为绝对温度K＝273.15＋t℃，

7.基尔荷夫定律(选择吸收定律):该定律指出，在一定温度下，任何物体对于某一波长的放射能力与物体对该波长的吸收率的比值，只是温度和波长的函数，而与物体的其他性质无关。

Eλ,T=eλ,T /aλ,T

eλ,T表示物体对该波长的放射能力； a λ,T表示物体对该波长的吸收率；Eλ,T只是波长和温度的函数8.太阳辐射:太阳不停地以电磁波和粒子的形式放射出巨大的能量，由这种放射方式传递的能量称为太阳辐射能。太阳辐射在大气中的减弱（吸收，散射，反射）

9.太阳常数：在大气上界，当日地位于平均距离(为1.496×108Km)时，垂直于太阳光线的单位面积上，在单时间内所获得的太阳辐射能量，称为太阳常数，以S0表示，其值约为1360W/m2或1382W/m2(我国采用)太阳常数的变化范围在1325~1457W/m2之间。

10.太阳高度角(h)：太阳光线与地表水平面的夹角称为太阳高度角（0°~90°)。h愈小，等量的太阳辐射能光束所散布的面积就愈少，太阳高度角随时间、地点而不同表现为一天中早晨和傍晚最小，而正午大；一年中冬至最小，而夏至最大，夏季大，冬季小。同时受地理位置的影响。

h=90°-φ+δ（φ观测点纬度；δ观测时间的太阳倾角，亦称赤纬，太阳直射点纬度）

11.可照时数：当天空无云或无其它障碍物遮蔽时，太阳光可以照射地面的时间，称为可照时数。即日出到日落的时间(昼长)。以小时、分为单位。可从理论计算或查气象常用表得到

可照时数=2ω/15°

cosω=—tanφtanδ(ω在0°到180°之间)

上式中φ为纬度；δ为赤纬；ω为时角。已知日出日没时ｈ=0，sinh=0，可得上式

12.地面有效辐射是地面放射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差，其表达式为：E0=E e—δE a

13.光合有效辐射：能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期现象和其他生理现象的太阳辐射波谱区，称生理辐射，又称光合有效辐射(380～710nm）

14. 植物的光周期现象：昼夜交替、光线变暗、及其时间长短对植物进入发育阶段（开花结果）的影响，称为光周期现象。

15.光照度就是阳光在物体表面的照度。其大小主要取决于可见光的强弱,它包括直射光和散射光单位为lx

16 、提高光能利用率的途径：⑴改革耕作制度，提高复种指数。⑵采用合适的栽培技术，扩大田间绿叶面积，并维持较长的功能期。⑶选择高光效品种。⑷科学施肥，改善田间CO2供应⑸改造自然，使光、热、水资源配合最佳。⑹及时预测和防治病虫害及其他自然灾害。⑺是提高叶绿素的光合效能。