气象学

气象学：研究大气中各种物理过程和物理现象形成原因及其变化规律的科学。

农业气象学：研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。（1）研究与农业相关的气象条件的发生、变化和分布规律；（2）研究受气象条件影响和制约的有关农业问题及其解决途径。

气象要素：表示大气状况和天气现象的各种物理量统称为气象要素。主要的气象要素有：气压、温度、湿度、降水、蒸发、风、云、能见度、日照、辐射以及各种天气现象。

大气的组成：干洁空气，水汽，气溶胶粒子

大气的垂直分布：对流层，平流层，中间层，热层，散逸层。

对流层的主要特点：1.温度随高度升高而降低。2. 有强烈的对流运动和不规则的乱流运动。3. 气象要素水平分布不均匀

二氧化碳在大气中的作用:

由于大气中的CO2能强烈地吸收红外线，使地面放射的红外辐射中的很大一部分被大气吸收，使大气的温度因之升高或使降温速度减慢，因而大气向地面放射的红外辐射增多，地面的平均温度因此而升高，这就是人们常说的“温室效应”。国内外的气象学家用各种模式计算的结果表明，若大气中CO2浓度增高一倍，全球的地面平均温度将升高2至4℃。所以全球CO2浓度升高将会给地球上的生态环境带来深刻的影响。

臭氧层作用：可以吸收掉过多的太阳紫外辐射，不致太多的紫外线到达地面对生物构成伤害，又能透过少许的紫外线杀灭地面对动植物有害的一些病菌。对高层大气有明显的增温作用，使50km高度附近形成一暖区。

辐射：物体以电磁波或者粒子的形式放射和输送能量的方式。

表征辐射特性的物理量

辐射通量：单位时间内通过任意一表面的辐射能。辐射通量密度:单位面积上的辐射通量。即单位时间内通过单位面积的辐射能。

光通量：是表征辐射通量而产生光感觉的量，单位为流明（lm）。

光通量密度: 单位面积上的光通量，单位为流明·米-2（lm·m-2 ）。

光照度：单位面积上接受的光通量，单位勒克斯lx 黑体：(1)斯蒂芬-波尔兹曼定律，黑体的放射能力与其表面的绝对温度的四次方成正比。(2)维恩位移定律

黑体放射能力最大值所对应的波长与绝对温度T成反比。物体的温度愈高，放射能量最大值的波长愈短，随着物体温度不断增高，它所发出的光就由红橙色转为青蓝色，即最大辐射波长由长向短位移。正午时的太阳高度角h ＝90°-|φ-δ| φ为观测点地理纬度，北半球为正，南半球为负；春分与秋分日δ＝0°；夏至日δ＝+23.5 °；冬至日δ＝-23.5°

太阳常数(S0): 在大气上界，当日地间处于平均距离时，垂直于太阳光线的平面上，单位面积、单位时间内所接受的太阳辐射能。

太阳高度角:太阳平行光线与水平面的夹角。

大气（质）量。太阳辐射路径上单位截面积空气柱的质量，在数值上通常用太阳辐射通过大气路径的长度（AB）与大气在垂直方向上的厚度（CB）的比值来表示。

大气透明系数:太阳辐射透过一个大气质量后的辐照度与透过前的辐照度之比。

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

大气辐射：大气按本身温度向外放出的辐射

大气逆辐射(Ea)：大气辐射朝向四面八方，其中有一部分向上进入宇宙空间，有一部分向下投射到地面，投向地面的这部分大气辐射称为大气逆辐射。温室效应：大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应，又称“花房效应”。地面有效辐射:地面放射的辐射与地面吸收的大气逆辐射之差。F = E g - Ea

地面有效辐射的影响因子。

1.地温高，地面辐射增强，F增大；

2.气温高，大气逆辐射增强，F减小；

3.大气湿度大，大气逆辐射增强，F减小；

4.云量多，云层厚，大气逆辐射强，F小；

5.大气中CO2多，F小，可提高地面温度；

6.土壤表面性质。平滑土<粗糙土；干燥土<潮湿土。

7.海拔高度增加，水汽减少，Ea小，F大。

地面净辐射（又称辐射平衡、辐射收支、辐射差额）：地面辐射能的总收入和总支出之差值.可用地面辐射平衡方程表示R=（Sˊ+ D）（1 - α）- F 含义：R为地面辐射差额，Sˊ+ D为总辐射，α为地面对总辐射的反射率，F为地面有效辐射。

光合有效辐射:太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分。意义：光合有效辐射的时空分布，可以确定进入农田、植物群落的能量，对制定适宜的群体结构和估算产量等方面具有重要意义。

光饱和点:在一定的光照度范围内，光合强度是随着光照的增加而增加的，但当光照度增加到一定数值时，光合强度便不再增加，这种现象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象时的光照度

光补偿点:当光照度下降时，光合强度与呼吸强度逐渐接近，当光照度降低到光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等时，也就是净光合强度等于零

光周期现象:一定时间光照与黑暗的交替影响植物生长发育，特别是影响植物开花的现象。

引种：对短日照作物来说：南种北引，日照增长、温度不足而延迟发育；北种南引，由于光照时间变短，温度增高，生育期缩短，有机物质积累不够，造成早熟减产和品质下降。对长日照作物来说：南种北引，由于光照时间变长一般提早成熟，可弥补北方地区热量不足，避免秋季早霜冻危害，但北方温度较低，是否早熟，还要综合考虑。北种南引，由于光照时间变短，一般都延迟成熟，但南方温度较高，生育期是否延长，还要综合考虑。

光能利用率是植物光合产物中贮存的能量占所得到的能量的百分率

提高光能利用效率的途径

1．充分利用生长季节，改革种植制度与方式，推广间作套种。2．选育合理的株型、叶型、高产不倒伏品种。3．提高单位面积的光合生产率，创造合理的叶面积，是提高光能利用率的重要措施。4．趋利避害，充分利用光能资源

热导率：温度垂直梯度为1℃·m-1，在单位时间通过单位横截面的热量

质量热容量：单位质量的土壤温度升高（或降低）1℃所吸收（放出）的热量（J/g. ℃）；

容积热容量：单位体积的土壤的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（放出）的热量

土壤温度的铅直分布：放热型，受热型，清晨转变型，傍晚转变型

水层和土壤温度的变化不同：1.水的热容量约比土壤大一倍2.水为半透明体3.水面消耗于蒸发的热量大于陆地4.水具有流动性

气温年较差随纬度的升高而增大。这是因为随纬度的增高，太阳辐射能的年变化增大。气温日较差随纬度的升高而减小。这是因为一天中太阳高度的变化是随纬度的增高而减小的。

农业界限温度：对农业生产有普遍指示意义的，标志着某些重要物候现象和农事活动的开始和终止的日平均温度

活动积温高于生长下限温度（B）的日平均温度。有效积温是指作物在某时期内有效温度的总和。

逆温：气温直减率为负值时，高度越高温度也越高，这种温度的垂直分布为逆温

大气稳定度：气块受到干扰后，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.

山顶与平原：对流层大气是借助吸收地面长波辐射而增温的，所以距地面越远温度越低

空气湿度的表示方法：绝对湿度.水汽压. 饱和水汽压.相对湿度.饱和差.露点温度

露点温度：在不改变空气中气压和水汽含量的情况下，降低温度使空气达到饱和状态时的温度。

蒸发：是指当温度低于水的沸点时，水分子从液态或固态水的自由表面逸出而变成气态的过程或现

植物蒸腾：植物通过其表面(主要是叶面)将体内水分以气态形式输送到体外的过程。

植物蒸腾系数：植物形成一个单位干物质所蒸腾的水量。

水汽凝结的条件：大气中水汽达到饱和状态，空气中必须存在凝结核。

降雨分类：1.降水性质：连续性降水、阵性降水、毛毛状降水。2.降水形成过程：地形雨、对流雨、气旋雨、峰面雨、台风雨。3.降水形态：雨、雪、霰、雹

人工增雨：冷云人工降水1，向冷云中撒播干冰(固体CO2)作为制冷剂2）直接向冷云中撒播碘化银(或碘化铅、碘化汞等) 。暖云人工降水。1）将吸湿性很强的粉末(如氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化氨等)作为催化剂撒入云中；2）直接向云中撒播大水滴，破坏暖云的胶性而形成降水。

水分临界期：任何作物都有一个对水分条件最敏感的时期，这个时期水分过多或过少，对作物产量影响最大，甚至水分条件稍有变动，就使作物产量产生很大的波动，

水分有效利用率：单位面积上收获的干物质量与该面积上的蒸散量之比。

水利用率提高途径：1）灌溉：时间、水量、方式2）种植方式：密度、行距、行向3）风障。有大风时可减少湍流4）作物种类选择。蒸腾率C3>C4