《农业气象学》绪论
石河子大学《农业气象学》复习资料
石河子大学《农业气象学》复习资料农业气象学复习资料绪论&第一章地球大气一、概念气象学：研究大气中所发生的物理现象和物理过程的学科称为气象学。
气象要素：描述大气物理现象和物理过程的物理量。
二、范围气象学范围广泛。
如普通气象学，天气学，气候学，气象仪器学，应用气象学等。
应用气象学——农业气象学、林业气象学、建筑气象学、医疗气象学、航空气象学、军事气象学等。
农业气象学——研究对农业生产有意义的气象条件的一门学科。
三、任务1、研究农业气象条件形成和变化的规律。
2、研究农作物在各个发育时期对农业气象条件的要求，确定农作物生长发育的农业气象指标。
3、根据农作物的农业气象指标鉴定当地气候条件对他们生长发育和产量的影响，并进一步研究充分利用有利气候条件，克服不利气候条件的途径。
四、研究对象大气：围绕着地球周围的深厚的空气层。
1.大气成分①干洁空气：大气中除去水汽和杂质的整个混合体。
②水汽:集中在2-3km以下的底层空气层。
③固体杂质和液体微粒。
2.大气分层分层依据：大气温度的垂直分布，空气的扰动程度，电离现象等不同性质。
将大气在垂直方向上分为五层。
（1）对流层：①平均高度11km。
②温度随高度上升而下降。
平均0.65℃/100m。
③几乎全部的水汽。
大气质量的3/4集中在这一层，且温、湿度在水平方向上分布不均匀。
④对流旺盛，天气变化最剧烈。
（2）平流层：①从对流层顶到55km左右之间。
②底部温度随高度升高几乎不变，至大约30km以上，温度随高度上升的很快。
③几乎没有水汽，灰尘。
空气水平运动为主，有利于飞行。
（3）中间层：①高度自55km－>85km左右。
②底部温度高，随高度升高，温度迅速下降。
③由于下暖上冷，有强烈的对流运动。
（4）热成层：①85km－>800km。
②气温随高度增高而迅速增高。
③空气处于电离状态，具有很强的导电性能。
（5）散逸层：①800km以上。
②温度高，空气密度很小，地心引力很小。
农业气象学--甄文超-1第一讲-绪论
描述一地气候状况的气象要素的统计量，如平均值、 极端值、变率等。
气候学
研究气候的形成、变化和规律的科学。
联系天：天气气与是气在候大气的候联的系背与景下区形别成的，
天气是气候的基础； 气候是多年天气的综合
区别： 时间 天气 瞬时或短时 气候 长期
特点 瞬息万变 相对稳定
二 气象与农业
1 农业生物对气象条件的要求 2 天气变化对农业生产和经营活动的影响 3 气候资源与农业生产 4 农业气象灾害
2. 大气的垂直结构
．下垫面:指位于大气层底部,在地-气系统热量和 水分交换过程中能与大气层发生相互影响的地球 表面(陆面、水面、冰面、森林冠面和草面等）。
大气的垂直分层：大气底部明显，上界模糊。以 大气密度接近星际气体密度作大气上界的标准， 大气层顶约距地面2000－3000Km高度处。
根据大气在垂直方向上的温度分布、运动状 况及电离状态等物理特征，将大气分为五个层：
二氧化碳：是光合作用的原料；同时它能强烈吸收红外 线的能量，具有增温效应，因此又叫温室气体。
水汽：水是光合作用的原料；水又是生物所必须的物质 之一；水汽能强烈吸收红外线的能量，对地球和大气有 增温和保温作用；水是在大气成分中唯一能在大气的常 温常压下进行相态变化的物质，云、雨、霜、雪、雷电 等都是水相态变化的结果。因此又叫天气变化的主角。
主要内容 四 地球大气
一 气象、天气和气候的含义
大气－地球表面的空气层
1 气象和气象要素
气象：就是由地球大气复杂运动所形成的各 种物理现象和各种物理过程，如风、云、雨、 雪、雾、霜和雷电、增温和降温过程、降水过 程等。
气象学：研究大气的各种物理现象和各种物 理过程的形成、发展和演替规律的科学。
农业气象学复习资料
农业气象学绪论1、气象：地球大气中每时每刻发生的风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等各种各样的自然现象，统称大气现象，简称气象。
2、气象要素：大气中所发生的各种物理过程和物理现象，常用各种定性和定量的特征来描述，这些特征量，成为气象要素。
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、能见度等。
3、农业气象学：研究农业生产中存在的气象问题及其解决途径的一门科学。
4、主要的农业气象要素（条件）：一定的照度和光照时间，一定的空气温度、土壤温度和土壤湿度，是植物不可缺少的生存条件，常被称为主要的农业气象要素或主要的农业气象条件。
5、农业气象学的研究的理论基础（五个定律）：基本生活因子同等重要性环境因子对植物的非同等重要性限制因子最适阈限临界阈限6、农业气象学研究的基本原则：平行观测原则。
是区别于单纯农业研究和气象研究的主要特点之一。
思考：1、农业气象学与气象学的根本区别在什么地方？2、气象学与农业气象学的研究对象、任务是什么？3、农业气象学常用哪些方法来研究？地理播种法分期播种法地理分期播种法人工气候实验法数理模拟法、田间试验法、统计数学法、遥感法等第一章地球大气1、氮气 78%氧气 21%氩气干洁大气二氧化碳臭氧大气的组成稀有气体水汽杂质2、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（风云雨雪等）都发生在这一层，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加而降低（每上升100m 下降0.65℃γ为气温直减率，即气温铅直梯度。
γ>0时，表示气温随高度升高而降低；γ=0时，表示气温不随高度变化而变化； γ<0时，表示气温随高度升高而升高（逆温层）。
逆温是环境中很重要的大气现象，许多严重的污染事件都与之有关。
逆温现象出现时，气层稳定性强。
导致排放的气体污染物累积并产生污染事故3、对流层分层（0~16km ）（1）下层：0~2km摩擦作用、对流运动和乱流运动最强烈气温、空气湿度等有明显的日变化、水汽丰富，风速随高度增加而增加。
《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。
32
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
20
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。
34
（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。
农业气象学绪论
（4）从理论和实践上探索和模拟人为天气过程、 人为气候环境，为人工影响天气、气候提供科 学依据
二、 农业气象
概念 研究农业生产中所有气象问题及解决
途径的科学。 农业气象要素 ：气象要素中和农业生产密切
• 1.2.5散逸层
• 在热成层以上的大气层称为散逸层，它是地球大 气的最高层，这一层中的大气物质具有向星际空 间散逸的特性，是大气圈与星际空间的过渡地带。 此层内空气受地球引力作用很小，运动较快的空 气分子，常可挣脱地球重力场的作用而扩散到太 空中去，但同时也有宇宙空间的气体分子闯入大 气，两者在某一高度上达到动态平衡
• 作用：
• 1、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。
• 2、对高层大气有明显的增温作用，使20~50km高
度附近形成一暖区。
• 3、强氧化剂吸湿性弱的气体氧化成吸湿性强的
气体
1.1.1.4 二氧化碳（CO2） 含量：四五十年代：0.032%，八十年代：0.045%。 来源
暴、雷击森林失火等；
• 2、人为过程造成，如工业和交通上煤炭、石油、 天然气的使用，农业上化肥、农药的喷施，生活 上制冷采暖的排放与泄漏等。这些过程都或多或 少地增加了大气中有害气体的浓度。据统计，目 前世界每年排入大气的有害气体成分约6～7×108 吨。
1.3.2、污染物
大气污染物种类很多，其中对人类环境威胁较大的主 要有颗粒物质（烟尘、粉尘）、硫氧化物、氮氧化物、二 氧化碳、碳氢化合物、硫化氢、氟化物及光化学氧化剂等。 按其形成过程不同，可分为一次污染物和二次污染物。
农业气象学原理：第1章 绪论
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
农业气象学 1绪论
（2）我国气候将继续变暖。到2020～2030年，全国 平均气温将上升1.7℃；到2050年，全国平均气温将 上升2.2℃。我国气候变暖的幅度由南向北增加。不 少地区降水出现增加趋势，但华北和东北南部等一 些地区将出现继续变干的趋势。
全球变暖的负面影响
海平面升高、冰川退缩、湖泊水位下降、湖泊 面积萎缩、冻土融化、河（湖）冰迟冻与早融、 中高纬度生长季节延长、动植物分布范围向极 区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一 些植物开花期提前等等
论
一、大气和大气科学 二、气象学与气候学的研究对象 三、气象学与气候学的任务 四、气象学与气候学在国民经济建设中的应用 五、对气象学与气候学发展简史的认识 六、本学科在农业生产中的应用 七、农业气象学的发展历史 八、中国21世纪对农业气象的需求与发展前景
气象与各行各业
国家气候中心气候变化室副主任徐影分析，全球气候 变暖导致下垫面温度偏高，不稳定能量变大。她表示， 根据科学研究，气候变暖是造成全球极端天气事件明 显增多的主要原因。
我国是世界气候脆弱区之一，气候异常给我国带来 了严重气候灾害，尤其是旱涝灾害。 一般年份，旱涝灾害的受灾面积可达0.3×108～ 0.4×108h㎡，重灾年可达0.5×108h㎡，约占耕地总 面积的1/3。 这些灾害每年约造成200×108㎏的粮食损失和 1000～2000亿元的经济损失，约占20世纪90年代国 民生产总值的3％～6％左右。
气候变化与地震引发有关？
科学家们至少找到了两个方面的理由：5月10日，长春科 技大学教授杨学祥发表了一篇题为《2004~2018年：全球 进入特大地震频发期》的文章。文章证实，从1955年以后， 用近代仪器观测到，地球自转加速度约每四年就有一次突 然的变化。平缓的变化可能是由地幔与地核的角动量交换， 但突然变化主要是由于风和潮汐引起的。 这种突然的变化不仅与最强和较强潮汐相对应，而且 与1952年、1957年、1960年、1964年4场特大地震相对应。
农业气象学复习资料整理
绪论气象：大气中时刻进行着各种不同的物理过程，出现各种各样的自然现象，如风、云、雨雪、霜等物理现象，俗称气象。
气象学：是研究地球大气中所发生的各种物理现象和物理过程的本质及其变化规律的科学。
气候：是在一较长时间阶段中大气的统计状态。
一般用气象要素（包括太阳辐射、温度、大气压力、湿度、风、云、降水）的统计量来表示。
气候学：是研究气候形成和变化规律，综合分析、评价各地气候资源及其与人类关系的学科。
天气：在一定地区和一定时间内，由各项气象要素一定的结合所决定的大气状态。
天气学：是研究天气过程发生发展规律，并运用这些规律预报未来天气的学科。
天气是气候的基础，气候是天气的总和；天气是短时间内的大气过程，而其后是长时间的天气状况，气候具有一定的稳定性。
气象条件对农业生产的影响1、农业生产的各个环节都与天气的好坏有直接的关系；2、各种农作物每个发育阶段都要求一定量的光照时数、热量和水分条件；3、作物对养分的吸收和利用也依赖于气象因子的配合；4、光热水分条件决定地区气候资源，而这些资源又决定了作物在地理上的分布界限，种植制度与耕作方法；5、各种自然灾害都给农业生产造成不同程度的影响和损失；农业气象学：是研究气象与农业生产之间的相互关系，并运用气象科学为农业生产服务，促进农业高产、稳产、优质的科学。
气象学常用研究分法地理播种法；地理移植法或小气候栽种法；分期播种法；地理分期播种法；人工气候实验法；气候分析法；（此外还有卫星遥感和计算分析的一些新方法，如聚类分析；线性规划；模糊数学；系统论；决策论等。
）第一章地球大气干洁大气：大气中除去水汽和杂志后混合气体叫干洁大气。
其成分主要是N、O、Ar，约占干洁大气总容积的99.97%。
还有少量的二氧化碳、臭氧和其他气体。
干洁大气中几种气体在气象学上的作用（1）二氧化碳：具有较强的吸收长波辐射的能力，其含量的增减能影响地面和大气温度的变化。
温室效应。
（2）臭氧：能对紫外线辐射的吸收比较强，一方面可使得40-50km高度上的气温显著增加，同时对地面生物起着保护的作用；在对流层上部和平流层底部产生温室作用。
农业气象学经典课件——绪论
天气预报的由来……全球气象观测网的建立
1854年1月28日，在欧洲东南部的黑海突然出现了暴风雨。当时 英国和法国正在和沙皇俄国作战，英法联合舰队停泊在黑海上。 狂风巨浪把这支舰队消灭得干干净净。英国和法国在战争中打胜 了，但是大风暴却给他们的海军造成了巨大损失。法国皇帝拿破 仑三世命令巴黎天文台立即调查这场风暴产生的原因。 一位叫勒威耶的天文学家承担了这个任务，他搜集了欧洲许 多地方在11月14日前后几天的气象资料，发现这次风暴是由一个 低压引起的。这个低气压最早出现在欧洲西部大西洋上，以后从 西北向东南运行，最后到了黑海，便造成了这场大灾难。 勒威耶在搞清了这场风暴的原因后，写了一份调查报告，并建议 建立气象观测网，利用电报迅速地传递气象情报，绘制天气图， 这样就可以预报天气了。勒威耶提出的建议得到了重视，并于 1860年得以实施。
飞行中的风云1号
轨道高度： 863km， 轨道周期： 102.332分 钟。 轨道倾角： 98.79 重量： 950kg
太阳同步轨道气象卫星在昼夜中两次经过同一地区上空， 了解那里的气象变化情况。 1天14圈，14圈则可复盖全球。
卫星在运行中每一条轨道都要经过地球南北两极附近上空， 故称之为极轨气象卫星。
雾
淞
雨
淞
气象学：研究大气现象和过程，探讨其演变规律和变化，指 导生产实践的科学。大气中各种物理过程和物理现象可以用一些 物理量来表示。 （1）用温度表示大气冷暖程度 热量、积温。候均温稳定通过 10℃、22℃的时间划分春夏秋冬四季。气候带划分指标：最热月 气温10℃为温带和寒带分界线，最冷月气温18℃为热带和温带分 界线。
气象与气候
气象要素：包括表征大气状态（气温，温度，压 强等）和大气性质（风、云、雾、降水等）的物理 量。
农业气象学-第一章 绪论
2
绪 论
气 象： 简单地说，大气中物理现象。 一、气象学
1、气象学：研究大气中各种物理现象、 物理过程的形成原因、时空分布及演变规律， 并运用这些规律为人类生产生活服务的一门 学科。 2、物理现象：风、云、雨、雪等
3、物理过程：水汽的蒸发与凝结等
3
4、气象要素
用来描述各种物理现象、物理过程的 物理量。 天气变化的特征量。如气温、湿度、 气压、日照、降水、风向、风速、云等 称气象要素。
32
大气上界的确定
以物理现象出现的最高高度作为确定上界 的标准： “极光”出现最大高度为1000—1200公里，因 此可确定大气上界为1200公里左右。 以空气密度作为确定上界的标准：接近星 际空间的气体密度的高度约为2000—3000公里。
33
三、大气与农业（氧气、氮气、CO2）
二氧化碳的利与弊 上世纪以来，由于大气中二氧化碳浓度的持续 上升所产生的“温室效应”越来越显著，使地球表面 升温，导致全球气候的改变，对作物的生长和增产 关系也十分密切。 自然界中二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺 少的原料，而二氧化碳浓度的高低直接影响作物光 合作用快慢，在一定范围内，随着其浓度的增加， 光合速度和有机物质的积累也不断增加。实际上， 现在大气中二氧化碳的浓度都远远不能满足作物光 合作用的需要。作物光合作用每制造 1 克物质， 要吸收 1.47克的二氧化碳。 34
《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--前言-绪论
气象学
研究大气中各种现 象的成因和演变规 律及如何利用这些 规律为人类服务的 科学。
气象与气象学
研究对象
大气圈、水圈、土圈、 岩石圈、生物圈之间 的相互作用。
研究任务
观测和研究 解释和阐明 诊断和预测 探索和模拟
气象学的主要分支学科
普通气象学 大气探测与遥感学 大气物理学
研究气象学的基本理论和一般问题
应用各种气象仪器设备对地球大气层及地 表浅层进行观测与探测
研究大气结构、大气热力学特征、大气光 电声现象、云物理及人工影响天气等；
气象学的主要分支学科
大气化学 天气与天气预报学 气候与气候变化学
研究酸雨、气溶胶、碳循环、降水化学、 大气成分、大气中化学过程等；
研究短期预报、中期预报、长期预报， 一般天气学原理与方法、天气诊断等；
成绩组成
成绩组成部分 （1） 课堂成绩 （2） 课程实验 （3） 课程考核
占比 例
15％
25％
60％
要求
上课纪律、上课发言、 出勤率等
操作技能，试验方案的 科学性，实验分析思路的 条理性
主题发言，查找文献完 成论文评定成绩
绪论
气象与气象学 气象学的历史、现状和发展 农业气象学的发展和应用
气象与气象学
广泛、更加综合的方向发展。
农业气象学的发展和应用
科学的发生和发展一开始就由生产所决定。 ——恩格斯
中国《诗经》和《礼记》等典籍中载有农事和物候的知识，
《淮南子》中有完整的二十四节气与农事活动的记
载……
冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、 谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、 处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪
农业气象学第章绪论
农业气象学原理Agrometeorology南京信息工程大学应用气象学院教材及参考书教材：农业气象学原理，气象出版社，1991，冯秀藻、陶炳炎主编。
参考书：[1]农业气象学，科学出版社，1982，北京农业大学农业气象专业编。
[2]中国农业气象学，农业出版社，1999，中国农业科学院主编。
第一章标题绪论§1 农业气象学的重要性§2 农业气象学及其主要内容§3 农业生产与气象条件§4 农业气象学及其事业的发展本章重点●什么是农业气象学●农业与气象的关系●农业气象学的主要内容§1 农业气象学的重要性国情：●人口多、耕地少、水源缺、设施差、气象灾害频繁、生态环境恶化●粮食、食品安全形势严峻●农业是基础，是头等大事。
复杂性：●农业生产复杂，类型繁多；●农业生产各环节均与气象条件密切相关；●天气、气候千变万化，千差万别；●一般性的气象服务并不能涵盖所有的农业气象问题学科特点：●农业气象学问题远比天气、气候学问题复杂●研究和解决农业气象问题难度大由于农业气象问题复杂，农业气象学重要；农业气象服务有别于一般性气象服务。
所以气象工作者为了工作需要，必须懂得一些农业气象知识，关注农业气象问题，了解农业气象工作的重要性和必要性。
气象法:气象法明确规定气象台站要开展农业气象预报情报工作。
实际情况:●老一辈的气象学家重视农业气象。
●聪明的气象台站能抓住农业气象问题，日子好过。
●目前，农业气象课题、项目很多。
§2 农业气象学及其主要内容●什么是农业气象学●农业气象学的研究对象●农业气象学的目的●农业气象学的主要内容一、什么是农业气象学农业气象学是研究农业生产与气象条件相互关系及其规律的科学。
•实用性科学（根据需要，揭示和解决问题，趋利避害，促进农业发展）；•边缘学科；•大气科学的重要分支。
二、农业气象学的研究对象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或影响及其规律。
农业气象学绪论
农业设施、农业生物、农业技术与气象 环境的关系及其调控技术；等等
总结
通过本章的学习： 1.了解气象学、农业气象学的定义及研
究 对象和研究内容。 2.了解农业生产与大气环境的关系，农
业 气象学与其它学科的关系。 3.认识学习气象学的目的、意义与方法
。
2. 大气提供了可供农业生产利用的气候资源。 3. 气象条件影响农业设施和农业生产活动全
过 程。 4. 气象条件通过影响生物的生态环境而间接地
影响生物。 5. 农业生产活动对大气环境的影响。
Transpiration
Rain Irrigation
Evaporation
H2O Uptake
Drainage Capillary rise
四. 农业气象学及其研究对象
1.农业气象学(Agrometeorology)： 研究大气与农业生产对象和农业
生产过程之间相互关系及其相互作用 规律的学科。
2.研究对象
农业生物；农事活动；农业设施；农畜 产品的加工、运输、贮藏、销售等；与 气象有关的农业资源与环境问题。
3.研究内容
农业生产过程与气象条件之间关系及其 变化规律；
由此可将气象学与天文学加以区别。
气象学中研究的物理过程与现象
大气中的物理过程：大气中的一切物质和能
量的传输与转化过程。
大气中水分的循环过程； 太阳辐射能的传输过程;
大气中的物理现象：与大气中物理过程相
伴随的一切现象。
云
风
雨
闪电
球状闪电
日晕虹环天顶弧 Nhomakorabea 三. 农业生产与气象的关系
1. 大气为农业生物提供了重要的生存环境和物 质、能量基础。
《农业气象学》复习大纲
《农业⽓象学》复习⼤纲绪论第⼀节⽓象与⽓象学⼀、⽓象与⽓象学的定义1）⽓象: 指发⽣在地球⼤⽓中的风、云、⾬、雪、雷电、旱涝、寒暑等各种各样的⾃然现象。
2）⽓象学: 是研究⼤⽓中各种现象（包括物理的、化学的以及⼈类活动对⼤⽓的影响）的成因和演变规律及如何利⽤这些规律为⼈类服务的科学。
⼆、⽓象学的研究对象: ⼤⽓圈及其与⽔圈、岩⽯圈、⽣物圈之间的相互作⽤。
三、⽓象学主要研究的任务:1)观测;2)分析;3)预报;4)⼈影.第⼆节⽓象学的历史、现状及发展趋势⼀、古代⽓象观测与预报(从⽂字记载开始⾄⼗七世纪末)⼆、传统⽓象观测与预报(⼗⼋世纪初⾄⼆⼗世纪末)三、现代⽓象观测与预报（⼆⼗⼀世纪以来）第三节农业⽓象学及其发展概况⼀、农业⽣产与⽓象条件（⼀）⽓象条件对农业⽣产的影响1、为农业⽣产提供能量和物质。
2、作为环境因⼦调控农业⽣产过程。
3、作⽤其他因⼦间接影响农业⽣产。
4、形成天⽓条件影响农事活动。
（⼆）农业⽣产对⽓象条件的反应和反馈农作物和农技措施对不同⽓象条件的反应和反馈，会不同程度地影响到⽓象条件，改变天⽓和⽓候。
农作物的⼤⾯积种植，灌溉⽔体的开发建设使农⽥上空的⽓象与⽓候条件发⽣⼤幅改变。
⼆、农业⽓象学的定义及研究对象（⼀）农业⽓象学的定义研究农业⽣产与⽓象条件相互作⽤及其规律的⼀门科学。
（⼆）农业⽓象学的研究对象1、农业⽣产过程对⽓象条件的要求；2、农作物和农技措施对⽓象条件的反应和反馈。
（三）农业⽓象要素对农业⽣物的⽣命活动、农业⽣产过程及其环境有直接或间接影响的⽓象要素。
主要有太阳辐射、温度、降⽔、风等。
（四）农业⽓象条件⼀定时空状态下各种农业⽓象要素的某种组合。
三、农业⽓象学的研究内容与研究⽅法（⼀）农业⽓象学研究的五个重要定律：1、基本⽣活因⼦同等重要或不可替代性定律：光、温、⽔、CO2作为作物基本⽣活因⼦，四者同等重要，不可替代！2、环境因⼦的⾮同等重要性定律：作物不同⽣育期对光、温、⽔、CO2基本因⼦需求的量不同。
农业气象学原理
农业气象学原理第一章绪论1生物有机体的生长发育和产量形成生物体的全部生命过程，既存在它内部生命活动的矛盾，又存在它与外界自然环境的矛盾，这些矛盾构成一个辩证的统一整体，生物体的生命活动就是这些矛盾作用下的结果。
生物有机体发展的内因充满着各种矛盾，同化和异化则是基本矛盾，贯穿于生命活动的始终。
生物有机体生长发育的外因也是一个复杂的外部矛盾的总体，既有不同的外界自然因子如土壤、气候、地形地势等与生物有机体的矛盾，又有外界人为因素如农业措施，社会经济条件条件等与其生育的矛盾，外部矛盾是生物体发展的条件，它和内部矛盾一起，影响生物体发展的进程，参与决定生物体发展的性质和方向。
2、农业生产与气象条件在影响农业生产的外界自然环境的诸因子中，气象因子是十分重要的，它是动植物生活所必需的基本因子。
农业生产的一个特点是地域性和季节性都很强，发展农业生产，必须“因时因地制宜”，所谓时，实际是指气象条件，说明气象条件对农业生产的重要意义。
我国农业生产的优良传统之一，就是推行精耕细作技术体系，这也是我国农业生产一个显著特点。
3、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，它是根据农业生产的需要，运用农学和气象科学技术来不断揭示和解决农业生产中的农业气象问题，以谋求合理利用气候资源战胜不利气象因素，促使农业发展的实用性学科。
农业气象学的研究对象不能单指生物体及其生产过程，也不能单指生物体所处的气象环境，而是生物体与气象条件两者相互作用的规律及其影响，一方面研究农业生产对气象条件的要求和反应，气象条件对农业生产的影响；同时，另一方面也研究农业生产对气象条件的影响。
4、农业气象学的主要内容大体可归纳为以下几个方面（一）农业气象基本方法与理论的研究（二）农业小气候研究（三）农业气象灾害规律及防御措施的研究（四）农业气候资源分析及其开发利用研究（五）农业气象情报、预报方法研究与服务（六）因地制宜开展专业气象研究和服务第二章太阳辐射与农业生产1、光是生物体生命活动的能量源泉到达地球上的太阳辐射就其最主要的作用而言是产生光合效应、热效应和光的形态效应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
起着极其重要的作用
1.1.1.3 臭氧（O3）
形成：1、高层大气中的臭氧主要是在太阳紫外辐射作用下通 过光化学作用由氧分子分解为氧原子后再和另外的氧分子 结合而形成。
2、低层大气中的臭氧主要通过有机物氧化和雷暴闪电 作用形成
含量：臭氧在大气中按容积计算平均不到万分之一，随时间 和空间变化很大，在近地面层向上逐渐增加，在5～10km以 上含量增加特别显著，到20～25km气层达最大值，形成臭 氧层。在水平方向上一般是由赤道向两极增加。最大值出 现在春季，最小值出现在夏季
1.3 大气污染
由于人类活动或自然过程，使局部、甚至 全球范围的大气成分发生对生物界有害的 变化称为大气污染。
大气中的污染物质主要集中在3km以下的低 层大气中。一般来讲，城市多，农村少； 陆地多，海洋少；冬季多，夏季少；清晨 和夜间多，午后少
• 1.3.1、污染源 • 大气污染物质有两大来源： • 1、自然过程形成，如火山爆发、风吹扬沙和沙尘
1.1.1.1 氮（N2） 氮气是大气中含量最多的成分，约占大气容积的78%。它 是地球上有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原 料，它大部分以蛋白质的形式存在于有机体中。
1.1.1.2 氧（O2） 氧是大气中次多的成分，约占大气容积的21%。它是人类 和动植物维持生命活动的极为重要的气体，积极参加大气
农业气象学
绪论
第一章 大气 第二章 辐射 第三章 温度 第四章 水分 第五章 气压与空气运动 第六章 天气 第七章 灾害性天气与农业气象灾害 气候资料的统计和整理
第一 节 气象学与农业气象学
一、气象学的意义和任务 二、农业气象
一、气象学的意义和任务
大气圈（又称为地球大气）是由环绕地球外围的整个空气层组成.一 种是根据大气中物理现象极光出现的最大高度，作为大气的物理上界， 高度为1,000～1,200km。另一种是以大气密度接近星际气体密度的高 度作为大气上界的标准，按人造卫星探测资料，大气上界约在2,000～ 3,000km高度处
(1)、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧、火山爆发 (2)、海洋、土壤中有机物和碳酸盐的分解
变化： 1、随高度：大都集中在20km以下的气层中，在20km以上，二氧化碳
含量显著减少。
2、随时间：白天、晴天、夏季比黑夜、阴天、冬季为小。 3、随空间：一般城市含量较多，可超过0.05%，农村较少，一般低于
• 对流层分层：
• 按气流和天气现象特点，可把对流层细分为下层、 中层、上层和对流层顶等：
• A下层 ：1 – 2KM 50 －100M近地面层
2M以下称为贴地气层
• B 中层：2 – 6KM 对流活动 最剧烈的层次、云雨多发生在该层次
• C 上层：6 – 对流层最上端
• D对流层顶： 对流层以上1 －2KM厚的层次
0.02%
1.1.2 水汽
A 来源：江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸 腾。
B 浓度：沙漠干燥地区的值不足0.01%到热带雨林地区的4%左右， 平均说来，在大气中的含量不到0.5%
C 位置：水汽主要集中低层大气层中，1.5～2.0km高度上的水汽只 有地面的1/2，在5km高度上只有1/10，在8～10km以上水汽含量 就更少了。
• 1.2.5散逸层
• 在热成层以上的大气层称为散逸层，它是地球大 气的最高层，这一层中的大气物质具有向星际空 间散逸的特性，是大气圈与星际空间的过渡地带。 此层内空气受地球引力作用很小，运动较快的空 气分子，常可挣脱地球重力场的作用而扩散到太 空中去，但同时也有宇宙空间的气体分子闯入大 气，两者在某一高度上达到动态平衡
D 作用：
a 在天气气候变化中扮演了重要角色。水汽的相变会引起云、雾、 雨、雪等一系列的天气现象产生，并伴随有热能释放和吸收过程。 输送和交换物质和能量，形成了各种各样的天气和气候。
B 水汽还能强烈吸收地面辐射并放出长波辐射，影响大气和地面的 温度状况。
C 参与温室效应。
1.1.3气溶胶粒子
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，称为气溶胶粒子。
（三）、研究方法
原则：平行观测。即在进行各项气象要素观察的同时，
也进行农作物生长、发育状况，农业气象灾害的观察 及田间管理工作的记载等
研究方法：1、分期播种法 2、地理播种法 3、地理分期播种法 4、田间或人工控制条件的对比
分析。地理移置或小气候栽培，人工气候室（箱）5、 气候分析法 其它：卫星遥感技术，数理统计（聚类分析，线性规 划，模糊数学等）
• 作用：
• 1、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。
• 2、对高层大气有明显的增温作用，使20~50km高
度附近形成一暖区。
• 3、强氧化剂吸湿性弱的气体氧化成吸湿性强的
气体
1.1.1.4 二氧化碳（CO2） 含量：四五十年代：0.032%，八十年代：0.045%。 来源
二 、大气垂直 分层
1、分层依据： 气温的垂直分布
• 1.2.1对流层
• 对流层是地球大气的最低层，其底部直接与地面接 触，受地面影响最大，而上界为对流层顶。其厚度
随纬度、季节而有变化。一般低纬度地区平均 厚度为17～18km，中纬度地区平均为10～ 12km，高纬度地区平均为8～9km。夏季厚度大
暴、雷击森林失火等；
• 2、人为过程造成，如工业和交通上煤炭、石油、 天然气的使用，农业上化肥、农药的喷施，生活 上制冷采暖的排放与泄漏等。这些过程都或多或 少地增加了大气中有害气体的浓度。据统计，目 前世界每年排入大气的有害气体成分约6～7×108 吨。
1.3.2、污染物
• 1.2.3 中间层
• 自平流层顶到85km高度的气层为中间层。 这层的特点是气温随高度增高而迅速下降， 其顶部气温可降至-83℃以下，原因是该层 无O3，而N2和O2等气体所能直接吸收的太 阳辐射，大部分被上层吸收而达不到该层。 该层有强烈的铅直运动，故又称"高空对流 层
• 1.2.4 热成层
（二）、气象学分支
（1） 普通气象学 （2） 大气探测与遥感
学 （3） 大气物理学 （4） 大气化学 （5） 天气与天气预报
学 （6） 气候与气候变化
学
（7） 动力气象学 （8） 边界层气象学 （9） 大气环流学 （10）应用气象学 （11）灾害气象学
普通气象学:
研究气象学的基本理论和一般问题；介 绍有关大气状态、运动变化的基本知识 基本理论及处理方法
大气中的气溶胶粒子小于于10um的称飘尘，大于10um 的称降尘，小于100um的称总悬浮颗粒（TSP)。
A 固体质粒可分为有机和无机两类
A1 有机质的数量较少，大多为植物花粉、微生物和细菌等； A2 无机质的数量较多，主要来源：岩石或土壤风化后的尘粒，
地面燃烧升起的烟粒，海洋中浪花飞溅的盐粒，流星飞逝后 留下的灰烬火山爆发时喷射出的火山尘埃等。
变率、频率等。
应用气象学:
包括：农业气象、林业气象、水文气象、 海洋气象、病虫气象、森林气象学、医 疗气象、局地气候与小气候、应用气候 等。
（三）、任务：
（1）观测和研究各种各样的大气现象、大气层 与下垫面之间的相互作用及人类活动所产生的 气象效应；
（2）系统地、科学地解释这些现象、作用和效 应，阐明它们的发生和演变规律；
相关的气象要素。 辐射 温度 湿度 蒸发 降水 风 等。
（一）、对象
1、研究与农业ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ产有关、对农业生产有意义 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生产对 象的问题及解决途径
（二）、任务：
为农林牧渔生产、储运、加工中的气象问 题寻求最佳解决方案
1 农业气象学基本方法和基本理论的研究 2 农业气象情报和预报。 3 农业气候资源的开发利用和保护 4 农业小气候的利用和调节 5 农业气象灾害规律的研究及灾害预防 6 农业气象监测
• 特点 ：该层温度随高度基本不变
• 1.2.2 平流层 • 从对流层顶到55km高度。对流层和平流层集中了大
约99%的大气质量。
• 特点： （1）气温在25km以上，随高度增加而显著升高， 到55km高度上可达-3℃，平流层顶气温一般为3℃～-17℃。这与臭氧层有关； （2）该层空气以水平运动为主，无明显的垂直运 动； （3）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，适宜于飞机航行
• 天气：在一定时间、一地区内各种气象要素的一定的 结合所决定的大气状态。
• 温度:18-25 、 风 风向 东南 风速 2-3级 、 晴天
• 特点 1、时间短 2、不稳定 3、变化快 • 天气学：研究天气过程的发生、发展变化规律，并 用
这些规律来预报未来天气变化。
• 气候：某地区多年来综合的天气特征。 • 特点 时间长、稳定、变化慢 • 气候学：研究气候形成、变化规律及分布的科学。 • 气候要素：气象要素多年的平均值、极端值、
第1章 大气
1、1大气的组成 1、2大气的垂直结构
思考题 推荐参考文献
一 、大气组成
（一）组成 大气是由三个部分组成的: 干洁大气（即干空气） 水汽 悬浮在大气中的固液态杂质等。
1.1.1干洁大气 干洁大气：除去水汽、悬浮在大气中的固、液体质粒 以外的整个混合气体。 主要成分：氮、氧和氩，约占大气总容积的99.95%。 其他气体：如二氧化碳、氖、氦、氟、氢和臭氧等的 总含量约为0.05%。 干洁大气的主要成分和含量在100-120KM以下比例基 本保持不变。分子量约为29 在自然条件下，干空气是永久气体
气象：地球大气中发生的各种物理过程和现象。
气象要素 表示大气的物理过程、物理现象及大气状态的各种物理量 统称为气象要素。例：温度、 湿度、 风 、蒸发、 降水 、 云、日 照 辐射等。