农业气象学第二章温度
农业气象学实验报告(二)2024
农业气象学实验报告（二）引言概述：农业气象学实验报告（二）旨在通过实验和观测，研究气象因素对农业生产的影响，并为提高农业生产效益提供科学依据。
本报告将从影响农作物生长的气象因素、气象因素对病虫害的影响、气象因素对灌溉管理的影响、气象因素对施肥管理的影响以及气象监测技术在农业中的应用等五个大点进行阐述。
通过对这些关键点的研究，我们可以更好地了解和利用气象因素来提高农业生产效益。
正文：一、影响农作物生长的气象因素：1.1 温度的影响1.2 光照的影响1.3 降水的影响1.4 相对湿度的影响1.5 风速的影响二、气象因素对病虫害的影响：2.1 温度对病虫害的影响2.2 光照对病虫害的影响2.3 降水对病虫害的影响2.4 相对湿度对病虫害的影响2.5 风速对病虫害的影响三、气象因素对灌溉管理的影响：3.1 降水条件下的灌溉管理3.2 干旱条件下的灌溉管理3.3 高温条件下的灌溉管理3.4 风速对灌溉管理的影响3.5 相对湿度对灌溉管理的影响四、气象因素对施肥管理的影响：4.1 温度对施肥效果的影响4.2 降水对施肥效果的影响4.3 光照对施肥效果的影响4.4 风速对施肥效果的影响4.5 相对湿度对施肥效果的影响五、气象监测技术在农业中的应用：5.1 气象监测仪器的选择5.2 气象数据的获取和分析5.3 气象预报在农业生产中的应用5.4 气象监测对灾害防范的作用5.5 气象监测技术在精细化农业管理中的应用总结：通过实验和观测，我们可以发现气象因素对农业生产的影响是不可忽视的。
温度、光照、降水、相对湿度和风速等因素直接影响着农作物的生长发育以及病虫害的防治。
合理的灌溉管理和施肥管理也需要考虑气象因素的影响。
因此，借助气象监测技术对气象因素进行实时监测与预报，对于农业生产的精细化管理和提高农田生产效益具有重要意义。
从本次实验中我们可以得出，合理利用和应用气象因素能够帮助提高农业生产效益，为农业可持续发展做出贡献。
(农业气象学原理)第二章太阳辐射与农业生产
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
第二章 土壤温度
Qs=R-P-B-LE
所以： Qs为正值时，地面得热大于失热，地面升温； Qs等于零时，地面热量收支相等，地温保持不变 Qs为负值时，地面得热小于失热，地面降温；
土壤的热特性包括：
土壤热容量：是土壤容热能力大小的物 理量；热容量大的土壤升温降温慢，温 度变化慢。反之则变化快。
一般来说，土壤中含水量越高，热容量越 大；空气含量越高，热容量越小，升温
四 积温(Accumulated temperature)
1、积温的概念： 指某一时段内逐日 平均温度累加之和。称为植物在此期 间的积温。
过渡型：土壤上下层的温度具有辐射型和日 射型的综合特征。昼夜或四季交替时期。
小测验
1土壤热容量随土壤湿度的增加而（ A ）。
A、增大
B、呈线性递减
D、呈指数递减
C、不变
2土壤温度的垂直分布中日射型是（ A ）。
A、土壤温度随深度增加而降低
B、土壤温度随深度增加而升高。
C、土壤温度随深度增加先升高后降低。
特点：
(1) 纬度愈高，温度的年较差愈大； （2）表层土壤月平均温度的最大值出现在
7月，最小值出现1月； （3）随土壤深度的增加，温度的变幅减少，
10米以下的土壤，已为常温层；
土温的年变化
3、土壤温度的垂直变化
辐射型：土壤温度随深度增加而升高。夜间 和冬季
日射型：土壤温度随深度增加而降低。白天 和夏季
D、土壤温度随深度增加先降低后升高。
三 土壤的冻结与解冻
土壤冻结：土壤温度低于0 ºc,水分结冰，土 壤坚硬，称为冻结。与天气、地势自然覆 盖等因素有关。
土壤解冻：太阳辐射增强和土壤深处热量向 上传递，冻土融解，为解冻。由下而上、 由上而下两个方向解冻。
2008农业气象教学大纲
《农业气象》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：03010014课程名称：农业气象课程类别：专业基础课适用对象:园艺专业考核方式：闭卷考试先修课程：《高等数学》、《大学物理》二、课程简介《农业气象》是一门农业与气象相结合的边缘课程，主要介绍影响农业生产的天气和气候的形成规律以及灾害性天气和不同地区的气候资源状况等，从而为农业气候区划、农作物生产栽培等起到一定的指导意义，充分发挥我国的气候资源优势，使农业生产趋利避害，产量和质量进一步提高。
三、课程性质与教学目的农业气象学是研究农业生物和农业生产与气象条件的相互关系及其相互作用规律的一门科学，是重要的农业基础科学之一。
本课程使选择农业生物和农业生产活动密切相关的农业自然条件，农业天气，农业气候，农业小气候和基本气象观测为其主要内容，介绍它们形成的物理过程，变化规律和在农业生产上的应用。
四、教学内容及要求绪论（一）目的与要求1.了解气象学定义及研究对象2.掌握大气的组成成分及各含量变化规律3.大气的垂直分层4.对流层的特点（二）教学内容1．气象学与农业气象学2．大气概论（三）实践环节1．天气与气候的区别与联系2．对流层的特点（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第一章太阳辐射（一）目的与要求1．辐射地一般知识，辐射地基本定律，变化规律2．太阳辐射的生物学意义（二）教学内容1．昼夜、季节和二十四节气2．太阳辐射3．地面辐射和大气辐射4．太阳辐射与农业生产（三）实践环节1.太阳及地面辐射的观测实验一、辐射度、光照度和日照度时数的观测(详见实验指导书)2.太阳辐射在大气中的减弱作用3.太阳辐射对农业生产的影响（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第二章温度（一）目的与要求1．地表面热量平衡方程及其各项的意义2．土壤、大气的温度分布特点以及地面温度，空气温度的变化特点3．积温的用途和计算以及应注意的问题（二）教学内容1．土壤温度2．空气温度3．温度与农业生产（三）实践环节1.空气及土壤温度的观测实验二、地温与气温的观测（详见实验指导书）2.空气、土壤温度的变化特点3．积温的意义及计算方法4．温度与农业生产的关系（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第三章水分（一）目的与要求1．空气的表示方法2．水面蒸发、土壤蒸发的特点3．降水的条件4．水分与农业生产的关系（二）教学内容1．空气湿度2．蒸发与蒸散3．水汽凝结4．降水5．水分与农业生产（三）实践环节1.空气湿度的测量实验三、空气湿度的观测（详见实验指导书）2.空气湿度的描述方法有哪些？3.水汽凝结的条件是什么？4.降水的条件是什么？5.空气湿度与农作物生长的关系是什么?6.如何提高水分利用率？（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第四章气压和风（一）目的与要求1．了解气压的变化规律2．掌握风的成因及摩擦风的变化3．掌握风对农作物生长的影响（二）教学内容1．气压2．风及其变化3．大气环流和地方性风4．风与农业生产（三）实践环节1.风速、风向的测定2.风是如何形成的？3．风对植物的影响有哪些？教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第五章天气系统（一）目的与要求1.掌握气团、锋的概念2.掌握气团、锋面天气的特点3.掌握气旋、反气旋的天气特点（二）教学内容1.气团和锋2.气旋和反气旋3.天气预报（三）实践环节1.我国冬、夏主要受哪些气团影响，天气特点如何？2.什么叫副高？它的天气特点如何？3.花副高的变化对我国天气有何影响?（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第六章灾害性天气（一）目的与要求1. 了解灾害性天气的发生规律2.掌握灾害性天气危害机制及预测和预防方法（二）教学内容1.寒潮和霜冻2.低温冷害3.干旱和水涝4.梅雨5.干热风6.冰雹7.风害（三）实践环节1.什么是灾害性天气？影响你所在地区的灾害性天气主要有哪些？2.梅雨天气是如何形成的？有何天气特点？3.简述台风的结构及天气特点？教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第六章灾害性天气（一）目的与要求1. 了解灾害性天气的发生规律2.掌握灾害性天气危害机制及预测和预防方法（二）教学内容1.寒潮和霜冻2.低温冷害3.干旱和水涝4.梅雨5.干热风6.冰雹7.风害（三）实践环节1.什么是灾害性天气？影响你所在地区的灾害性天气主要有哪些？2.梅雨天气是如何形成的？有何天气特点？3.简述台风的结构及天气特点？（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第七章气候概论（一）目的与要求1.掌握气候的形成因素2.掌握气候带和气候型的划分及特点（二）教学内容1.气候的形成2.气候带和气候型（三）实践环节1.形成气候的主要因子有哪些？2.大陆性气候、海洋性气候和季风性气候有何特征？（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第八章中国气候（一）目的与要求1.了解中国气候形成的原因2.了解我国气候的特征3.了解中国气候的生产潜力（二）教学内容1.中国气候形成原因2.中国气候特征3.中国气候与哦年工业生产（三）实践环节1.中国气候的形成原因有哪些？2.简述中国气候的特征？（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第九章农业气候资源（一）目的与要求1.掌握农业气候资源的特征2.了解农业气候资源区划（二）教学内容1.农业气候资源的特征2.农业气候资源的分析与利用3.农业气候区划（三）实践环节1.气候资源有何特点？2.中国农业气候资源生产潜力如何？（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第十章小气候与农业小气候（一）目的与要求1.了解小气候形成的原因及特点2.掌握农业小气候的特点（二）教学内容1.小气候的基本概念2.农业小气候形成的物理基础3.农田小气候的一般特征4.农业技术措施的小气候效应5.地形、水域小气候6.果园小气候7.防护林带的小气候效应（三）实践环节1.小气候的概念及特点？2.农田小气候的特征是什么？（四）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书第十一章保护地小气候（一）目的与要求1. 掌握保护地小气候的特征2.掌握保护地小气候的调节方法（五）教学内容1.地膜覆盖小气候2.改良阳畦3.塑料大棚4.温室小气候（六）实践环节1.地膜覆盖、塑料大棚、温室小气候的特征分别是什么？2.如何调节保护地小气候？（七）教学方法与手段教学方法：讲授法，启发式教学法、案例教学法教学手段：多媒体结合板书六、考核（一）考核成绩闭卷考试成绩占70%（二）平时成绩平时成绩30%,包括课堂测验、学习态度、考勤、试验。
农业气象学知识点提纲
第一章绪论1.影响农业生产的外界自然条件：土壤、气候、地形地势。
（土壤性质、PH值、土壤肥力；光热水气；海拔、坡向坡度、小地形、水体）2.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。
它是根据农业生产需要，应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，以谋求合理地利用气候资源，战胜不利气象因素，促进农业发展的实用性科学。
3.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的规律及其影响。
一方面要研究农业生产对气象条件的要求和气象条件对农业生产的影响；另一方面也要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1、农业气象基本方法与理论研究2、农业气候资源分析及其合理开发利用研究与服务3、农业气象情报、预报方法研究与服务4、农业气象灾害规律及防御措施研究与服务5、农业微气象学研究与服务5.“土壤—植物—大气”系统（SPAS）从农业气象学科考虑，作物及其生产过程是一个作用系统，即“土壤-植物-大气”系统，或可称之为“农业气象系统”。
（农业气象系统的垂直尺度并不大。
系统的上边界距离地面最高不过20～30米左右，下边界深入土壤中在30～50厘米以至几米上下。
）第二章太阳辐射与农业生产1.太阳辐射的生物学意义：太阳辐射是地球上生物有机体的主要能量源泉；太阳辐射是大气运动和产生各种天气气候现象的主要能量源泉。
2.太阳辐射影响植物的主要方式：光合效应，热效应，光的形态效应3.叶片对太阳辐射的反射、透射和吸收能力：反射率R、透射率T和吸收率A之间关系：R + T + A = 14.群体透光率、削光系数及门司―佐伯公式：I = I0 exp（-kF）；k =（-ln(I/I0))/FI/I0即透光率。
k值是一个无量纲数，它描述了叶片的遮阴程度，当上层叶面积大时，k值就大，光强衰减就明显。
5.光周期现象以及据此对植物的分类白天光照和夜晚黑暗的交替及其持续时间对植物的开花有很大的影响，这种现象称为光周期现象。
气象学
绪论第一节：气象学与农业气象学气象学：就是研究大气中各种物理过程和现象的形成原因及变化规律的科学天气学：在一定地区和时间内由各项气象要素一定的结合所决定的大气状态称为天气研究天气过程发生发展的规律并运用这些规律预报未来天气的学科就是天气学。
气候学：研究气候形成和变化的规律,综合分析与评价各地气候资源及其与人类关系的学科气象要素：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农业气象学是研究气象条件与农业相互关系的一门学科，光热水汽等气象条件是影响农业生产诸多因素中最重要最活跃的因素气象学基本任务：1.农业气象监测2.农业气象预报与情报3.农业气候分区，区划，规划与展望4.农业气象措施，农业小气候，农业气象灾害及其防御手段的研究5.农业气象指标，规律，机制与模式的研究。
平行观测与联合观测法：除应用一般的科学方法外，对栽培作物而言需在进行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，农业小气候要素，农业气象灾害的观测和田间管理工作的记载等，称为。
地理播种法能达到缩短观测年限的目的；地理移植法或小气候栽种法在确定某些作物越冬性的气候指标时常采用这种方法。
第二节大气是由干洁空气，水汽和气溶胶粒子组成干洁空气由氮，氧，氩，和含量不定的二氧化碳组成臭氧在20—25km浓度最大在1.5—2km的高度上空中水汽含量减少为地面的1/2，到5km高度减少为地面的1/10.水汽不仅引起大气湿度的改变，同时引起热量的转移。
气溶胶粒子：悬浮在大气中的这些固态或液态的粒子称为。
空气污染物：因人类的生产和生活活动，是某些物质进入大气使大气的化学物理生物等方面的特性改变从而影响人们的生活工作影响人体健康，影响或危害各种生物的生存直接或间接损害设备建筑物的现象大气的垂直分层：对流层，平流层，中间层，暖层，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。
《农业气象学》课件第二章 温度
农业气象学第二章温度第一节热量交换方式一、辐射热交换是地面与大气之间热交换的主要方式，也在空气和空气之间进行二、分子传导是土壤中热交换的主要方式；三、流体流动热交换1.对流热力对流; 由热力原因引起的，通常发生在低层气温剧烈增高或高层温度冷却时动力对流:由动力作用而引起的，通常发生在空气水平运动遇山时被迫抬升时2.乱流:当地面受热不均匀，或空气沿粗糙不平的下垫面移动时，常出现一种小规模、无规则的升降气流或空气的涡旋运动3.平流:大范围空气的水平运动四、潜热交换:通过相变转移热能的方式第二节土壤温度一.地表的热量收支R = Q(1 - r)- F = P+ Qs+ LEQs:土壤热通量 LE: 潜热热通量 L : 汽化热 P : 乱流交换热通量二、土壤热特性土壤热特性包括：容积热容量: 单位体积的物质，温度变化 1℃所需吸收或放出的热量.导热率: 当土壤温度垂直梯度为1℃/m时，单位时间通过单位截面积上的热量。
导温率:土壤的导热率与容积热容量之比。
单位：m2·s-1三.土温的变化(一)土壤表面温度的日变化1.日变化规律:最低值出现在日出前,最高值出现在13时左右2.影响土温日较差因素：1)太阳高度角:辐射日变化大,日较差也越大.2)土壤热特性：λ大的土壤ΔT较小; Cm大的土壤,温度日较差较小.3)土壤颜色:深色ΔT日＞浅色ΔT日4) 地形:凹地ΔT日＞平地ΔT日＞凸地ΔT日5)天气:晴天ΔT日＞阴天ΔT日(二) 土壤表面温度的年变化:土壤表面月平均平均最高温度一般出现在7～8月，最低出现在1～2月.(三)温度在土壤中传播规律1)土层深度按算术级数增加，而土壤温度的振幅按几何级数减小.2)最高和最低温度出现的时间随深度增加而落后,其落后的时间与土壤深度成正比.大约深度每增加10cm,最高和最低温度出现的时间落后2.5～3.5小时.（四）土壤温度的垂直分布1 日射型：土壤温度随浓度的增加而降低。
农学类《气象学》名词解释
绪论：气象学：专门研究大气中物理现象和物理过程的学科。
农业气象学：是研究农业生产中所有气象问题及其解决途径的一门科学。
第一章：大气的组成：干洁空气+ 水汽+ 固体杂质+ 液体微粒= 大气干洁空气：除掉水汽、固体杂质和液体微粒的混合空气。
水汽：其来源于下垫面，因而越靠近地面水汽含量越多。
固杂：尘埃、尘土、污染粒子等。
液微：主要以云、雾的形式存在于空气中。
包括过冷却水滴、冰晶、云滴，对流层：为云、雾、雨、雪发生的主要层次，是气象学研究的重点层次，但不足大气厚度的1％，平均厚度为十几km。
三大特征：①气温随Z升高而降低，气温直减率γ= -dT/dz；②气象要素水平分布不均匀；③对流运动强。
气象要素：是指表示大气中物理现象的物理量。
如：气压、温度、湿度、风向、风力、云、能、天、降水、日照等。
温度：表示空气冷热程度的物理量。
气压：任一高度的气压就是在这个高度上单位面积所承受的大气柱重量：P=Mg/A=Mg。
大气静力学方程：条件是在铅直方向上大气无运动。
dP= -ρgdz湿度：表示空气潮湿程度或水汽含量多少的物理量。
水汽压e：大气中水汽所具有的压强。
单位同气压，mb、mmHg饱和水汽压E：在一定温度下，单位体积的空气所能容纳的最大水汽压强。
相对湿度f：f=e/E×100﹪，e与E要在同温下的比值才是f。
f反应了空气距离饱和的程度。
饱和差d：d=E – e 在温度相同时，E与e的差值。
d也反应了空气距离饱和的程度：露点温度Td：空气中水汽含量不变，气压一定时，降低温度，使空气饱和，达到饱和时的温度就叫Td。
第二章：辐射：自然界所有物体都以电磁波的形式时刻不停地向外放射能量，这种放射形式称为辐射，放射的能量称为辐射能，又称辐射。
黑体：能全部吸收所有波长的辐射的物体我们称之为黑体：辐射差额（R）：在一定时段内，物体吸收的辐射能量与放出的辐射能量的差值。
R=收入-支出基尔霍夫定律：在一定温度下，任何物体对一定波长的放射能力与吸收率之比为一常数。
农业气象学温度
（1）干绝热变化：
• 定义：干空气或未饱和的湿空气，在绝 热上升或下降过程中的温度变化。
• 干绝热直减率rd：干绝热过程中其温度随 高度的变化率，大概地，rd=1℃/100m
（2）湿绝热变化
• 定义：饱和湿空气，在绝热上升或下降 过程中温度变化。
• 湿绝热直减率rm：湿绝热过程中其温度 随高度的变化率，平均值rm=0.5℃/100 m
一、土壤热特性 1、热容量 2、导热率 3、导温率
1、热容量
• 热容量：物体温度变化1℃所需吸收或放 出的热量。
• 分质量热容量和容积热容量两种。 • 在研究土壤温度时，多采用容积热容量。
• 容积热容量（热容量）CV：单位体积的 土壤，温度变化1℃所需要吸收或放出的
热量。
• 热容量大的土壤，在得到或失去相 同热量的条件下，升温和降温的数 值小。
• 在城市绿化中，据观测：公园中绿化区 比未绿化居民区日最高气温低4.2 ℃，日 平均气温低2.1 ℃，绿化街道比未绿化街 道低0.4～2 ℃。
• 未绿化街道高温持续5个小时，而绿化区 只有0～3个小时。
影响气温日较差的因子：
• a、纬度 b、季节 c、地形 • d、下垫面性质 e、天气状况 • f、高度
• 土壤热容量大小取决于土壤的组成 成分及其组成比例。
• 土壤是由固体成分和不定量的水及 空气组成，一般各固体成分的热容 量差别不大。
• 在土壤组成成分中，热容量大小为： 水>土壤固体颗粒>空气，因此影响土壤热 容量的主要因素是土壤中水分和空气所占 比例。
• 土壤湿度大时，空气含量少，热容量增大；
二、气温的时空变化
• 气温的高低决定于空气的热量收支，低 层大气的热量来源于地面，地面有日、 年周期性变化，所以气温也有日、年周 期性变化，特别是离地面50m以下的近 地气层变化尤其明显。
农业气象学之温度观测实验报告
3、百叶箱的作用是什么？
4、什么缘故测定气温的温度表要安置在百叶箱内，而测定地面温度的温度表却放置在露天？
五、依照下面两个表格中的数据进行自记温度计的时刻订正和记录订正。
表1 温度计的时刻订正
表2
温度计的记录订正
六、记录空气、地面和浅层土壤温度，依照所测数据绘制土壤温度的垂直廓线图，并分析其特点。
者hPa表示。
（2） 饱和水汽压：空气中水汽含量达到必然程度后达到某一特定值称为饱
和水汽压，用E表示。
（3） 饱和差：必然温度条件下，空气实际水汽压与饱和水汽压的差值叫饱
和差。
（4） 露点温度：在空气中，水汽含量不变气压必然的条件下，当空气降低
到水汽达到饱和水汽压时称为露点温度。
实验三、风速、风向、气压额测定
四、实验数据测定
一、空气温度的测定
3、草坪地温观测
五、实验数据分析
①分析当天观测场地温、草坪地温和空气温度的不同及其随时刻转变的特点。 ②以土壤温度为横坐标、土壤深度为纵坐标，画图分析土壤温度的垂直散布特点。
实验三空气湿度的测定
实验日期：
一、实验目的
二、原理和方式
三、实验步骤
四、实验数据测定和结果分析
年 级、专 业小组成员姓名
华南农业大学农学院作物科学技术系
XX．9
实验二 温度的测定
日期 成绩 指导教师 谢 利
一、实验目的和要求
二、实验仪器
三、实验内容
一、对照仪器，熟悉各类温度表（计）的用途及构造特点；
二、对空气温度和地面温度进行标准的观测，做好记录并进行器差订正。
四、实验作业
农业气象学经典课件——温度
生物能生存的 温度范围较生长 的温度范围宽， 冷致死温度较生 长最低温度低， 热致死温度较生 长最高温度高
二、农业界线温度
0˚C-农事活动开始或终止，喜凉作物生长的起始温度,小 于０℃为寒冷期。 0℃：对某地区（一般而言），广义的生长期系指作物 能生长的时期。以春季的平均气温于0℃开始，至秋季的平 均气温大于0℃终止期的日数计算。某作物的生长期，即为 该作物由播种—成熟期间的日数。鉴定—地区的复种程度， 需考虑夏秋作物及秋种作物接茬的可能性，一般以0℃以上 的日数的指标。 春季日平均气温稳定通过0℃，为北方土壤日化夜凉， 早春作物开始播种，冬小麦开始返青，多年生果木开始萌动 的指标，秋季0℃终止日为北方冬小麦及多年生果木停止生 长的日期。故选用≥0℃之间的持续日数，为鉴定地区作物生 长期长度的指标。
0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.000 0.0 5.0 10.0 >5度有效温度 15.0 20.0
• 当量积温 – 活动积温经过温度强度系数订正后得到物理量，反映某种作 物对累积热量的要求。 可表达为：ΣＱ＝K(T)Σt Σ Ｑ 为 当 量 积 温 ， Σt 为 活 动 积 温 ， K(T) 为 温 强 系 数 ： K(T)=n0T0/Σt ，式中 T0 为作物发育最快的温度， n0 为该温度
从公式中可以看出：土壤温度振幅 将按对数 规律衰减，土壤温波 峰值出现时间将按位相Z/ωD滞后。 所以，D是一个重要参数，称为土壤 衰减深度。
2 2K D , 这里, K为导温率, D的单位为(米, m), T
土壤温波的振幅分析
由于D与K成正式，所以，不同的K，D不同，也就是说衰减 快慢不同。 （1）当土壤深度Z=D(1个衰减深度)时，
农业气象学大纲
《农业气象学》教学大纲（农学专业适用，2007年修订）一、课程基本信息课程代码：260267课程名称：农业气象学英文名称：Agrometeorology课程类别：专业基础课学时： 40学分： 1.5适用对象: 农学专业考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30％先修课程：植物学、高等数学、普通物理学二、课程简介本课程主要介绍对农作物生长发育和农业生产活动有影响的大气科学知识。
介绍农业环境中的大气环境条件光、热、水、风等主要农业气象要素的形成和变化规律及其与农作物生长发育的关系；介绍天气学的基本知识，重点介绍我国主要的天气系统及其天气特征、各种灾害性天气的特征、灾害性天气的时空分布特点及防御措施；介绍气候、农业气候、农业小气候的基本知识，介绍农业气候资源分析的基本方法。
根据本课程的特点及实际情况，本课程以理论教学为主，并适当配以实验，以加深对课堂知识的理解，提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、农业气象学课程性质与教学目的本课程是植物生产类专业基础课，目的是介绍对农作物生长发育和农业生产活动有影响的大气科学知识。
介绍农业环境中的大气环境条件及其变化规律。
从生态整体的观点强调大气环境对农作物生长发育所起的作用，从利用并保护农业资源环境和农业可持续发展的高度了解和认识大气环境的作用及其变化。
通过本课程的教学，使学生获得以下几方面得知识和能力：1、理解和掌握光、热、水、风等主要农业气象要素的形成和变化规律及其与农作物生长发育的关系。
2、了解天气学的基本概念，熟悉全国主要的天气系统及其天气特征，掌握各种灾害性天气的特征、时空分布特点及防御措施。
3、熟悉气候的基本概念、气候的形成原理，熟悉中国气候特征和广东气候特征、农田小气候及各种保护地小气候的特点，初步分析当地的农业气候资源。
4、掌握主要农业气象要素的观测记录方法和农业气候资料分析的基本方法。
四、教学内容及要求第一章大气概述(一)目的与要求1.了解气象学、农业气象学及其发展历史；了解本课程的主要内容和要求；2.熟悉大气的组成成分和作用；3.掌握大气垂直分层的依据和大气垂直结构特点。
农业气象学
农艺师职称考试辅导讲义农业气象学第一节黑龙江灾害性天气与预防一、霜冻与冷害（一）霜冻1．霜冻的概念霜冻是指日平均气温高于0℃的温暖时期，地面和作物体表面的温度迅速降低到0℃以下，使作物遭受冻害或死亡的现象，是由于低温造成的作物生理现象。
一般霜冻出现在春末和秋初作物生长季节的夜晚和凌晨。
形成霜冻的原因：一是发生大寒潮时，冷空气席卷的地区会剧烈降温，这叫平流霜冻；第二种是辐射霜冻。
在晴朗无风的夜晚，由于地表或作物强烈地向外辐射散热冷却时，霜冻随之而生；第三种叫平流辐射霜冻，它要在既有冷空气，又有地表散热作用时才发生。
霜与霜冻是两个不同概念。
霜是近地面水汽凝结现象，出现霜时植物可能受冻也可能不受冻，而霜冻是气温陡降，引起植物遭受伤害的现象。
气象上常以秋季最低气温降至0℃时作为霜冻指标，它必须与作物的是否受伤害相联系, 这是与霜的重要区别，群众常以“白霜”、“黑霜”加以区别。
2．霜冻的危害霜冻发生时，由于温度过低，植物细胞间隙的水分结冰，这些冰不断地从邻近细胞中夺取水分从而导致原生质胶体物质的凝固，细胞死亡。
最有害的是霜冻后植物受到阳光直接辐射，温度迅速升高，蒸发加强，受冻细胞来不及从根系吸水导致受凉部位枯萎、死亡。
作物受害程度因其品种、种类、器官的不同而异。
繁殖器官（花和蕾）最不抗低温，大多数情况下轻微或短时间的低温（0～2℃）即可使之受害。
扁桃、杏桃的开花期在－3℃低温即可产生危害。
早春谷类和豆类能忍受短时间的－8～－10℃的霜冻。
大豆、苘麻能耐－3～－5℃的霜冻。
3．霜冻的防御防御霜冻的农业技术措施主要有：培育和选育抗霜冻能力强的品种；选择适当的播种期；根据小气候特征合理配置作物种类和品种。
此外还可采用灌水法、熏烟法、人工烟雾法及覆盖法等物理方法来进行防御。
由于霜冻发生在农作物生长期内，并且霜冻发生时间的年际变化大，所以就限制了各地区热量资源的充分利用。
采取有效措施防止霜冻危害，提高生产效益的潜力是巨大的。
农业气象学——热量条件与农业生产
三、温度指数及其农业意义
1、温度指数的含义 标志农业生物生长发育的热量状况及相互 关系的温度标示形式，即温度指数，有时也称 为温热指数或热量指数。
温度 。作物在某时段内有效温度的总和称为有效
积温（Ae），用下式表示：
Ae Ti B
i 1
n
（Ti＞B；当Ti≤B时，Ti- B = 0。）
（4）活动积温和有效积温的比较
a.活动积温
优点：考虑了生物学零度，排除了对作物发育
不起作用的生物学零度以下的日平均气温；用实测
的日平均气温统计，比较方便。
则无效，即对作物生长发育来说是零度。
（2）活动积温 把高于下限温度（B）的日平均气温（Ti） 称为活动温度。作物在某一时段内活动温度的 总和称为活动积温（Aa），用下式表示：
Aa
T
i 1
n
i
（Ti＞B；当Ti≤B时，Ti=0。）
（3）有效积温 活动温度与下限温度之差（Ti– B）称为有效
而且各种作物的最高温度与最适温度值也比较
接近。
● 在作物生命过程中，最低温度远较最高
温度出现的机率大。
（3）三基点温度的用途
● 确定温度的有效性 ● 确定作物的种植季节与分布区域 ● 估算作物生长发育速度 ● 计算作物光合生产潜力
…………
3、界限温度及其农业意义
● 界限温度的定义
界限温度是标示着某些重要物候现象或农事
活动开始终止的温度。而所谓界限，完全是根据
农业气象学之温度
华氏温标、摄氏温标、热力学温标
华氏温标： 1709年德国人华伦海发明。规定在标准大气压
下冰的熔点为32度，水的沸点为212度，中间划分180等分， 每等分代表1度。符号为oF
摄氏温度：1742年瑞典人摄尔司发明。规定在标准大气压下
冰的熔点为0度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每 等分代表1度，符号为℃
• 土壤组成分为：固体物质、水、空气 具体变化情况 • 影响土壤热容量的因素是：水和空气在土壤 中所占的比例。 • 土壤潮湿 vs 土壤干燥
农业生产中，采用中耕、松土、灌溉等农业技 术措施，改变土壤的热容量来调节土壤温度。
热容量的应用
导 热 率(λ)
物体在单位厚度间、保持单位温度差时，其相对的两 个面在单位时间中通过单位面积的热量，称为导热率(λ) 。单位：J/(cm·s·℃)或者是W/(cm·℃)。导热率表示物质 输送热量的能力
年变化
土层越深，位相落后越多（ 10cm……2.5~3.5h）
土壤温度的时间变化
北半球地面最热月出现在7、8月，
日变化
最冷月出现在1、2月； 土温年变化随深度的增加而减小； 低纬度太阳一年辐射总量变化不大， 年温不变层深度较浅（5~20m）。高 纬度地区较深。 各层土壤最冷月和最热月出现的时 间随着土壤深度的增加而延迟 （1m……20~30d）
热量收支
（一）热量收支方式 1.辐射热交换 2.传导热交换 3.流体运动热交换（对流、平流、乱流） 4.潜热交换
热量收支(平衡)
(二) 活动层和活动面 活动面：凡是辐射能、热
能和水分交换最活跃，从 而能调节邻近气层(或土层)
作物层
的辐射收支、温度 高低或 湿度大小的物质面 活动层：凡是能够调节自 身内部及相邻其他物质层 的辐射、热量、水分分布 状况的物质层
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一年中地面最热月温度， 一般出现在７月或８月， 地面最冷月温度一般出现 在１月或２月。
农业气象学第二章温度
㈡、土壤温度的变化
时间变化
日变化
日较差的影响因子：
(1)太阳高度 (3)土壤颜色 (5)天气
(2)土壤热特性 (4)地形
日恒温层（土温日不变层）： 土壤温度日较差为零时的深度。
日恒温层深度： 一般深度约为40～80㎝，平均为60㎝。
在土壤的组成物质中，空气的热容量最小，水的热容
量最大，固体成分介于两者之间。
农业气象学第二章温度
导热率（热导率） 定义及单位： 定义：指物体在单位厚度间、保持单位温度差时，其 相对的两个面在单位时间内通过单位面积的热 流量。 单位： J/（m·S·℃）(或Ｗ/（m·℃）)
农业气象学第二章温度
热流量方程：
K
C
Ｋ：导温率，λ：导热率，Ｃ：容积热容量。
农业气象学第二章温度
土壤导温率分析：
砂土的热特性与土壤湿度的关系
农业气象学第二章温度
土壤湿度较小的 情况下，导温率 随着土壤湿度的 增大而增加；
当土壤湿度增加 到一定程度后， 土壤导温率却呈 现出减小的趋势。
土壤导温率对土壤温度分布的影响： 直接决定着土壤温度的垂直分布及最高、最低温度
出现的时间。
农业气象学第二章温度
三 、地面和土壤温度的变化
表征温度变化的几个物理量 较差： 指一定周期内，温度最高值与最低值之差。 日较差： 一日内最高温度与最低温度之差。 年较差： 一年中最热月平均温度与最冷月平均温度之差。 绝对年较差： 年极端最高气温与极端最低气温之差。 位相： 最高温度与最低温度出现的时间差。
农业气象学第二章温度
第二节 土壤温度
一、地面热量收支(平衡)
地面热量收支
地表面昼夜热量收支平衡方程：
R L
E
P
B
（白天）
LR E
P
B
（夜间）
白天： R-P-B-LE=0
夜间：
地表面热量收支示意图
农业气象学第二章温度
-R+P+B+LE=0
地表层昼夜热量收支平衡方程：
R
L
E
P
Qs B
LR E
P
Qs B
在热交换过程中，物体温度变化１℃所需吸收或放出的热量。
质量热容量（比热、比热容） 分类：
容积热容量
农业气象学第二章温度
质量热容量：
定义：单位质量的物质，温度变化１℃所需吸收或 放出的热量。
单位：J/(kg·℃)(或J/(g·℃))
计算：
Cm
Q m(T2 T1 )
✓ 容积热容量： 定义：单位体积的物质，温度变化１℃所需吸收或 放出的热量。
土壤中固体成分的导热率最大，水居中，空气最小。 土壤导热率影响因子： 土壤含水量 土壤孔隙度
农业气象学第二章温度
导温率（导温系数、热扩散率） 定义及单位：
定义：单位容积的物质，通过热传导，由垂直方向获 得或失去λ焦耳（J）的热量时，温度升高或降 低的数值称为导温率。
单位：ｍ2 /S(或㎝2 /S) 计算公式：
农业气象学第二章温度
单位：J/(m3·℃)(或J/(cm3·℃)) 计算：
Cv
Q V (T2 T1 )
Cm 、Cv 之间的关系：
Cv
m v
Cm
Cm
农业气象学第二章温度
土壤热容量分析：
土壤成分
容积热容量（J/（㎝3·℃ ））
土壤矿物质 土壤有机质
水 空气
1.925 2.708 4.186 0.0013
农业气象学第二章温度
㈠、地面温度和热量收支的关系（日变化和年变化）
一天中地面最高温度、地 面最低温度出现在地面热 量收支相抵（平衡）的时 刻。
地面温度变化与地面热量收支示意图 1．地面温度日变化曲线； 2．地面热量支出日变化曲线； 3．地面辐射收入日变化曲线。 Tm：地面最低温度；TM：地面最高温度
交换方式。 流体流动热交换
流体在各个方向上流动时，热量随流体流动而输送的 热量交换方式。
农业气象学第二章温度
分类： 根据流体流动的方向性分为：对流、平流和乱流。 对流：
定义：流体在垂直方向上有规律的升降运动。 热力对流
分类 动力对流
作用：使上下层空气混合，产生热量交换。
农业气象学第二章温度
平流： 定义：流体在水平方向上的流动。
土壤温度垂直分布
日射型（受热型）： 图中13时
辐射型（放热型）： 图中01时
上午转变型（由辐射 型向日射型过渡）：
图中07时
傍晚转变型（由日射型向辐射型过渡）：
图中19时 农业气象学第二章温度
第二章 温 度
热量交换方式 土壤温度 空气的温度 温度与农业
农业气象学第二章温度
第一节 热量交换方式
农业气象学第二章温度
辐射热交换——地面大气热交换的主要方式 任何温度在绝对零度以上的物体，通过辐射的放射和
吸收而进行的热量交换方式。
分子传导热交换——土壤中热交换的主要方式 物质通过分子碰撞，所产生的表现为热量传导的动能
Q T
Z
Λ：导热率， Q：热容量； ΔT/ΔZ：温度梯度，负号表示热 流方向由高温指向低温。
方程的意义： 当其他条件相同时，导热率大的物质，热流量大，
传热速度快；反之则小。
农业气象学第二章温度
土壤导热率分析：
土壤成分
土壤矿物质 土壤有机质
水 空气
导热率（W/（㎝·℃））
0.0293 0.01997 0.00628 0.0002093
农业气象学第二章温度
日恒温层的影响因子： 纬度、季节、土壤热特性
土壤温度位相： 土壤温度位相落后于地面温度，土层越深，位相落后越多。
土壤温度的年变化 极值： 出现时间，位相。
年较差： 纬度 深度 年恒温层（年温度不变层）：
土壤温度的年较差为零时的深度。
农业气象学第二章温度
四、土壤温度的垂直分布
日分布
（白天）
（夜间）
地表层热量收支示意图
白天： R-P-B-LE=Q
夜间： -R+P+B+LE= -Q
农业气象学第二章温度
热量平衡过程 地球表面吸收太阳辐射能后，会通过各种热量收支方
式，产生能量的转换和输送而达到平衡，这样的物理过程 称为热量平衡过程。
农业气象学第二章温度
二、土壤的热属性
热容量 定义：
作用：对大规模的热量传递和缓和地区之间、纬度之间 温度的差异起着很大作用。
乱流（湍流）——主要发生在贴地层 定义：流体在各方向上的不规则运动。 热力乱流 分类： 动力乱流
农业气象学第二章温度
近地气层乱流强度的时空变化： ✓ 陆地比海面强 ✓ 山地比平原强 ✓ 白天比夜间强 ✓ 夏季比冬季强 潜热交换 物质在进行相态变化时所发生的热量交换。