导图社区 农业气象学
农业气象学是农业科学的基础学科之一,同时也是气象学科中应用气象学的重要分支。它研究农业生产对象和过程与气象条件之间的相互关系,旨在利用、创造有利并抗避不利气象条件,为农业的高产、优质、低消耗提供服务。
编辑于2025-01-10 10:35:01农业气象学
第一章 大气(次重点)
组成
干洁大气
N,O2,O3,CO2
水汽
气溶胶粒子(凝结核)
垂直结构
对流层
平流层
中间层
热层
散逸层
大气与农业
CO2浓度变化对农作物的影响
增高对不同类型植物的影响(对C3,C4影响复杂)
对植物光合率与生产力(CHO↑)
对植物水分利用率(气孔↓,水分↓)
第二章 辐射(看A4纸)
基础知识
吸收率:绝对黑体=1 灰体<1的常数(不随着波长改变)
辐射的基本定律
基尔霍夫定律:吸收=放出
(看图)普朗克定律:①辐射通量密度:温度高>低 ②辐射波长范围:温度高>温度低 ③辐射分布曲线以下的面积:温度高>温度低,总辐射多 ④通量密度最大值:温度越低越偏右(温度越高,峰值波长越短)
斯蒂芬-玻尔兹曼定律:辐射能E与T⁴成正比
维恩位移定律:波长与T成反比
太阳辐射
辐射衰减
吸收:水汽,氧,臭氧,二氧化碳
散射:分子散射(有选择)(例:天空蔚蓝色(散射蓝紫光),日出日落橘红色(蓝紫光前面就散射完了))和粗粒散射(无选择)(雾尘灰白色)
反射↑:云(阻挡)
到达地面的太阳辐射
直接辐射
太阳高度角(计算),可照时数,大气质量数,大气透明度(日,年,纬度变化)
散射辐射
总辐射
地面和大气辐射(地球辐射)
大气辐射
8-12um处为“大气天窗”
大气逆辐射(保温效应)
地面辐射
地面有效辐射
影响因素(考,见图)
地面净辐射
日,年,纬度变化(地温似乎应该一直为正值,但未一直增加,主要因为湍流热交换,分子传导,潜热(水分蒸发))
辐射与农业
光谱各成分对植物的作用(考,见图)
光照和温度与作物引种的关系(考(选填),见图)
第三章 温度
土壤温度
土壤热特性
热容C
质量热容(Cm)和质量定容热容Cv
水和空气占的比例
热导率λ
水的含量和空气的含量
热扩散率K(考变化特点及其成因,看图)
K大:湿润的黏土温度日变化不大 K小:干燥的泥炭土变化大
土壤温度的日变化和年变化
日较差,位相
影响日较差的主要因子(考,看图)
太阳高度角
土壤热特性
土壤颜色
地形(凹地日较差较大)
天气
温波方程
求日和年恒温层,位相P65
土温的垂直变化
日射型(T表高内低)
辐射型(冬季和夜间)
过渡型
大气温度
大气温度变化方式
非绝热
传导
辐射
对流
湍流
平流
蒸发
凝结
绝热
干绝热γd
湿绝热γm
γd>γm
日变化和年变化
时间上
周期性变化
日变化
影响因素
纬度
季节
下垫面性质
地形
天气
非周期性变化
倒春寒,秋老虎
空间上
垂直分布
气温垂直梯度γ(一般)
白天日射型,晚上辐射型
对流层的逆温现象(冬季或高纬度地区)
上热下冷
逆温形成原因(考,看本子)
辐射逆温
平流逆温
大气的稳定度
大气稳定度的判定
取决于γ与γd和γm的关系(未说考,看图)
温度与农业
温度三基点与五基点
三基点:最适,最低,最高
五基点:再加上最高致死温度和最低
农业界限温度
0
>农耕期 <农闲期
5
>喜凉生长
10
>喜温生长
15
>喜温生殖
20
热带
积温理论
内容
温度主导 下限温度 积温
种类
活动积温A
有效积温E
危害积温H
应用(考应用和局限性,看本子)
引种
物候期,收获期,
调节温度的农业措施
灌溉
温暖降温,寒冷保温
松土和镇压(考看图)
松土
作用综合,可增温,保墒,通气
镇压
增加容重,减少土壤孔隙,增加土表水分,从而使热容,热导率增加
垄作
提高地温,利于种子发芽与幼苗生长
染色剂与增温剂
染色剂:黑色物质
增温剂:保温覆盖材料
第四章 水分
相对湿度计算
水汽压
干湿球温度表原理(考,见图)
湿球水蒸发,T下降
绝对湿度
相对湿度
饱和差
露点温度
概念:降温使饱和
空气湿度的时间变化(日)(考,见图)
水汽压
单峰型
双峰型
相对湿度
与温度变化相反
水气凝结与大气降水(特)
水汽凝结
条件
过饱和
水汽含量(基础)
冷却(关键)
绝热冷却
云
辐射
露,雾
平流
平流雾
条件
水汽,温差,风向,层结稳定
混合
条件
两气团温差较大
凝结核
类型
水汽凝结物
地表
露与霜(液和固)
危害:黑霜>白霜
雾凇和雨淞(固)
雾凇分为粒状(风速较大)和晶状(风速较小)
近地气层(液或固)(同逆温)
辐射雾
水汽,天气晴朗,微风,大气层结稳定
平流雾
暖湿空气的湿度大,下垫面与暖湿空气温差较大,适宜的方向和风速,层结较稳定
云(液或固)
条件
水汽,凝结核,水汽补充(坡面抬升,对流,冷暖空气爬升,速度不同两层空气)
大气降水
条件
充足水汽
质量够大(凝结增长,云滴的碰并增长)
不会蒸发减少
类型
雨
雪
霰
冰雹
降水的表示方法
降水量
降水强度
水分与农业
水分临界期(作物)
关键期(作物,气候)
第五章 气压和风
气压
气压的变化
时间
日变化有单峰性,双峰和三峰,其中单峰只与温度有关
年变化分为大陆型(气压夏低冬高),海洋型(夏高冬低),高山型(青藏高原顶峰)(似海洋型)
空间
垂直变化
随高度增加,空气稀薄,气压下降
计算:大气高度及气压
气压场
气压场表示
等高面图(地面天气图,同一高度比较气压)
等压面图(高空天气图)(常用等压面:850hPa(1500m),700hPa(3000m),500hPa(5500m) (等压面下凹处对应低压区,凸处对应高压区)
气压场分类
低气压
低压槽
高气压
高压脊
鞍形气压场
空气的水平运动
作用于质点上的力
水平气压梯度力G(原始动力)
水平地转偏向力A
运动方向:北半球向右偏,南半球向左,赤道不偏转,纬度越高偏转越大
力的方向:方向与物体运动方向垂直
只改变方向,不改变大小
力的大小与速度成正比
静止时无,运动有
假想力
惯性离心力C(曲线运动)
假想力
摩擦力R(摩擦层)
牛顿力
四个力作用的总结(考)
自由大气中空气的水平运动(几个力综合形成)(画一下就知道了)
地转风
北半球:背风而立,高压在右,低压在左,南半球则相反
梯度风
北半球:低压梯度风必然平行于等压线,绕低压中心逆时针旋转(气旋) 高压 高压 顺时针 (反气旋)
摩擦层中空气的水平运动
等压线平直时(平地):北半球:背风而立,高压在右后方,低压在左前方
等压线弯曲时(盆地):北:闭合低压场,风逆时针旋转,向中心辐合,绝热上升,多阴雨天气 高 顺 四周 下沉 晴好
大气环流
大气热力环流(看图)
三圈环流
单圈环流
三圈环流(看图)
行星风系和大气活动中心
行星风系(三圈环流)(画一下)
三风:东北信风带,盛行西风带,极地东风带 四带:赤道低压带,副热带高压带,副极地低压带和极地高压区
大气活动中心(三圈环流和海陆影响)
季风环流
夏季大陆为热源 冬季海洋为热源
东亚季风(对我国影响最大)
海陆热力差异(欧亚大陆和太平洋)
高大地形(青藏高原,加强季风强度和厚度)
地方性风
海陆风
成因(考,看图)
山谷风
焚风
考焚风成因和利与弊,见作业本 考为什么迎风坡多雨,同前
峡谷风↓
第六章 天气(风,降水)
气团和峰
气团
影响中国的主要气团
西伯利亚气团(主要影响冬季)
热带太平洋气团(主要影响夏季)
热带大陆气团(夏季影响西部)
赤道气团(夏季影响华南)
形成条件
广阔性质相对均匀的下垫面(洋面)
环流条件(缓行)
特点
水平范围可大可小 温度水平梯度1°-2°C/100km 垂直稳定度及天气现象变化不大
气团的变性(概念)
锋(几个气团)(概念:锋面,锋线,冷锋…)
暖锋(暖气团起主导作用)
坡度:较小,覆盖范围广 锋面云系:依次为卷云,卷层云,高层云,雨层云 降水:降水区域广但降水强度小 天气:过境前:冷气团控制,低温晴朗;过境时:多连续性降水;过境后:暖气团控制,气温上升,天气转晴 春季常见:一场春雨一场暖
冷锋
一型冷锋
坡度:大于暖锋 云系:与暖锋相似,只是排列顺序相反 降水:暖锋降水趋于位于锋前,冷锋位于峰后,降水区域较窄 过境后:气温降低,天气转晴 秋季常见:一场秋雨一场寒 特点:移速慢,坡度小,多稳定型天气
二型冷锋
坡度:很大 云序:强对流Cb云 降雨:阵性降雨 过境时:风速骤增,过境后:风速减弱 特点:移速快,坡度大,不稳定型天气
静止锋(冷暖气团势均力敌)
坡度:更小 云系:与缓行冷锋相似 降水:范围广,强度小,长时间连绵细雨 特点:锋面很少移动或来回摆动
锢囚锋
气旋与反气旋(气流)
气旋(低气压中心)
特点:①三维空间,②同一高度具有闭合等压线,③中心气压低于四周
①气旋大小由地面天气图最外层闭合圈直径确定 ②气旋强度由中心气压值确定(值越低气旋越强) ③一般气旋内以阴雨为主
包括:无锋面气旋(热带) 锋面气旋(温带)
反气旋(高气压中心)
①范围比气旋大很多 ②反气旋的强度一般用其中心气压值表示 ③一般为晴好天气
冷性气旋(冬季)
暖性气旋(夏季)
(必考)副热带高压(见图)
影响中国的副热带高压主要是西太平洋高压脊
高压脊不同部位天气情况?
内部:炎热少雨 北侧:降雨 南侧:台风
中国大陆东部主要雨带的季节性移动与副热带高压脊的季节性移动有关 (移动不均匀,而是跳跃式前进,表现为快速北上和震荡徘徊相结合)
各雨带见A4纸
台风(见作业本)
垂直方向: 水平方向:
台风形成的条件:
台风带来的灾害:风灾,雨涝灾,风暴潮灾 有利之处:降水,降温
第七章 气候
气候形成要素
太阳辐射(首要)(概念)
分布的特点(北半球为例):1.总量随纬度增高而逐渐减少 2.下半年可照时数随纬度增高而延长 3.冬半年 减少 4.同一纬度太阳辐射总量相同
下垫面
海陆分布
洋流
“厄尔尼诺”现象:太平洋中部和东部的热带海洋的海水温度异常地持续变暖, 使整个世界的气候发生变化。
地形
大气环流
同一地区,不同环流条件,气候不同(冬半年气候寒冷,下半年湿热多雨) 同一环流条件,不同地区,气候不同(大陆东岸降雨量大,西岸降雨量小)
人类活动
气候带(看图)
赤道气候带
热带气候带
副热带
暖温带
冷温带
极地
灾害性天气(具有非线性特征,不是越多或越少越好;相对性:不同作物不同)
光
T
寒潮
冷害(0°C以上)
冻害(0°C以下)
霜冻(考,见作业)
平流型霜冻,辐射型霜冻,混合型霜冻(名解)
白霜,黑霜(名解)
防御对策
热害
干热风(焚风是其中一种)
水
水分相变:冰雹,雪灾,冰凌,雾灾
雪灾
白灾(名解):冬季积雪过后,难以采食,牲畜冻掉饿死
干旱
时空分布(考,见图)
春旱
夏旱
长江流域“空梅”,使得长期处于副热带高压控制之下,多晴少雨,形成“伏旱”。
秋旱
冬旱
洪涝
洪水(外来)和涝害(本地)
风
台风
农业气候相似性理论及其应用(论述,见此必考)
农业气候相似理论:将某一地方物种引到与先产地气候环境相似的地方,成功的可能性最大(名解)
相似程度判断
相似距:(概念)
应用
动植物的科学引种
气候区划和农业气候区划
发展特种农畜产品
动植物检疫分析
注意
选择作物生长关键时期的关键农业气候因子
小气候和大气候
土壤适宜
先小面积试验,再大面积推广
防止外来生物入侵
第八章 农业气候(次重点)
农业气候资源
概念
特征:可更新性,有限性,非线性,相对性(非越大越好)
二十四节气(见A4纸)
影响有效辐射的因素和地温的因素区分? 多种方法,取之不尽用之不竭 与辐射雾对比? 农业气候相似与积温理论对比? 背公式,名解,对比记忆