农业气象学复习资料

第二章 大气的热能和温度

1、太阳辐射：太阳向宇宙发射的电磁波和粒子流，其能量主要集中在短于4μm波长范围内的辐射。

2、太阳常数：地球在日地平均距离处与太阳光垂直的大气上界单位面积上在单位时间内所接收太阳辐射的所有波长总能量。

3、辐射：自然界一切物体都以电磁波形式向外传送能量，这种传送能量的方式称为辐射。

4、辐射定律：

① 基尔荷夫定律:KλT=eλT

在一定波长、一定温度下，物体吸收率等于该物体同温度、同波长的放射率。

下标λ表示在一定温度下，不波长的Kλ、eλ及Iλ的数值不同。

② 斯蒂芬-波耳兹曼定律：ETb=σT

黑体总放射能力与其本身绝对温度四次方成正比。σ=5.67×10 W/(m·K )为斯蒂芬-波耳兹曼常数。

③ 维恩位移定律：λmT=C 波长一微米为单位，则常数C=2896μm·K

物体温度愈高，其单色辐射极大值所对应的波长愈短；反之。

三个定律把黑体温度与其辐射光谱联系起来，非绝对黑体知道其温度、吸收率，用基尔荷夫定律，确定其辐射能力。

5、大气对太阳辐射的作用：

①大气对太阳辐射的吸收：大气中某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特性。水汽、氧、臭氧、二氧化碳及固体杂质等。

②大气对太阳辐射的散射：太阳辐射通过大气，遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时，都要发生散射。波长较短的光被散射得较多。

③大气的云层和尘埃对太阳辐射的反射：大气中云层和较大颗粒的尘埃能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去。反射无选择性

6、大气逆辐射：大气辐射指向地面的部分。

7、地-气系统的辐射差额：把地面和大气看成一个整体，其辐射能的净收入为

Rs=(Q+q)(1-a)+qa-F∞

Qa、F∞分别为大气所吸收的太阳辐射和大气上界的有效辐射。

对个别地区而言地气系统的辐射差额可正可负。就整个地气系统辐射差额多年平均值应为零。南、北半球地气系统的辐射差额在纬度30º处是一转折点。北纬35º以南差额为正以北负。将低纬盈余热量输送至高纬—大气、海水流动完成。

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饱和水汽压：饱和空气中所具有的水汽压力。

饱和差：同温下的饱和水汽压和实际水汽压之差。

地面有效辐射：指地面辐射与大气逆辐射之差。

低压槽：从低压区中延伸出来的狭长区域。

大气环流：大范围的大气运动状态及其随时空的变化过程。

大气逆辐射：大气辐射有一部分向上进入宇宙空间，有一部分向下到达地面，这一部分辐射因与地面辐射的方向相反。

大气透明系数：透过一个大气质量后的太阳辐射强度与透过前的太阳辐射强度之比。

厄尔尼诺：是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。

辐射通量：单位时间通过任意面积上的辐射能量。

对流：流体在垂直方向上有规律的升降运动称为对流。

等压线：在海拔高度相同的平面上，气压相等的各点的连线称为等压线。

等压面：空间气压相等的各点组成的面称为等压面。

锋面：指两个性质不同的气团之间的狭窄过渡区域，该区域内气象要素与天气现象变化剧烈，是一个三维空间的天气系统。

反气旋：中心气压高四周气压低的水平旋涡 光照强度：指单位面积上接受可见光的强度。

焚风：当气流跨越山脊时，背风面发生的一种热而干燥的风称为焚风。

光周期现象：指昼夜交替、光暗变换及其时间长短对植物进入发育阶段的影响。

光能利用率：指单位面积作物光合产物中贮存的能量与该单位面积上所得到的太阳辐射能量的百分比。

干绝热直减率：干空气或未饱和的湿空气每升降单位高度的温度变化率称为干绝热直减率。

旱灾：由于长时间无雨或少雨，土壤和空气极干燥，而影响作物生长发育甚至枯萎死亡。

寒潮：由于强冷空气活动引起大范围剧烈降温的天气过程。

活动温度：高于生物学下限温度的日平均温度。

活动积温：生物某一生育期或全生育期中活动温度的总和。

季风：由于海陆之间的热力差异，产生的以年为周期在大陆与海洋之间大范围地区盛行的随季节而改变的风称为季风。

降水量：从大气降水降落到地面后未经蒸发、渗透和径流而在水平面上积聚的水层厚度。

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一、名词解释

1、太阳辐射——太阳时刻不断地向周围空间放射巨大的能量，称为太阳辐射能，简称太阳辐射。

2、蒸发速率——单位时间从单位面积上蒸发的水量。

3、辐射通量——单位时间通过任意面积上的辐射能量。

4、空气绝热变化——一块空气在没有热量收支时，由于环境气压的变化，引起气块体积改变而导致温度变化称为空气绝热变化。

5、水汽压——空气中由水汽所产生的分压强。

6、降水——从云中降落到地面的水汽凝结物。

7、天气——一定地区短时间内大气状况（风、云、雨、雪、冷、暖、晴、阴等）及其变化的总称。

8、小气候——任何一个地区内，由于其下垫面性质的不同，从而在小范围内形成的与大气候不同特点的气候称为小气候。

9、水平地转偏向力——因地球自转使空气质点运动方向发生改变的力称为水平地转偏向力。

10、生物学零度——维持生物生长发育的生物学下限温度。

11、季风——由于海陆之间的热力差异，产生的以年为周期在大陆与海洋之间大范围地区盛行的随季节而改变的风称为季风。

12、大气温室效应——大气中CO2等温室气体的存在，其选择吸收作用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。

13、太阳光能利用率——单位面积上作物产量燃烧所放出的热能与作物生长期中所接受的太阳辐射能的百分比。

14、干绝热变化——干空气或未饱和的湿空气，在绝热上升或绝热下降过程中的温度变化称为干绝热变化。

15、相对湿度——空气中实际水汽压与同温下饱和水汽压的比值。

16、气旋——是中心气压比四周低的水平旋涡。

17、雾——当近地气层的温度下降到露点温度以下，空气中的水汽凝结成小水滴或凝华成冰晶，弥漫在空气中，使能见度<1km的现象。

18、梯度风——自由大气中气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力达到相互平衡时的风称为梯度风。

19、气候系统——指包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的，能决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。

1 名词解释：  农业气象学：研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的一门科学，是把农业生产对象

与天气气候联系在一起的科学体系，是农业科学和气象科学相互渗透而形成的边缘学科，

也是应用气象学的一个分支学科。  太阳常数：当地球位于日地平均距离时（约为1.496*108km），在地球大气上界投射到垂直

于太阳光线平面上的太阳辐射强度称为太阳常数，以S0表示。  大气温室效应：大气中各种微尘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，这种现象称为大气温

室效应。  地面辐射差额：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面

辐射差额（R），也称地面净辐射。  光周期现象：植物通过感受昼夜长短变化而控制开花的现象称为光周期现象；

 热容量：在一定过程中，物体温度变化10C所需吸收或放出的热量，称为热容量。它取决

于物质本身的性质与温度，分质量热容量和容积热容量。  气温年较差：用一年中最热月份平均气温和最冷月份平均气温之差计算。

 界限温度：具有普遍意义的，标志着某些物候现象或农事活动的开始、转折或终止的日平

均温度。  相对湿度：传统上，把空气中的实际水汽压与同温下饱和水汽压的比值，用百分数表示，

称为相对湿度。它用以表示空气潮湿温度。其表达式为：

f=e／E*100﹪

式中：e为空气中的实际水汽压；E为同温下的饱和水汽压。

当e=E时，f=100﹪，表示空气中水汽达饱和；

e

e>E时，f>100﹪，表示空气过饱和。  水分利用率：指农田蒸散（作物蒸腾和土壤蒸发的综合过程）消耗单位质量的水分所能产

生干物质的质量。  地转风：自由大气中空气作等速、直线的水平运动。

 季风：盛行风向有明显的季节变化，且这两种风向的性质（主要是潮湿程度）和它们所带

来的天气现象都有明显差别的风。  气团：气象要素（主要是温度、湿度和大气稳定度）水平分布比较均匀，垂直分布基本一