农业气象学:第六章 天气及灾害性天气-天气预报
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农业气象学(2664)自学考试大纲一、本课程的性质与设置目的(一)本课程的性质与特点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。
其特点是理论基础坚实、实践性很强,与农业生物和农业生产的关系十分密切,应用十分广泛。
(二)本课程在专业中的地位、任务与作用本课程是农业院校多个专业必修的一门承前启后的专业基础课,学习农业气象学,是研究和分析农业生物的生长发育过程与环境因素关系、农业生产与自然条件关系的必不可少的基础,是学习各门专业课程在理论知识和实践技能方面的必要准备。
(三)本课程的基本要求通过自学,使学生系统地学习农业气象学的基础知识和基本原理,较全面地掌握光、温、水、气、风等农业气象要素的意义、特征、变化规律及与农业生物的关系;初步弄清天气与农业天气、气候与农业气候的基本知识,掌握小气候与农业小气候的形成、变化规律及调节原理,学会基本的农业气象要素和小气候的观测原理、方法及气象资料的分析整理方法,明确气象条件在农业生态环境中的重要性,为学习后续课程和以后分析农业生物与气象条件的关系,解决农业生产中的气象问题,充分合理地利用农业气候资源,调节和改善农业气象环境条件等方面打下坚实的农业气象学基础。
(四)本课程与相关课程的联系大气是农业生物最重要的生态环境条件之一,农业生物的各种生命生命活动与与气象条件有着直接和间接的关系。
研究大气与农业生物之间的关系,是研究生物生态生理过程、制定合理的栽培技术措施的基础。
因此,农业气象学是学习农业生态学、植物生理学、造林学、林木种苗培育等课程的基础和前导课程。
学习本课程,要求学生具有一定的地理、数学、物理方面的基本知识。
本课程的学习重点是:光、温、水、气、风等农业气象要素的变化规律及与农业生物的关系;对农业生产有重要影响的天气系统和天气过程的变化规律;气候的形成因素;中国农业气候的特征和气候要素的时空分布规律;小气候与农业小气候的形成、变化规律及调节原理。
《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。
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。
绪论第一章一、名词解释:1、农业气象学农业气象学是研究农业生产与环境气象条件相互关系与作用的科学,是大气科学与农业科学之间的交叉学科。
2、气象要素表明大气物理状态、物理现象的各项要素。
主要有温度、湿度、大气经理静力稳定度3、温室效应指大气吸收地面长波辐射之后,也同时向宇宙和地面发射辐射,对地面起保暖增温作用。
4、温度直减率:对流层中气温的垂直变化用气温垂直梯度表示,简称气温直减率。
二1、天气和气候的区别?天气:某一地区短时间内的大气状况及其变化规律。
气候:某地或某地区的多年平均天气状况、特征及其变化规律。
区别:天气是一地短时间内的大气状况极其变化的总称。
气候是长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状态。
天气是指相对快速的冷热改变或是暂时的冷热条件,气候则是指一般情况下具有的天气状况或长期存在的主要天气状况2、大气的组成现代大气是由一些永久气体、水汽、雾滴、冰晶、尘埃等物质混合组成。
一般分为三类:干洁大气、水汽、气溶胶粒子。
3、大气在垂直方向上的分层,说出对流层的主要特征?分层:(由下至上)对流层、平流层、中间层、热层(电离层)、散逸层(外层)对流层特征:P14第二章一、名词解释:1、辐射通量密度:指自然界物体在单位时间、单位面积上发射或吸收的辐射能量。
2、太阳辐射光谱:太阳辐射中辐射能按波长的分布称为太阳辐射光谱。
3、太阳常数:当日地距离为平均值,在被照亮的半个地球的大气上界,垂直于光线,每秒每平方米的面积上,获得的太阳辐射能量。
4、太阳高度角:太阳平行光线与水平面之间的夹角叫做太阳高度角。
5、光合有效辐射(PAR):太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分叫光合有效辐射。
6、短日照植物:只有在光照长度小于某一时数才能开花,而延长光照时间就不开花结实的一类植物。
7、长日照植物:只有在光照长度大于某一时数才能开花,而缩短光照时间就不开花结实的一类植物。
8、光能利用率:把单位面积上作物收获物中包含的能量与投射到该单位面积上的光合有效辐射能量叫光能利用率。
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。
绪论1 大气、大气科学的概念大气是包围在地球的空气的总称,是地球上一切生命赖以生存的重要物质条件之一。
大气科学:研究大气中各种现象及其演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务的一门学科。
2 叙述农业气象学的研究对象包括覆盖整个地球的大气圈及大气圈与地球的水圈、岩石圈、生物圈等其它圈层之间的复杂关系与相互作用。
3叙述农业气象学的研究内容(1)农业气象监测(2)农业气象信息服务(3)农业气候资源的开发、利用与保护(4)农业小气候、农业气象灾害及其防御手段的研究(5)农业气象基础理论研究4 叙述农业气象学的定义研究气象条件与农业生产相互作用及其规律的一门学科。
是农业科学与气象科学相互渗透的边缘学科。
5 叙述农业生产与气象学的关系(1)大气提供了农业生物的重要生存环境(2)大气提供了农业生物的物质、能量基础(3)气象条件对农业生产活动全过程和农业设施等的影响(4)大气对其他自然资源的影响(5)农业生产活动对大气环境的影响第一章大气1 大气的组成包括悬浮集中的液体和固体质粒在内的气体混合物。
气体混合物干结大气、水汽和气溶胶粒子2 什么叫干结大气?干结大气的主要成分及其对农业生产的影响不含水汽和气溶胶粒子的混合空气称为干结大气。
其主要成分是氮气、氧气、氩气,但对人类活动影响较大的成分是氮、氧、臭氧和二氧化碳。
(1)氮是地球生命体的基本成分,以蛋白质的形式存在于有机体中。
(2)氧是维持人类及动物生命极为重要的气体,因为动植物都需要呼吸,并在氧化作用中获得能量,以维持生命。
氧还决定着有机质的燃烧、腐败及分解过程。
(3)臭氧可以吸收太阳紫外辐射总紫外C的全部和紫外B的绝大部分。
臭氧层因吸收紫外线而引起的增暖,可影响大气温度的垂直分布。
(4)二氧化碳是温室气体,能强烈吸收和放射长波辐射,对空气和地面有增温效应。
3叙述大气的垂直结构、对流层的特点大气在垂直方向上的物理性质是不均匀的。
根据温度、成分、电荷等物理性质,同时考虑到大气的垂直运动等情况,可将大气从地面到大气上界分为5层:对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。