农业气象学
题型;名词解释. 判断. 选择简答论述
第一章大气
一、名词解释题：
1. 干洁大气：除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气，称为干洁大气。
2. 下垫面：指与大气底部相接触的地球表面，或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。
3. 气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等
补充:温室效应。
二、填空题：
1. 干洁大气中，按容积计算含量最多的四种气体是： (1)、(2)、氩和(3)。
2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的 (4)。
3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收 (5)辐射。
4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上(6)，夏天比冬天 (7) 。
5. (8) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分，是天气演变的重要角色。
6. 根据大气中 (9) 的铅直分布，可以把大气在铅直方向上分为五个层次。
7. 在对流层中，温度一般随高度升高而 (10) 。
8. 大气中对流层之上的一层称为 (11) 层，这一层上部气温随高度增高而(12) 。
9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准，大气顶约高 (13) 千米。
答案： (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽
(9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200
三、判断题： (说明：正确的打“√”，错误的打“×”)
1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中，它可以吸收太阳辐射中的紫外线。
2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线，使地面空气升温，产生“温室效应”。
3. 由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用，使地球上二氧化碳含量逐年减少。
4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬，下层多于上层，夏季多于冬季。
5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序，分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。
6. 平流层中气温随高度上升而升高，没有强烈的对流运动。
7. 热成层中空气多被离解成离子，因此又称电离层。
答案：1.对，2.错，3.错，4.对，5.错，6.对，7.对
。四、问答题：
1. 对流层的主要特点是什么？
答：对流层是大气中最低的一层，是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有： (1) 在对流层中，气温一般随高度增高而下降，平均每上升100米，气温降低0.65℃，(2) 具有强烈的对流运动和乱流运动，促进了气层内的能量和物质的交换； (4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀，这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的不均匀性而产生的。第二章辐射
一、名词解释题：
1. 辐射：物体以发射电磁波或粒子的形成向外放射能量的方式。由辐射所传输的能量称为辐射能，有时把辐射能也简称为辐射。
2. 太阳高度角：太阳光线与地平面的交角。是决定地面太阳辐射通量密度的重要因素。在一天中，太阳高度角在日出日落时为0，正午时达最大值。
3. 太阳方位角：太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的交角。以正南为0，从正南顺时钟向变化为正，逆时针向变化为负，如正东方为－90°，正西方为90°。
4. 可照时间：从日出到日落之间的时间。
5. 光照时间：可照时间与因大气散射作用而产生的曙暮光照射的时间之和。
6. 太阳常数：当地球距太阳为日地平均距离时，大气上界垂直于太阳光线平面上的太阳辐射能通量密度。其值为1367瓦?。
7. 大气质量数：太阳辐射在大气中通过的路径长度与大气铅直厚度的比值。
8. 直接辐射：以平行光线的形式直接投射到地面上的太阳辐射。
9. 总辐射：太阳直接辐射和散射辐射之和。
10. 光合有效辐射：绿色植物进行光合作用时，能被叶绿素吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成分。
11. 大气逆辐射：大气每时每刻都在向各个方向放射长波辐射，投向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。
12 . 地面有效辐射：地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差，即地面净损失的长波辐射。
13. 地面辐射差额：某时段内，地面吸收的总辐射与放出的有效辐射之差。
补充：辐射通量。太阳辐射光谱。光饱和点。光能利用率。
二、填空题：
1. 常用的辐射通量密度的单位是 (1) 。
2. 不透明物体的吸收率与反射率之和为 (2) 。
3. 对任何波长的辐射，吸收率都是1的物体称为 (3) 。
4. 当绝对温度升高一倍时，绝对黑体的总辐射能力将增大 (4) 倍。
5. 如果把太阳和地面都视为黑体，太阳表面绝对温度为6000K，地面温度为300K，则太阳表面的辐射通量密度是地表面的 (5) 倍。
6. 绝对黑体温度升高一倍时，其辐射能力最大值所对应的波长就变为原来的(6) 。
5. 计算坡面的太阳直接辐射通量密度坡面上的直接辐射通量密度计算式为：Rsb坡=Rsc?am sinα其中α为太阳光线与坡面的夹角。 Rsb坡的计算步骤与上述水平面上Rsb的计算类似，但在第2步(计算m)后，应确定夹角α。例1 计算武汉(φ为30°N)冬至日坡度为20°的南坡和北坡在正午时的太阳直接辐射通量密度(设透明系数a=0.8)。解：已知φ=30°，δ=－23°27'，正午太阳高度角为：h=90°－|φ－δ|=90°－|30°－(－23°27')|=36°33' m=1/sinh=1/sin36°33'=1.6792(注意：此处计算m时不能用α代替h)。对于南坡，正午时α=h+坡度=36°33'+20°=56°33' Rsb南坡=Rsc?am sinα=1367×0.81.6792 ×sin56°33'=784.14 (瓦?米-2 ) 对于北坡，正午时α=h－坡度=36°33'－20°=16°33'(如果北坡坡度大于h时则无直射光，即Rsb北坡 =0) Rsb北坡=Rsc?am sinα=1367×0.81.6792 ×sin16°33'=267.71 (瓦?米-2 ) 由此题可知冬季南坡暖而北坡冷的一个重要原因在于Rsb南坡和Rsb北坡的差别。例2 在4
6.5°N的某地欲盖一朝南的玻璃温室，为了减小反射损失，要使冬至日正午时太阳直接光线垂直于玻璃面，试问玻璃面与地平面的夹角应是多少？冬至日正午时到达玻璃面上的直接辐射通量密度为多少(已知太阳常数为1367瓦/米2 ，透明系数为0.8)？解：已知φ=46.5°，δ=－23.5°，a=0.8 (1) h=90°－φ+δ=90°－46.5°－23.5°=20° m=1/sinh=1/si n20°=2.923804 玻璃面与地平面的夹角β=90°－h = 90°－20°= 70° (2) 玻璃面上的直接辐射通量密度为Rsb坡=Rsc?am sinα=1367×(0.8)2.923804 ×sin90°=711.9 (瓦?米-2 ) 例3 在北纬36.5°处有一座山，其南北坡的坡度为30°，试求冬至日正午时水平地面上及南北坡面上的太阳直接辐射通量密度(设大气透明系数为0.8，太阳常数为1367瓦?米-2) 。解：已知φ=36.5°，δ=－23.5°，a=0.8，坡面坡度β=30° h=90°－φ+δ=90°－36.5°+(－23.5°)=30° m=1/sinh=1/sin30°=2 水平地面上直接辐射能量密度Rsb=Rsc?am sinh =1367×(0.8)2×sin30°=43
7.4 (瓦?米-2 ) 南坡：Rsb
