农林气象学 第二章温度
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农业行业农业气象学基础(知识点)一、引言农业是国民经济的基础和重要支柱,如何利用气象数据和气象知识来提高农业生产效益,已成为农业发展中的重要环节。
本文将重点介绍农业行业的农业气象学基础知识,旨在帮助从事或对农业感兴趣的人士更好地了解农业气象学。
二、农业气象学概述农业气象学是研究农业生产中气象因素对作物生长发育及农业生产的影响规律的学科。
通过研究气象因素对农作物的影响,可以为农业生产提供科学依据,提高农作物的产量和质量。
三、温度对作物生长的影响1. 温度是影响作物生长发育的重要气象因素之一。
对于不同农作物来说,适宜的生长温度是不同的。
2. 温度过高或过低都会对作物生长产生不利影响。
高温会导致作物蒸腾加剧,水分丧失过多;低温则会影响作物的光合作用和养分吸收。
3. 农业生产中常利用温室等手段调节作物生长环境的温度,以提高生产效益。
四、光照对作物生长的影响1. 光照是农业生产中不可或缺的因素之一,对作物的生长发育具有重要影响。
2. 光照不足会导致作物光合作用受限,光合产物减少,影响作物的生长和产量。
3. 不同作物对光照的要求也不同,有的作物喜阴,有的作物喜光,因此在农业生产中需要根据作物特性进行合理的光照管理。
五、降水对作物生长的影响1. 降水是农业生产中重要的水资源,对作物的生长发育和产量具有重要影响。
2. 适宜的降水对作物生长有利,但过多或过少的降水都会对作物生长产生不利影响。
3. 根据不同作物的需水情况,合理调控灌溉措施,提高耕地利用率,是农业生产中的重要措施。
六、风对作物生长的影响1. 风是影响农作物生长的重要气象因素之一。
2. 强风会导致作物光合作用受阻,蒸腾加剧,影响作物吸收水分和养分。
3. 防风措施是农业生产中的重要环节,如搭建遮风网、种植防护林等手段可以有效减轻风害对作物的影响。
七、结语本文简要介绍了农业行业的农业气象学基础知识,包括温度、光照、降水和风等因素对作物生长的影响。
通过合理利用气象数据和知识,可以提高农业生产效益,保障粮食安全和农民的收入。
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。
《农林气象学》课程笔记第一章绪论一、农林气象学的定义与任务1. 定义:农林气象学是介于气象学和农学、林学之间的一门边缘科学,它研究气象条件对农林生产、生态环境和生物多样性影响的规律,以及如何利用和改善这些条件以提高农林生产效益和保护生态环境。
2. 任务:(1)研究气象条件对农林作物生长发育、产量和品质的影响,为合理布局农林作物提供科学依据。
(2)分析气象因素对农林生态环境的作用,为生态环境保护、修复和建设提供理论支持。
(3)探讨气象灾害对农林生产的影响,制定防灾减灾措施,减轻灾害损失。
(4)研究气候变化对农林生产的影响,提出适应性对策,保障农林生产可持续发展。
(5)开展农林气象观测、实验和研究,为农林气象业务和服务提供技术支持。
二、农林气象学的研究方法1. 观测研究:(1)气象观测:包括常规气象要素(温度、降水、湿度、风速等)的观测。
(2)生物观测:观测农林作物的生长发育状况、病虫害发生情况等。
(3)生态环境观测:观测土壤、水文、植被等生态环境要素。
2. 实验研究:(1)田间试验:在自然条件下,通过设置不同气象因子处理,研究其对农林作物的影响。
(2)模拟实验:在实验室或人工气候箱内,模拟不同气象条件,研究其对农林生物的影响。
3. 数值模拟:利用计算机和数学模型,模拟气象条件与农林生态系统的相互作用,预测农林生产变化。
4. 统计分析:运用统计学方法,对观测和实验数据进行处理,建立气象因子与农林生产关系的数学模型。
5. 遥感与GIS技术:(1)遥感技术:通过遥感图像,获取大范围农林气象信息。
(2)GIS技术:利用地理信息系统,分析气象因子空间分布特征及其对农林生产的影响。
三、农林气象学的发展简史1. 创立阶段(20世纪初至40年代):农林气象学作为一门独立学科逐渐形成,主要研究气象条件对农作物的影响。
2. 发展阶段(20世纪50年代至70年代):农林气象学在理论研究和应用领域取得显著成果,如作物气象、林业气象、畜牧气象等分支学科的形成。
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。
《农林气象学》课程笔记第一章辐射第一节辐射的基础知识一、辐射的定义- 辐射是一种能量的传递方式,它不需要介质即可在真空中传播。
- 辐射可以表现为电磁波或粒子流,电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等,而粒子流包括阿尔法粒子(α粒子)、贝塔粒子(β粒子)等。
二、辐射的有关物理量- 波长(λ):是辐射波动的一个周期内两个相邻波峰或波谷之间的距离。
不同波长的辐射具有不同的性质和应用。
- 频率(f):是单位时间内波动经过某一点的次数,与波长成反比,即f = c / λ,其中c 是光速。
- 波速(c):指波动在单位时间内传播的距离,在真空中,电磁波的波速约为3 x 10^8 m/s。
- 波数(σ):是波长的倒数,通常用来描述光谱特性,σ= 1 / λ。
- 光子能量(E):是单个光子所携带的能量,E = h * f,其中h 是普朗克常数,约为6.626 x 10^-34 J·s。
三、辐射的基本定律- 辐射强度定律(斯特藩-玻尔兹曼定律):一个黑体单位面积上在单位时间内辐射出的总能量与黑体温度的四次方成正比,表达式为I = σ* T^4。
- 辐射温度定律(维恩位移定律):黑体辐射的峰值波长与黑体的绝对温度成反比,表达式为λ_max * T = b,其中 b 是维恩常数。
- 辐射能量分布定律(普朗克黑体辐射定律):描述了黑体在不同温度下辐射能量随波长的分布情况,该定律通过普朗克公式来描述。
第二节太阳辐射的基础知识一、太阳辐射强度和太阳常数- 太阳辐射强度是指太阳发出的电磁辐射在单位面积上的功率。
- 太阳常数是指在地球大气层外,垂直于太阳光线的单位面积上接收到的太阳辐射平均功率,其值约为1367 W/m^2。
二、太阳高度角和太阳方位角- 太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角,它随着时间和地点的不同而变化。
- 太阳方位角是指太阳光线在地平面上的投影与正南方向之间的夹角,它也随时间和地点而变化。
竭诚为您提供优质文档/双击可除农业气象学之温度观测实验报告篇一:气象学实验指导1,2农业资源与环境专业《农业气象学》实验指导实验一:太阳辐射与风、气压的观测(4学时)实验目的:1.学会用便携式辐射计观测太阳总辐射、太阳直接辐射和天空散射辐射;用暗筒式日照计观测日照时数;用照度计观测光照度的方法。
2.印证朗伯定律和可见光在太阳直接辐射、天空散射辐射和总辐射中比率的变化规律。
3.使学生了解并学会气压计,动槽式气压表的使用方法及目测风向风速的方法,了解三杯和电接风向风速计的原理与使用方法,掌握热球式微风仪的测风方法。
实验准备:便携式辐射计,暗筒式日照计,照度计,日照自记纸(一张是有纪录的),气压计,动槽式气压表,三杯风向风速表,热球式微风仪,电接风向风速计,计算器,计算纸,直尺,铅笔,记录板。
实验内容:1.介绍实验原理:①由于“朗伯定律”只适用于平行辐射线,又在总辐射中太阳直接辐射占主要地位,所以观测结果应该是:sm?sm?sinh;Q???Q?sinh;D在各个方向上的差异较小。
太阳高度角的计算方法:sinh=sinφ?sinδ+cosφ?cosδ?cosωφ=39°42′;δ由查表获得;ω=(t-12)×15°/h②由于可见光在散射辐射中所占的比例较大,所以观测结果应该是:若设sd、s和sb分别为Rsd、Rs和Rsb的光照度,则:sdssb??。
RsdRsRsb③日照百分率=日照时数/可照时间×100%可照时间n=2?0;cosω0=-tgφ·tgδ0?115?h2.介绍便携式辐射计,日照计,照度计、气压计,动槽式气压表等仪器的构造原理和使用方法及目测风向风速的方法,简介三杯风向风速表、热球式微风仪、电接风向风速计的原理与使用方法。
3.学生熟悉各种仪器的构造和观测方法。
4.实地观测太阳辐射和日照,印证上述实验原理。
地点选在励慧园草坪。
实验步骤:室内---熟悉各种仪器的构造原理和观测方法室外---太阳辐射和日照的观测:在开阔地草坪上按下述顺序进行辐照度和光照度的往返平行观测,共往返两次,每个往返用9分钟,中间休息2分钟,共用20分钟。