农业气象学：第二章 辐射

辐射辐射，任何温度在绝对零度以上的物体都会以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量，这种向外传递能量的方式称为辐射。

辐射强度，太阳辐射被物体吸收以后,部分转变为热能而产生热效应。

单位时间内投射到单位面积上的太阳辐射能量。

太阳高度角，太阳高度角是太阳光线与地球表面切线所组成的夹角。

在0°～90°之间变化。

太阳高度角愈小，等量的太阳辐射能光束所散布的面积愈大，地表单位面积上所获得太阳辐射能就愈少。

光合辐射，农业气象所涉及的是可见光、红外线和紫外线三部分光谱。

光合有效辐射在这个波谱区内量子能量使叶绿素分子呈激发状态，并将自身能量消耗在形成有机化合物上。

生理辐射，能被植物吸收用于光合作用、色素合成、光周期现象和其它生理现象的太阳辐射波谱区。

日照，一天太阳光的实际照射时数。

光照，光照时间＝可照时数＋曙暮光时间总辐射，水平地表所接收到的太阳直接辐射和天空辐射之和。

其值取决于太阳高度角、大气透明度、海拔高度、云况等因素。

地面有效辐射，地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。

辐射差额，在单位时间内，地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额。

2为什么高纬度地区日照长，低纬度地区日照短？高纬度地区晨昏蒙影持续的时间较长，可照时数+晨昏蒙影=光照时间。

晨昏蒙影持续时间随纬度及季节变化，一般在低纬度地区随纬度及季节变化小，高纬地区夏季加长极为明显。

3太阳辐射通过大气是如何被减弱的？①吸收作用②散射作用③反射作用。

减弱的程度同哪些因子有关？大气质量(m)大气透明系数(p)4地面长波辐射：地面受热向外放射的辐射称为长波辐射；低层空气增热的主要原因是什么？地面辐射。

5叙述地面净辐射的时空变化。

研究地面净辐射有何意义？①日变化：白天为正值，晚上喂负值，日出后一小时左右负值转为正值，日落前一个小时，正值转为负值。

②年变化：夏天为正值，冬天为负值。

③随纬度变化：39°N以南净辐射维持正值的时间长，39°N以北随纬度增加维持负值的时间长。

农业气象学复习要点第一章大气1、干洁大气：没有水蒸气以及其它悬浮物颗粒的大气成为干洁大气干洁大气的主要组成成分：N2>O2>Ar>CO22、O2和臭氧的作用①由于动植物需要呼吸以及通过氧化作用获取热量以维持生命，因此氧气是维持人类及其他生物生命的重要气体；有机物质的燃烧以及分解作用都需要氧气②臭氧层可以吸收太阳光中的长波紫外线。

（例如减少温度）3、CO2变化规律及其意义二氧化碳的含量随时间和地点不同会产生差异，一般夏季含量少，冬天多，白天少，夜间多，农村少，城市、工矿区多。

二氧化碳属于温室气体，能够强烈吸收和放射长波辐射，对空气和地面有增温效应。

4、大气的垂直结构从下到上依次为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。

对流层特征：①气温随高度增加而降低②空气具有强烈的对流运动③受地面影响大，气象要素水平分布不均。

平流层特征：①气温随高度增加而增加②空气以水平运动为主③水汽含量少，大多数时间天气晴朗。

中间层特征：①气温随高度增加而迅速降低②气流具有强烈的垂直运动热层特征：①气温随高度的增高而迅速增高②空气处于高电离状态思考题：1.大气中的二氧化碳浓度的日变化、年变化规律和原因。

答：①二氧化碳浓度的日变化规律：夜间二氧化碳的浓度高于白天二氧化碳的浓度，由于植物的光合作用白天吸收二氧化碳释放氧气，夜间由于呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，因此二氧化碳白天的浓度低于夜间的浓度。

②二氧化碳的年变化规律：在北半球，夏季气温高，日照强，空气含水量高，植物的光合作用最大，导致二氧化碳浓度低；冬季北半球气温低，日照弱，空气含水量低，外加植物落叶或枯萎，导致植物的光合效率达到最低，CO2浓度在一年中最高。

2.对流层的主要特点答：①温度随高度的增加而降低。

由于对流层和地面相接触，空气从地面吸收热量，温度随高度的增加而降低。

②空气具有强烈的对流运动。

由于地面的不均匀受热，产生了空气的垂直运动，高层和低层的空气能够相互交换，对成云致雨有重要作用③气象要素分布不均匀。

太阳辐射的时空变化规律
在地球大气上界，北半球夏至时，日辐射总量最大，从极地到赤道分布比较均匀；冬至时，北半球日辐射总量最小，极圈内为零，南北差异最大。

南半球情况相反。

春分和秋分时，日辐射总量的分布与纬度的余弦成正比。

南、北回归线之间的地区，一年内日辐射总量有两次最大，年变化小。

纬度愈高，日辐射总量变化愈大。

到达地表的全球年辐射总量的分布基本上成带状，只有在低纬度地区受到破坏。

在赤道地区,由于多云,年辐射总量并不最高。

在南北半球的副热带高压带，特别是在大陆荒漠地区,年辐射总量较大,最大值在非洲东北部。

1.在春分日和秋分日，太阳辐射由赤道向两极递减。

因为太阳直射赤道，正午太阳高度有赤道向两极递减；
2.夏至日，太阳辐射由北回归线向向南北两侧递减。

3.冬至日，太阳辐射由南回归线向南北两侧递减。

《农业气象学》课程笔记第一章：绪论一、农业气象学研究内容1. 农业气象学概念农业气象学是介于农业科学和气象学之间的边缘学科，它研究气象条件对农业生产的影响，以及农业生产活动对气候的反馈作用。

农业气象学的目标是理解和预测气象条件对作物生长、产量、品质以及农业生态环境的影响，为农业生产提供科学依据。

2. 研究内容详细阐述（1）农业气象条件对作物生长发育、产量和品质的影响- 研究不同气象因子（如温度、降水、光照、风等）对作物种子发芽、植株生长、开花、结果等各个生长发育阶段的影响。

- 分析气象条件对作物产量形成和品质特性的作用机制。

（2）农业气象条件对农业生态环境的影响- 研究气象条件对土壤水分、土壤温度、土壤肥力等土壤环境的影响。

- 探讨气象条件对农业生物多样性、农业病虫害发生与流行的影响。

（3）农业气象灾害的成因、规律及防御措施- 研究干旱、洪涝、霜冻、高温热浪、低温冷害等农业气象灾害的成因和发生规律。

- 提出农业气象灾害的预测、预警和防御措施。

（4）农业气候资源的分析与评价- 分析不同地区的农业气候资源分布特征，如光、热、水等。

- 评价农业气候资源的利用效率和潜力。

（5）农业气象预报与服务- 研究和开发针对农业生产的气象预报技术。

- 提供农业气象信息服务，指导农业生产。

二、农业气象模式发展举例1. 经典农业气象模式（1）瓦德-皮尔逊模型- 介绍模型的原理和主要参数。

- 分析模型在作物生长模拟中的应用。

（2）蒙德-弗洛斯特模型- 阐述模型的构建方法和适用范围。

- 讨论模型在作物产量预测中的作用。

2. 现代农业气象模式（1）作物生长模型- 介绍CERES、APSIM等模型的原理和结构。

- 分析模型在作物生长发育模拟中的应用实例。

（2）农业气象灾害评估模型- 介绍干旱、洪涝等灾害评估模型的方法和步骤。

- 讨论模型在灾害预警和损失评估中的应用。

三、农业气象学研究方法1. 观察法- 描述田间试验和观测的基本方法。