農(nóng)業(yè)氣象學(xué)習(xí)題庫(kù).doc

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1、第一章 大氣 一、名詞解釋題: 1.干潔大氣:不含水汽和氣溶膠粒子的混合空氣,稱(chēng)為干潔大氣。 2.下墊面:指與大氣底部相接觸的地球表面,或墊在空氣層之下的界面。如地表面、海面及其它各種水面、植被表面等。 3.氣象要素:構(gòu)成和反映大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn)象,稱(chēng)氣象要素。主要包括氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)、云、能見(jiàn)度、降水、輻射、日照和各種天氣現(xiàn)象等。 二、填空題: 1.干潔大氣中,按容積計(jì)算含量最多的四種氣體是:氮、氧、氬和二氧化碳。 2.大氣中臭氧主要吸收太陽(yáng)輻射中的紫外線。 3.大氣中二氧化碳和水汽主要吸收長(zhǎng)波輻射。 4

2、.近地氣層空氣中二氧化碳的濃度一般白天比晚上低,夏天比冬天低。 5. 水汽是大氣中唯一能在自然條件下發(fā)生三相變化的成分,是天氣演變的重要角色。 6.根據(jù)大氣中溫度的鉛直分布,可以把大氣在鉛直方向上分為五個(gè)層次。 7.在對(duì)流層中,溫度一般隨高度升高而降低。 8.大氣中對(duì)流層之上的一層稱(chēng)為平流層,這一層上部氣溫隨高度增高而升高。 9.根據(jù)大氣中極光出現(xiàn)的最大高度作為判斷大氣上界的標(biāo)準(zhǔn),大氣頂約高1200千米。 答案: (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外線 (5)長(zhǎng)波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9

3、)溫度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200 三、判斷題: (說(shuō)明:正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”) 1.臭氧主要集中在平流層及其以上的大氣層中,它可以吸收太陽(yáng)輻射中的紫外線。√ 2.二氧化碳可以強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)輻射中的紫外線(和放射長(zhǎng)波輻射),使地面空氣升溫,產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。 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減少。 4.地球大氣中水汽含量一般來(lái)說(shuō)是低緯多于高緯,下層多于上層,夏季多于冬季?!? 5.大氣在鉛直方向上按從下到上的順序,分別為對(duì)流層、熱層、中間層、平流層和散

4、逸層。(對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、散逸層) 6.平流層中氣溫隨高度上升而升高,沒(méi)有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)?!? 7.熱層中空氣多被離解成離子,因此又稱(chēng)電離層?!? 答案:1.對(duì),2.錯(cuò),3.錯(cuò),4.對(duì),5.錯(cuò),6.對(duì),7.對(duì)。 四、問(wèn)答題: 1.為什么大氣中二氧化碳濃度有日變化和年變化? 答:大氣中的二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的重要原料。植物在太陽(yáng)輻射的作用下,以二氧化碳和水為原料,合成碳水化合物,因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳;同時(shí),由于生物的呼吸,有機(jī)物的分解以及燃燒化石燃料等人類(lèi)活動(dòng),又要產(chǎn)生大量的二氧化碳。這樣就存在著消耗和產(chǎn)生二氧

5、化碳的兩種過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),消耗二氧化碳的光合作用只在白天進(jìn)行,其速度在大多數(shù)地區(qū)是夏半年大,冬半年小;而呼吸作用等產(chǎn)生二氧化碳的過(guò)程則每時(shí)每刻都在進(jìn)行。所以這兩種過(guò)程速度的差異在一天之內(nèi)是不斷變化的,在一年中也隨季節(jié)變化,從而引起二氧化碳濃度的日變化和年變化。 在一天中,從日出開(kāi)始,隨著太陽(yáng)輻射的增強(qiáng),植物光合速率不斷增大,空氣中的二氧化碳濃度也隨之不斷降低,中午前后,植被上方的二氧化碳濃度達(dá)最低值;午后,隨著空氣溫度下降,光合作用減慢,呼吸速率加快,使二氧化碳消耗減少;日落后,光合作用停止,而呼吸作用仍在進(jìn)行,故近地氣層中二氧化碳濃度逐漸增大,到第二天日出時(shí)達(dá)一天的最大值。

6、在一年中,二氧化碳的濃度也主要受植物光合作用速率的影響。一般來(lái)說(shuō),植物夏季生長(zhǎng)最旺,光合作用最強(qiáng),秋季最弱。因此二氧化碳濃度秋季最小,春季最大。 此外,由于人類(lèi)燃燒大量的化石燃料,大量的二氧化碳釋放到空氣中,因而二氧化碳濃度有逐年增加的趨勢(shì)。 2.對(duì)流層的主要特點(diǎn)是什么? 答:對(duì)流層是大氣中最低的一層,是對(duì)生物和人類(lèi)活動(dòng)影響最大的氣層。對(duì)流層的主要特點(diǎn)有: (1)對(duì)流層集中了80%以上的大氣質(zhì)量和幾乎全部的水汽,是天氣變化最復(fù)雜的層次,大氣中的云、霧、雨、雪、雷電等天氣現(xiàn)象,都集中在這一氣層內(nèi); (2)在對(duì)流層中, 氣溫一般隨高度增高而下降,

7、 平均每上升100米, 氣溫降低0.65℃,在對(duì)流層頂可降至-50℃至-85℃; (3)具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)和亂流運(yùn)動(dòng),促進(jìn)了氣層內(nèi)的能量和物質(zhì)的交換; (4)溫度、濕度等氣象要素在水平方向的分布很不均勻,這主要是由于太陽(yáng)輻射隨緯度變化和地表性質(zhì)分布的不均勻性而產(chǎn)生的。 {1、氣溫雖高度增加而降低;2、空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng);3、氣象要素水平分布不均勻} 五、復(fù)習(xí)思考題: 1.臭氧在大氣中有什么作用?它與平流層溫度的鉛直分布有什么關(guān)系? 2.二氧化碳的日年化、年變化和長(zhǎng)期變化的特點(diǎn)如何?為什么會(huì)有這樣的變化? 3.為何氣象學(xué)中將大氣中含量并不太大的水汽看作是一種

8、重要的成分? 4.大氣在鉛直方向上分層的依據(jù)是什么? 5.大氣在鉛直方向上可分為哪幾層?其中最低的一層有什么特點(diǎn)? 6.根據(jù)氣體的狀態(tài)方程,說(shuō)明當(dāng)一塊空氣的溫度比同高度上周?chē)諝鉁囟雀呋虻蜁r(shí),這塊空氣在鉛直方向上的運(yùn)動(dòng)情況。 7.根據(jù)狀態(tài)方程,比較同溫同壓下干、濕空氣密度的差異。 第二章 輻射 一、名詞解釋題: 1.輻射:物體以發(fā)射電磁波或粒子的形成向外放射能量的方式。由輻射所傳輸?shù)哪芰糠Q(chēng)為輻射能,有時(shí)把輻射能也簡(jiǎn)稱(chēng)為輻射。 2.太陽(yáng)高度角:太陽(yáng)光線與地平面的交角。是決定地面太陽(yáng)輻射通量密度的重要因素。在一天中,太陽(yáng)高度角在日出日落時(shí)為0,正

9、午時(shí)達(dá)最大值。 3.太陽(yáng)方位角:太陽(yáng)光線在地平面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€的交角。以正南為0,從正南順時(shí)鐘向變化為正,逆時(shí)針向變化為負(fù),如正東方為-90,正西方為90。 4.可照時(shí)間:從日出到日落之間的時(shí)間。 5.光照時(shí)間:可照時(shí)間與因大氣散射作用而產(chǎn)生的曙暮光照射的時(shí)間之和。 6.太陽(yáng)常數(shù):當(dāng)?shù)厍蚓嗵?yáng)為日地平均距離時(shí),大氣上界垂直于太陽(yáng)光線平面上的太陽(yáng)輻射能通量密度。其值為1367瓦?米-2 。 7.大氣質(zhì)量數(shù):太陽(yáng)輻射在大氣中通過(guò)的路徑長(zhǎng)度與大氣鉛直厚度的比值。 8.直接輻射:以平行光線的形式直接投射到地面上的太陽(yáng)輻射。 9

10、.總輻射:太陽(yáng)直接輻射和散射輻射之和。 10.光合有效輻射:綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí),能被葉綠素吸收并參與光化學(xué)反應(yīng)的太陽(yáng)輻射光譜成分。 11.大氣逆輻射:大氣每時(shí)每刻都在向各個(gè)方向放射長(zhǎng)波輻射,投向地面的大氣輻射,稱(chēng)為大氣逆輻射。 12 .地面有效輻射:地面輻射與地面吸收的大氣逆輻射之差,即地面凈損失的長(zhǎng)波輻射。 13.地面輻射差額:某時(shí)段內(nèi),地面吸收的總輻射與放出的有效輻射之差。 二、填空題: 1.常用的輻射通量密度的單位是(1)。(1)瓦.米-2 ; 2.不透明物體的吸收率與反射率之和為(2)。(2)1; 3.對(duì)任何波長(zhǎng)的輻射,吸

11、收率都是1的物體稱(chēng)為(3)。(3)絕對(duì)黑體; 4.當(dāng)絕對(duì)溫度升高一倍時(shí),絕對(duì)黑體的總輻射能力將增大(4)倍。(4)15; 5.如果把太陽(yáng)和地面都視為黑體,太陽(yáng)表面絕對(duì)溫度為6000K,地面溫度為300K,則太陽(yáng)表面的輻射通量密度是地表面的(5)倍。(5)160000; 6.絕對(duì)黑體溫度升高一倍時(shí),其輻射能力最大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)就變?yōu)樵瓉?lái)的(6)。(6)二分之一;; 7.太陽(yáng)赤緯在春秋分時(shí)為(7),冬至?xí)r為(8)。(7)0;(8)-2327 8.上午8時(shí)的時(shí)角為(9),下午15時(shí)的時(shí)角為(10)。(9)-60; (10)45; 9.武漢

12、(30N)在夏至、冬至和春秋分正午時(shí)的太陽(yáng)高度角分別為(11),(12)和(13)。(11)8327; (12)3633;(13)60; 10.冬半年,在北半球隨緯度的升高,正午的太陽(yáng)高度角(14)。(14)減小 11.湖北省在立夏日太陽(yáng)升起的方位是(15)。(15)東偏北 12.在六月份,北京的可照時(shí)間比武漢的(16)。(16)長(zhǎng) 13.在太陽(yáng)直射北緯10時(shí),北半球緯度高于(17)的北極地區(qū)就出現(xiàn)極晝。 (17)80 14.由冬至到夏至,北半球可照時(shí)間逐漸(18)。(18)延長(zhǎng) 15.光照時(shí)間延長(zhǎng),短日照植物的發(fā)育速度就會(huì)(1

13、9)。(19)減慢 16.在干潔大氣中,波長(zhǎng)較短的輻射傳播的距離比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的輻射傳播距離 (20)。(20)短 17.隨著太陽(yáng)高度的降低,太陽(yáng)直接輻射中長(zhǎng)波光的比(21)。(21)增加 18.地面溫度越高,地面向外輻射的能量越(22)。(22)多 19.地面有效輻射隨空氣濕度的增大而(23),隨地面與空氣溫度之差的增大而 (24),隨風(fēng)速的增大而(25)。(23)減小; (24)增大; (25)減小; 20.地面吸收的太陽(yáng)總輻射與地面有效輻射之差稱(chēng)為(26)。(26)地面輻射差額 答案: (1)瓦.米-2 ; (2)1; (3)絕

14、對(duì)黑體; (4)15; (5)160000; (6)二分之一; (7)0;(8)-2327; (9)-60; (10)45; (11)8327; (12)3633; (13)60; (14)減??; (15)東偏北; (16)長(zhǎng); (17)80; (18)延長(zhǎng); (19)減慢; (20)短;(21)增加; (22)多; (23)減?。?(24)增大; (25)減小; (26)地面輻射差額。 三、選擇題: (說(shuō)明:在四個(gè)答案中,只能選一個(gè)正確答案填入空格內(nèi)。) 1.短日照植物南種北引,生育期將________。 A.延長(zhǎng); B.縮短; C.

15、不變; D.可能延長(zhǎng)也可能縮短。 A 2.晴朗的天空呈藍(lán)色,是由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射中藍(lán)紫色光________較多的結(jié)果。 A.吸收; B.散射; C.反射; D.透射。 B 3.對(duì)光合作用有效的輻射包含在________中。 A.紅外線; B.紫外線; C.可見(jiàn)光; D.長(zhǎng)波輻射。 C 4.在大氣中放射輻射能力最強(qiáng)的物質(zhì)是________。 A.氧; B.臭氧; C.氮; D.水汽、水滴和二氧化碳。 D 5.當(dāng)?shù)孛嬗行л椛湓龃髸r(shí),夜間地面降溫速度將__

16、__。 A.加快; B.減慢; C.不變; D.取決于氣溫。 A 答案: 1. A; 2. B; 3. C; 4. D; 5. A。 四、判斷題: 1.對(duì)絕對(duì)黑體,當(dāng)溫度升高時(shí),輻射能力最大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)將向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。 2.在南北回歸線之間的地區(qū),一年有兩次地理緯度等于太陽(yáng)赤緯。 3.時(shí)角表示太陽(yáng)的方位,太陽(yáng)在正西方時(shí),時(shí)角為90。 4.北半球某一緯度出現(xiàn)極晝時(shí),南半球同樣的緯度上必然出現(xiàn)極夜。 5.白天氣溫升高主要是因?yàn)榭諝馕仗?yáng)輻射的緣故。 6.光合有效輻射只是生理輻射的一部分。

17、 7.太陽(yáng)直接輻射、散射輻射和大氣逆輻射之和稱(chēng)為總輻射。 8.地面輻射和大氣輻射均為長(zhǎng)波輻射。 9.對(duì)太陽(yáng)輻射吸收得很少的氣體,對(duì)地面輻射也必然很少吸收。 10.北半球熱帶地區(qū)輻射差額晝夜均為正值,所以氣溫較高。 答案: 1.錯(cuò); 2.對(duì); 3.錯(cuò); 4.對(duì); 5.錯(cuò); 6.對(duì); 7.錯(cuò); 8.對(duì); 9.錯(cuò); 10.錯(cuò)。 五、計(jì)算題 1. 任意時(shí)刻太陽(yáng)高度角的計(jì)算 根據(jù)公式Sinh=sinφsinδ+cosφcosδcosω 大致分三步進(jìn)行: (1) 計(jì)算時(shí)角ω,以正午時(shí)為0,上午為負(fù),下午為正,每小時(shí)15;如以“度”為單位,其計(jì)算

18、式是ω=(t-12)15其中t為以小時(shí)為單位的時(shí)間;如以“弧度”為單位,則ω=(t-12)2π/24建議計(jì)算時(shí)以角度為單位。 (2) 計(jì)算sinh值(所需的δ值可從教材附表3中查到,考試時(shí)一般作為已知條件給出)。 (3) 求反正弦函數(shù)值h,即為所求太陽(yáng)高度角。 例:計(jì)算武漢(30N)在冬至日上午10時(shí)的太陽(yáng)高度角。 解:上午10時(shí):ω=(t-12)15=(10-12)15=-30 冬至日:δ=-2327 武漢緯度:φ=30 ∴sinh = sin30sin(-2327)+cos30cos(-2327)cos(-30)=0.48908 h=2917 2. 正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算

19、 根據(jù)公式: h=90-φ+δ 進(jìn)行計(jì)算;特別應(yīng)注意當(dāng)計(jì)算結(jié)果h>90時(shí),應(yīng)取補(bǔ)角(即用180-h(huán)作為太陽(yáng)高度角)。 也可根據(jù) h=90-|φ-δ| 進(jìn)行計(jì)算,就不需考慮取補(bǔ)角的問(wèn)題(建議用后一公式計(jì)算)。還應(yīng)注意對(duì)南半球任何地區(qū),φ應(yīng)取負(fù)值;在北半球?yàn)槎肽?秋分至春分)時(shí),δ也取負(fù)值。 例 計(jì)算當(dāng)太陽(yáng)直射20S時(shí)(約11月25日)在40S的正午太陽(yáng)高度角。 解:已知φ= -40(在南半球)   δ=-20 ∴h=90-(-40)+(-20)=110 計(jì)算結(jié)果大于90,故取補(bǔ)角, 太陽(yáng)高度角為:h=180-110=70 也可用上述后一公式直接得 h=

20、90-|φ-δ| = 90-|-40-(-20)|=70 3. 計(jì)算可照時(shí)間 大致分三步: (1) 根據(jù)公式: cosω0 = -tgφtgδ 計(jì)算cosω0 的值。 (2) 計(jì)算反余弦函數(shù)值ω0 ,得日出時(shí)角為-ω0 ,日落時(shí)角為+ω0 (3) 計(jì)算可照時(shí)間2ω0 /15(其中ω0 必須以角度為單位)。 例 計(jì)算11月25日武漢的可照時(shí)間。 解:由附表3可查得δ=-20,武漢緯度φ=30 cosω0 =-tgφtgδ=-tg30tg(-20)=0.210138 ω0 =77.87 即:日出時(shí)角為-77.87(相當(dāng)于真太陽(yáng)時(shí)6時(shí)49分), 日落時(shí)角為77.87(相當(dāng)

21、于真太陽(yáng)時(shí)17時(shí)11分)。 ∴ 可照時(shí)間=2ω0/15=277.87/15=10.38小時(shí) 4. 計(jì)算水平面上的太陽(yáng)直接輻射通量密度 根據(jù)公式:Rsb=Rsc?am sinh 大致分三步進(jìn)行計(jì)算: (1) 計(jì)算太陽(yáng)高度角的正弦sinh (參看第1,2兩部分)。 (2) 計(jì)算大氣質(zhì)量數(shù),一般用公式 m=1/sinh (3) 計(jì)算Rsb 例1 計(jì)算北京(取φ=40N)冬至日上午10時(shí)水平面上的太陽(yáng)直接輻射通量密度(設(shè)Rsc=1367瓦?米-2 ,a=0.8)。 解:已知φ=40,δ=-2327(冬至日),ω=-30 sinh=sin40sin(-2327) + cos40cos

22、(-2327) cos(-30)=0.352825 m=1/sinh=1/0.352825=2.8343 ∴Rsb=Rsc?am sinh=13670.82.83430.352825=256.25 (瓦?米-2 ) 例2 計(jì)算武漢(φ為30N)在夏至日正午時(shí)的太陽(yáng)直接輻射通量密度(已知a=0.8)。 解:已知φ=30,δ=2327, 正午太陽(yáng)高度角為h=90-φ-δ=90-30-2327=8327 m=1/sinh=1.00657 Rsb=Rsc?am sinh=13670.81.00657 sin8327=1084.87 (瓦?米-2) 例3 當(dāng)太陽(yáng)直射南半球緯度18時(shí),試

23、求我國(guó)緯度42處地面上正午時(shí)的直接輻射通量密度(已知大氣透明系數(shù)為0.7,太陽(yáng)常數(shù)為1367瓦?米-2)。 解:已知φ=42 δ=-18 a=0.7 正午時(shí):h=90-φ+δ=90-42-18=30 m=1/sinh=1/sin30=2 Rsb=Rsc?am sinh=1367(0.7)2 sin30=334.9 (瓦?米-2 )   5. 計(jì)算坡面的太陽(yáng)直接輻射通量密度 坡面上的直接輻射通量密度計(jì)算式為: Rsb坡=Rsc?am sinα 其中α為太陽(yáng)光線與坡面的夾角。 Rsb坡的計(jì)算步驟與上述水平面上Rsb的計(jì)算類(lèi)似,但在第2步(計(jì)算m)后,應(yīng)確定夾角α。 例1

24、 計(jì)算武漢(φ為30N)冬至日坡度為20的南坡和北坡在正午時(shí)的太陽(yáng)直接輻射通量密度(設(shè)透明系數(shù)a=0.8)。 解:已知φ=30,δ=-2327,正午太陽(yáng)高度角為:h=90-|φ-δ|=90-|30-(-2327)|=3633 m=1/sinh=1/sin3633=1.6792(注意:此處計(jì)算m時(shí)不能用α代替h)。 對(duì)于南坡,正午時(shí)α=h+坡度=3633+20=5633 Rsb南坡=Rsc?am sinα=13670.81.6792 sin5633=784.14 (瓦?米-2 ) 對(duì)于北坡,正午時(shí)α=h-坡度=3633-20=1633(如果北坡坡度大于h時(shí)則無(wú)直射光,即Rsb北坡 =0

25、) Rsb北坡=Rsc?am sinα=13670.81.6792 sin1633=267.71 (瓦?米-2 ) 由此題可知冬季南坡暖而北坡冷的一個(gè)重要原因在于Rsb南坡和Rsb北坡的差別。 例2 在46.5N的某地欲蓋一朝南的玻璃溫室,為了減小反射損失,要使冬至日正午時(shí)太陽(yáng)直接光線垂直于玻璃面,試問(wèn)玻璃面與地平面的夾角應(yīng)是多少?冬至日正午時(shí)到達(dá)玻璃面上的直接輻射通量密度為多少(已知太陽(yáng)常數(shù)為1367瓦/米2 ,透明系數(shù)為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/sin20=

26、2.923804 玻璃面與地平面的夾角β=90-h(huán) = 90-20= 70 (2) 玻璃面上的直接輻射通量密度為 Rsb坡=Rsc?am sinα =1367(0.8)2.923804 sin90=711.9 (瓦?米-2 ) 例3 在北緯36.5處有一座山,其南北坡的坡度為30,試求冬至日正午時(shí)水平地面上及南北坡面上的太陽(yáng)直接輻射通量密度(設(shè)大氣透明系數(shù)為0.8, 太陽(yáng)常數(shù)為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 水平地面上直接輻

27、射能量密度Rsb=Rsc?am sinh =1367(0.8)2sin30=437.4 (瓦?米-2 ) 南坡:Rsb南坡=Rsc?am sinα=Rsc?am sin(h+β)=1367(0.8)2 sin60= 757.7(瓦?米-2 ) 北坡:Rsb北坡=Rsc?am sinα=Rsc?am sin(h-β)=Rsc?am sin0=0 由此題可知,一般來(lái)說(shuō)冬季正午南坡上的太陽(yáng)直接輻射最強(qiáng),而對(duì)坡度大于太陽(yáng)高度角的北坡,則無(wú)太陽(yáng)直接輻射。所以南坡為溫暖的陽(yáng)坡,北坡為陰冷的陰坡。 六、問(wèn)答題: 1.太陽(yáng)輻射與地面輻射的異同是什么? 答:二者都是以電磁波方式放射能量

28、;二者波長(zhǎng)波不同,太陽(yáng)輻射能量主要在0.15~4微米,包括紫外線、可見(jiàn)光和紅外線,能量最大的波長(zhǎng)為0.48微米。地面輻射能量主要在3~80微米,為紅外線,能量最大的波長(zhǎng)在10微米附近。二者溫度不同,太陽(yáng)表面溫度為地面的20倍,太陽(yáng)輻射通量密度為地面的204倍。 2.試述正午太北半球陽(yáng)高度角隨緯度和季節(jié)的變化規(guī)律。 答:由正午太陽(yáng)高度角計(jì)算公式h=90-|φ-δ|可知在太陽(yáng)直射點(diǎn)處正午時(shí)h最大,為90;越遠(yuǎn)離直射點(diǎn),正午h越小。因此正午太陽(yáng)高度角的變化規(guī)律為: 隨緯度的變化:在太陽(yáng)直射點(diǎn)以北的地區(qū)(φ>δ),隨著緯度φ的增大,正午h逐漸減??;在直射點(diǎn)以南的地區(qū),隨φ的

29、增大,正午h逐漸增大。 隨季節(jié)(δ)的變化:對(duì)任何一定的緯度,隨太陽(yáng)直射點(diǎn)的接近,正午h逐漸增大;隨直射點(diǎn)的遠(yuǎn)離,正午h逐漸減小。例如北回歸線以北的地區(qū),從冬至到夏至,正午h逐漸增大;從夏至到冬至,正午h逐漸減小。 在|φ-δ|>90的地區(qū)(極圈內(nèi)),為極夜區(qū),全天太陽(yáng)在地平線以下。 3.可照時(shí)間長(zhǎng)短隨緯度和季節(jié)是如何變化的? 答:隨緯度的變化:在北半球?yàn)橄陌肽陼r(shí),全球隨緯度φ值的增大(在南半球由南極向赤道φ增大),可照時(shí)間延長(zhǎng);在北半球?yàn)槎肽陼r(shí),全球隨緯度φ值的增大可照時(shí)間縮短。 隨季節(jié)(δ)的變化:春秋分日,全球晝夜平分;北半球隨δ增大(冬至到

30、夏至),可照時(shí)間逐漸延長(zhǎng);隨δ減小(夏至到冬至),可照時(shí)間逐漸縮短;南半球與此相反。 在北半球?yàn)橄陌肽?δ>0)時(shí),北極圈內(nèi)緯度為(90-δ)以北的地區(qū)出現(xiàn)極晝,南極圈內(nèi)同樣緯度以南的地區(qū)出現(xiàn)極夜;在北半球冬半年(δ<0)時(shí),北極圈90+δ以北的地區(qū)出現(xiàn)極夜,南極圈內(nèi)同樣緯度以南出現(xiàn)極晝。 4.光照時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)不同緯度之間植物的引種有什么影響? 答:光照長(zhǎng)短對(duì)植物的發(fā)育,特別是對(duì)開(kāi)花有顯著的影響。有些植物要求經(jīng)過(guò)一段較短的白天和較長(zhǎng)的黑夜才能開(kāi)花結(jié)果,稱(chēng)短日照植物;有些植物又要求經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的白天和較短的黑夜才能開(kāi)花結(jié)果,稱(chēng)長(zhǎng)日照植物。前者發(fā)育速度隨生育期內(nèi)光照時(shí)間的

31、延長(zhǎng)而減慢,后者則相反。對(duì)植物的主要生育期(夏半年)來(lái)說(shuō),隨緯度升高光照時(shí)間延長(zhǎng),因而短日照植物南種北引,由于光照時(shí)間延長(zhǎng),發(fā)育速度將減慢,生育期延長(zhǎng);北種南引,發(fā)育速度因光照時(shí)間縮短而加快,生育期將縮短。長(zhǎng)日照植物的情況與此相反。 而另一方面,對(duì)一般作物來(lái)說(shuō),溫度升高都會(huì)使發(fā)育速度加快,溫度降低使發(fā)育速度減慢。因此,對(duì)長(zhǎng)日照植物來(lái)說(shuō),南種北引,光照時(shí)間延長(zhǎng)將使發(fā)育速度加快,溫度降低又使發(fā)育速度減慢,光照與溫度的影響互相補(bǔ)償,使生育期變化不大;北種南引也有類(lèi)似的光溫互相補(bǔ)償?shù)淖饔?。所以長(zhǎng)日照植物不同緯度間引種較易成功。而對(duì)短日照植物,南種北引,光照和溫度的改變都使發(fā)育速度減慢,光照影響

32、互相疊加,使生育期大大延長(zhǎng);而北種南引,光溫的變化都使發(fā)育速度加快,光溫影響也是互相疊加,使生育期大大縮短,所以短日照植物南北引種一般不易成功。但緯度相近且海拔高度相近的地區(qū)間引種,不論對(duì)長(zhǎng)日照植物和短日照植物,一般都容易成功。 5.為什么大氣中部分氣體成分對(duì)地面具有“溫室效應(yīng)”? 答:大氣對(duì)太陽(yáng)短波輻射吸收很少,絕大部分太陽(yáng)輻射能透過(guò)大氣而到達(dá)地面,使地面在白天能吸收大量的太陽(yáng)輻射能而升溫。但大氣中的部分氣體成分,如水汽、二氧化碳等,都能強(qiáng)烈地吸收地面放射的長(zhǎng)波輻射,并向地面發(fā)射大氣逆輻射,使地面的輻射能不致于大量逸出太空而散熱過(guò)多,同時(shí)使地面接收的輻射能增大(大氣逆輻射

33、)。因而對(duì)地面有增溫或保暖效應(yīng),與玻璃溫室能讓太陽(yáng)輻射透過(guò)而又阻止散熱的保溫效應(yīng)相似,所以這種保暖效應(yīng)被稱(chēng)為大氣的“溫室效應(yīng)”。 6.什么是地面有效輻射?它的強(qiáng)弱受哪些因子的影響?舉例說(shuō)明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。 答:地面有效輻射是地面放射的長(zhǎng)波輻射與地面所吸收的大氣逆輻射之差,它表示地面凈損失的長(zhǎng)波輻射,其值越大,地面損失熱量越多,夜晚降溫越快。 影響因子有:(1)地面溫度:地面溫度越高,放射的長(zhǎng)波輻射越多,有效輻射越大。(2)大氣溫度:大氣溫度越高,向地面放射的長(zhǎng)波輻射越多,有效輻射越小。(3)云和空氣濕度:由于大氣中水汽是放射長(zhǎng)波輻射的主要?dú)怏w,所以水汽、云越多,濕度越大,

34、大氣逆輻射就越大,有效輻射越小。(4)天氣狀況:晴朗無(wú)風(fēng)的天氣條件下,大氣逆輻射減小,地面有效輻射增大。(5)地表性質(zhì):地表越粗糙,顏色越深,越潮濕,地面有效輻射越強(qiáng)。(6)海拔高度:高度增高,大氣密度減小,水汽含量降低,使大氣逆輻射減小,有效輻射增大。(7)風(fēng)速:風(fēng)速增大能使高層和低層空氣混合,在夜間帶走近地層冷空氣,而代之以溫度較高的空氣,地面就能從較暖的空氣中得到較多的大氣逆輻射,因而使有效輻射減??;而在白天風(fēng)速增大可使有效輻射轉(zhuǎn)向增大。 舉例:因?yàn)橐归g地面溫度變化決定于地面有效輻射的強(qiáng)弱,所以早春或晚秋季節(jié)夜間地面有效輻射很強(qiáng)時(shí),引起地面及近地氣層急劇降溫,可出現(xiàn)霜凍。

35、 7.試述到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射光譜段對(duì)植物生育的作用。 答:太陽(yáng)輻射三個(gè)光譜段是紫外線(0.15-0.4微米)、可見(jiàn)光(0.4-0.76微米)和紅外線(0.76-4微米)。紫外線對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育主要起生化效應(yīng),對(duì)植物有刺激作用,能促進(jìn)種子發(fā)芽、果樹(shù)果實(shí)的色素形成,提高蛋白質(zhì)和維生素含量以及抑制植物徒長(zhǎng)和殺菌作用等??梢?jiàn)光主要起光效應(yīng),提供給綠色植物進(jìn)行光合作用的光能,主要吸收紅橙光區(qū)(0.6-0.7微米)和藍(lán)紫光區(qū)(0.4-0.5微米)。紅外線主要起熱效應(yīng),提供植物生長(zhǎng)的熱量,主要吸收波長(zhǎng)為2.0-3.0微米的紅外線。 第三章 溫度 一、名詞解釋題: 1.溫度(氣溫)

36、日較差:一日中最高溫度(氣溫)與最低溫度(氣溫)之差。 2.溫度(氣溫)年較差:一年中最熱月平均溫度(氣溫)與最冷月平均溫度(氣溫)之差。 3.日平均溫度:為一日中四次觀測(cè)溫度值之平均。即 T平均= (T02+T08+T14+T20)4。 4.候平均溫度:為五日平均溫度的平均值。 5.活動(dòng)溫度:高于生物學(xué)下限溫度的溫度。 6.活動(dòng)積溫:生物在某一生育期(或全生育期)中,高于生物學(xué)下限溫度的日平均氣溫的總和。 7.有效溫度:活動(dòng)溫度與生物學(xué)下限溫度之差。 8.有效積溫:生物在某一生育期(或全生育期)中,

37、有效溫度的總和。 9.逆溫:氣溫隨高度升高而升高的現(xiàn)象。 10.輻射逆溫:晴朗小風(fēng)的夜間,地面因強(qiáng)烈有效輻射而很快冷卻,從而形成氣溫隨高度升高而升高的逆溫。 11.活動(dòng)面(作用面):凡是輻射能、熱能和水分交換最活躍,從而能調(diào)節(jié)鄰近氣層和土層溫度或濕度狀況的物質(zhì)面。 12.容積熱容量:?jiǎn)挝蝗莘e的物質(zhì),升溫1℃,所需要的熱量。 13.農(nóng)耕期:通常把日平均溫度穩(wěn)定在0℃以上所持續(xù)的時(shí)期,稱(chēng)為農(nóng)耕期。 14.逆溫層:氣溫隨高度升高而升高的現(xiàn)象,稱(chēng)為逆溫現(xiàn)象。發(fā)生逆溫現(xiàn)象的氣層,稱(chēng)為逆溫層。 15.三基點(diǎn)溫度:是指生物維持生長(zhǎng)發(fā)育的生

38、物學(xué)下限溫度、上限溫度和最適溫度。 二、填空題: 1.空氣溫度日變化規(guī)律是:最高溫度出現(xiàn)在(1)時(shí),最低溫度出現(xiàn)(2)時(shí)。年變化是最熱月在(3),最冷月在(4)月。(1)14時(shí),(2)日出前后, (3)7月, (4)1月, 2.土溫日較差,隨深度增加而(5),極值(即最高,最低值)出現(xiàn)的時(shí)間,隨著深度的增加而(6)。(5)減小,(6)推遲, 3.水的熱容量(C)比空氣的熱容量(7)。水的導(dǎo)熱率(λ)比空氣(8)。粘土的熱容量比沙土的要(9),粘土的導(dǎo)熱率比沙土(10)。(7)大,(8)大,(9)大,(10)大, 4.干松土壤與緊濕土壤相比:

39、 C干松土

40、)而造成。多發(fā)生在(20)季節(jié)。(19)天氣突變及大規(guī)模冷暖空氣入侵,(20)春夏和秋冬之交 8.當(dāng)rd=1℃/100米,r =0.9℃/100米,則此時(shí)的大氣層結(jié)對(duì)干空氣是(21)的。(21)穩(wěn)定 9.我國(guó)氣溫日較差,高緯度地區(qū)(22),低緯度地區(qū)(23),年較差隨緯度的升高而(24),且比世界同緯度地區(qū)要(25)。(22)大, (23)小,(24)增大,(25)大, 10.土、氣、水溫日較差,以土溫(26),氣溫(27),水溫(28)。(26)最大,(27)其次,(28)最小 11.日平均氣溫穩(wěn)定大于0℃持續(xù)日期,稱(chēng)為(29)。(29)農(nóng)耕期

41、 12.某地某月1~6日的日均溫分別是10.2,10.1,9.9,10.5,10.0,10.2℃,若某一生物的生物學(xué)下限溫度為10℃,則其活動(dòng)積溫為(30)℃,有效積溫為(31)℃。 (30)51℃,(31)1℃ 答案:(1)14時(shí),(2)日出前后, (3)7月, (4)1月, (5)減小,(6)推遲,(7)大,(8)大,(9)大,(10)大,(11)快, (12)快, (13)大, (14)受熱型,(15)放熱型,(16)上午轉(zhuǎn)換型,(17)傍晚轉(zhuǎn)換型,(18)10℃, (19)天氣突變及大規(guī)模冷暖空氣入侵,(20)春夏和秋冬之交,(21)穩(wěn)定,(22)大,

42、(23)小,(24)增大,(25)大,(26)最大,(27)其次,(28)最小,(29)農(nóng)耕期,(30)51℃,(31)1℃。 三、判斷題: 1.對(duì)流層中氣溫隨高度升高而升高。 2.我國(guó)氣溫的日較差,年較差都是隨緯度升高而升高。 3.寒冷時(shí)期,灌水保溫,是因?yàn)樗臒崛萘看蟆? 4.緊濕土壤,春季升溫和秋季降溫均比干松土壤要慢。 5.干絕熱直減率:rd=0.5℃/100米;濕絕熱直減率:rm=1.0℃/100米。 6.因?yàn)樘?yáng)輻射先穿進(jìn)大氣,再到達(dá)地面,所以地面上最高溫度出現(xiàn)的時(shí)刻比空氣的要稍后。 7.日平均氣溫大于5℃的日期

43、越長(zhǎng),表示農(nóng)耕期越長(zhǎng)。 8.氣溫隨高度升高而升高的氣層,稱(chēng)為逆溫層。 9.對(duì)同一作物而言,其生物學(xué)下限溫度高于其活動(dòng)溫度,更高于有效溫度。 10.正午前后,土溫隨深度加深而升高,氣溫隨高度降低而降低。 11.地面輻射差額最大時(shí),地面溫度最高。 答案:1.錯(cuò);2.對(duì);3.對(duì);4.對(duì);5.錯(cuò);6.錯(cuò);7.錯(cuò);8.對(duì);9錯(cuò);10.錯(cuò);11.錯(cuò) 四、選擇題: 1.某時(shí)刻土壤溫度的鉛直分布是隨著深度的增加而升高,它屬于( )。 ①清晨轉(zhuǎn)換型 ②正午受熱(日射)型 ③夜間放熱(輻射)型 ④

44、傍晚轉(zhuǎn)換型 333333 2.地面溫度最高時(shí),則是( )時(shí)。 ①地面熱量收支差額等于零 ②地面熱量收支差額小于零 ③地面熱量收支差額大于零 ④地面熱量收支差額不等于零 1111111 3.由于水的熱容量、導(dǎo)熱率均大,所以灌溉后的潮濕土壤,白天和夜間的溫度變化是( )。 ①白天升高慢,夜間降溫快 ②白天升高快,夜間降溫慢 ③白天和夜間,升溫、降溫都快 ④白天升高慢,夜間降溫慢 444444 4.我國(guó)溫度的日較差和年較差隨著緯度的升高是(

45、 )。 ①日較差,年較差均減小 ②日較差、年較差均增大 ③年較差增大,日較差減小 ④日較差增大,年較差減小 222222 答案:1.③;2.①;3.④;4.②。 五、簡(jiǎn)答題: 1.地面最高溫度為什么出現(xiàn)在午后(13時(shí)左右)? 答:正午時(shí)雖然太陽(yáng)輻射強(qiáng)度最強(qiáng),但地面得熱仍多于失熱,地面熱量貯存量繼續(xù)增加,因此,溫度仍不斷升高,直到午后13時(shí)左右,地面熱收入量與支出量相等,熱貯存量不再增加,此時(shí)地面熱貯存量才達(dá)到最大值,相應(yīng)地溫度才出現(xiàn)最高值。 2.試述什么是逆溫及其種類(lèi),并舉例說(shuō)明在農(nóng)業(yè)

46、生產(chǎn)中的意義。 答:氣溫隨著高度升高而升高的氣層,稱(chēng)為逆溫層。逆溫的類(lèi)型有輻射逆溫、平流逆溫、下沉逆溫和鋒面逆溫。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,常利用逆溫層內(nèi)氣流鉛直運(yùn)動(dòng)弱的特點(diǎn),選擇上午噴灑農(nóng)藥和進(jìn)行葉面施肥以提高藥效及肥效。逆溫層對(duì)熏煙防霜凍也有利。特別是晴天逆溫更顯著,貼近地面溫度,可比2米上的氣溫低3~5℃,故冬季對(duì)甘薯、蘿卜等曬干加工時(shí),為防凍應(yīng)將曬制品擱放在稍高處。 3.試述我國(guó)氣溫日較差和年較差隨緯度的變化特點(diǎn)、以及海陸對(duì)它的影響。 答:在我國(guó)氣溫的日較差和年較差均是隨緯度升高而升高,且我國(guó)氣溫的年較差比其它同緯度地區(qū)要大,因?yàn)槲覈?guó)的大陸性強(qiáng)。另外,由海洋面上—沿海

47、地區(qū)—內(nèi)陸地區(qū)氣溫的日、年較差均依次增大,這是因?yàn)樗㈥憻崽匦圆町惗斐傻摹? 4.試比較沙土和粘土、干松土壤和緊濕土壤溫度變化的特點(diǎn)及其成因。 答:沙土和干松土在白天或增溫季節(jié),升溫比粘土、緊濕土壤要快;在夜間或降溫季節(jié)沙土和干松土降溫比粘土和緊濕土也快。結(jié)果沙土和干松土的溫度日較差比粘土和緊濕土的日較差大。這是因?yàn)樯惩梁透伤赏林锌諝廨^多,粘土和緊濕土中水分較多,而空氣的熱容量和導(dǎo)熱率比水的要小的緣故。 5.試述氣溫非周期性變化的原因及主要季節(jié) 答:主要是由于大規(guī)模冷暖空氣的入侵引起天氣的突變所造成,如晴天突然轉(zhuǎn)陰或陰天驟然轉(zhuǎn)晴。主要發(fā)生在過(guò)渡季

48、節(jié),如春夏或秋冬之交最為顯著。 6.空氣塊在作上升運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)降溫的原因是什么? 空氣塊作上升運(yùn)動(dòng)是絕熱過(guò)程。當(dāng)上升運(yùn)動(dòng)時(shí),因周?chē)鷼鈮航档?,氣塊體積膨脹,以維持與外界平衡,對(duì)外作功,消耗能量。因?yàn)槭墙^熱過(guò)程,所消耗的能量只能取自氣塊本身,所以溫度降低。 六、論述題: 1.試述土溫、水溫和氣溫三者變化特征的異同。 三者溫度日變化特征相似,都是一高一低型。溫度日較差土面最大,水面最小,空氣居中。極值出現(xiàn)時(shí)間土面最早,水面最遲,空氣居中。三者溫度年變化,在中高緯度地區(qū),均為一高一低型。年較差土面最大,水面最小,空氣居中。極值出現(xiàn)時(shí)間土面和空氣相似,水面落后二者

49、約一個(gè)月。三者隨深度(高度)和緯度的變化,隨深度(高度)增加白天土溫(氣溫)溫度降低,夜間則增高、日較差和年較差變小、極值出現(xiàn)時(shí)間推遲;隨緯度增高日較差變小、年較差變大。水溫隨深度和緯度變化與土溫相似,只是變化緩和,極值出現(xiàn)時(shí)間更加推遲。 2.試述輻射逆溫、平流逆溫的成因,并舉例說(shuō)明逆溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義。 成因:輻射逆溫是在晴朗無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的夜間,因地面有效輻射強(qiáng)烈而冷卻,使近地氣層隨之降溫,形成自地面向上隨高度增加而增溫的逆溫現(xiàn)象。平流逆溫是暖空氣平流到冷的地面上,由于空氣下層受冷地面影響而降溫,形成自下而上隨高度增加而增溫的逆溫現(xiàn)象。意義:逆溫層的層結(jié)穩(wěn)定,抑制鉛直

50、對(duì)流的發(fā)展,可利用逆溫層出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行噴灑農(nóng)藥防治蟲(chóng)害,施放煙霧防御霜凍,或進(jìn)行葉面施肥等。冬季山區(qū)谷地或盆地因地形閉塞、夜間冷空氣下沉常出現(xiàn)自谷底向上的逆溫層,山坡處存在一個(gè)溫度相對(duì)高的暖帶,此帶霜期短,生長(zhǎng)期相對(duì)較長(zhǎng),越冬安全,有利于喜溫怕凍的果樹(shù)和作物越冬,是開(kāi)發(fā)利用山區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源的重要方面。逆溫對(duì)于空氣污染的嚴(yán)重地方卻有加重危害的作用。 3.試述“積溫學(xué)說(shuō)”的內(nèi)容和積溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及其局限性。 答:“積溫學(xué)說(shuō)”認(rèn)為作物在其它因子都得到基本滿(mǎn)足時(shí),在一定的溫度范圍內(nèi),溫度與生長(zhǎng)發(fā)育速度成正相關(guān),而且只有當(dāng)溫度累積到一定總和時(shí),才能完成其發(fā)育周期,這個(gè)溫度的總

51、和稱(chēng)為積溫。它反映了作物在完成某一發(fā)育期或全生育期對(duì)熱能的總要求。 應(yīng)用方面:①用活動(dòng)積溫作為作物要求的熱量指標(biāo),為耕作制度的改革、引種和品種推廣提供科學(xué)依據(jù)。②用有效積溫等作為作物的需熱指標(biāo),為引種和品種推廣提供重要科學(xué)依據(jù)。③應(yīng)用有效積溫作為預(yù)報(bào)物候期和病蟲(chóng)害發(fā)生期的依據(jù),等等。   局限性:積溫學(xué)說(shuō)是理論化的經(jīng)濟(jì)方法。事實(shí)上在自然條件下作物的發(fā)育速度是多因子綜合作用的結(jié)果。如作物的發(fā)育速度不單純與溫度有關(guān),還與光照時(shí)間、輻射強(qiáng)度、作物三基點(diǎn)溫度和栽培技術(shù)條件等因子有關(guān)。 七、計(jì)算題: 1.某地在200米處氣溫為19.9℃,在1300米處氣溫為7.8℃。試求200~1

52、300米氣層中干空氣塊的大氣穩(wěn)定度。 解:據(jù)題意先求出γ:γ=(19.9-7.8)/(1300-200)=1.1/100米  再進(jìn)行比較判斷:γd =1℃/100米  γ>γd  ∴在200~1300米的氣層中,對(duì)干空氣塊是不穩(wěn)定狀態(tài)。 2.某作物從出苗到開(kāi)花需一定有效積溫,其生物學(xué)下限溫度為10℃,它在日均氣溫為25℃的條件下,從出苗到開(kāi)花需要50天。今年該作物5月1日出苗,據(jù)預(yù)報(bào)5月平均氣溫為20.0℃,6月平均氣溫為30.0℃,試求該作物何月何日開(kāi)花?所需活動(dòng)積溫及有效積溫各是多少? 解:(1) 求某作物所需有效積溫(A):

53、 由公式 n=A/(T-B) 得:A=n(T-B) 則 A=(25℃-10℃)50=750℃ (2)求開(kāi)花期: 5月份有效積溫為: A5= (20℃ -10℃ )31=310℃ 從五月底至開(kāi)花還需有效積溫:750-310=440℃ 還需天數(shù)n = 440 / (30-10)=22天,即6月22日開(kāi)花 (3)求活動(dòng)積溫與有效積溫: 活動(dòng)積溫=20℃31+30℃22=1280℃ 有效積溫=750℃

54、 答:該作物于6月22日開(kāi)花,所需要的活動(dòng)積溫和有效積溫分別為1280℃和750℃。 3.育種過(guò)程中,對(duì)作物進(jìn)行雜交,要求兩親本花期相遇,已知雜交品種由播種到開(kāi)花,母本不育系和父本恢復(fù)系各要求大于10℃的有效積溫分別為765℃和1350℃,試問(wèn)父本播種后,母本何時(shí)播種為宜?已知父本播種后,天氣預(yù)報(bào)日平均溫度為25℃。 解:A母 =765℃, A父 =1350℃, T=25℃, B=10℃ n=(A父 -A母 )/(T-B) =(1350-765)/(25-10)=585/15=39天 答:父本播種后39天母本播種。

55、 4.某作物品種5月1日出苗,7月31日成熟。其生物學(xué)下限溫度為10℃,這期間各月平均溫度如下表。試求全生育期的活動(dòng)積溫和有效積溫。 月 份 5 6 7 月平均溫度(℃) 21.3 25.7 28.8 解:已知:t5 =21.3℃,n=31天,t6 =25.7℃,n=30天,t7 =28.8℃, n=31天, B=10℃ (1) Y=Σt≥10 =n1 t1 +n2 t2 +n3t3 =3121.3+3025.7+3128.8=2324.1℃ (2) A=Σ(T-B) =n1 (t1-B)+n2 (t2 -B)+n3 (t3 -B)=31

56、11.3+3015.7+3118.8=1404.1℃ 答:活動(dòng)積溫和有效積溫分別為2324.1℃和1404.1℃。 5.離地面200米高處的氣溫為20℃。此高度以上氣層的氣溫垂直遞減率平均為0.65℃/100米,試求離地面1200米高處的氣溫。若1200米處空氣是未飽和狀態(tài),當(dāng)氣塊從此高度下沉至地面,其溫度為若干? 解:已知Z1 =200米, Z2 =1200米, t1 =20℃ r=0.65℃/100米 rd =1℃/100米 設(shè)1200米處氣溫為t2 , 氣塊下沉至地面時(shí)的溫度為t。 (1) (t2-t1 )/(Z2 -Z1

57、 )=-r t2=t1-r(Z2 -Z1 )=20-0.65℃/100米(1200-200)米=13.5℃ (2) (t2-to )/Z2 =rd to =t2 +rd Z2 =13.5℃+1℃/100米1200米=25.5℃ 答:離地面1200米高處的氣溫為13.5℃;氣塊下沉至地面時(shí)的溫度為25.5℃。 6.某水稻品種5月25日開(kāi)始幼穗分化,從幼穗分化到抽穗的有效積溫為242℃,生物學(xué)下限溫度為11.5℃,天氣預(yù)報(bào)5月下旬至6月中旬平均溫度為22.5℃,試問(wèn)抽穗日期是何時(shí)? 解:已知A=242℃,

58、 T=22.5℃, B=11.5℃ n=A/(T-B)=242 / (22.5-11.5)=242 / 11=22 (天) 答:6月16日抽穗。 八、復(fù)習(xí)思考題: 1.土壤的熱容量主要由什么決定?為什么? 2.何謂導(dǎo)熱率?它表示什么意義? 3.土壤導(dǎo)熱率隨土壤濕度如何變化? 4.何謂導(dǎo)溫率?它表示什么物理意義? 5.土壤導(dǎo)溫率隨土壤濕度如何變化?為什么? 6.表示溫度周期性變化的特征量有哪些?如何計(jì)算? 7.一天中地面最高和最低溫度各出現(xiàn)在什么時(shí)候?為何最高溫度一般不出現(xiàn)在正午? 8.土中溫度的變化特征是什么?為何

59、年溫不變層深度大于日溫不變層深度? 9.已知某地溫度日較差為32℃,而10cm深處日較差為10.1℃,求日溫不變層(日較差<0.1℃)的深度。如該地的地面溫度年較差為40℃,求年溫不變層深度。 10.水體的熱交換特性有哪些?這些特性對(duì)水溫的變化有什么影響? 11.緯度對(duì)氣溫日較差和年較差有什么影響?為什么? 12.何謂絕熱變化?大氣中在什么情況下的狀態(tài)變化可看作絕熱變化? 13.為何氣塊作上升運(yùn)動(dòng)時(shí)溫度會(huì)下降?為何飽和濕空氣上升時(shí)降溫比干空氣慢? 14.何謂溫度的鉛直梯度?它和干絕熱直減率、濕絕熱直減率有什么不同? 15.何謂逆溫?在什么條件下可出現(xiàn)逆

60、溫?逆溫在農(nóng)業(yè)上有什么意義? 16.何謂大氣穩(wěn)定度?如何判斷大氣的穩(wěn)定度? 17.試分析晴天條件下大氣穩(wěn)定度的日變化情況,由分析結(jié)果解釋夏天雷陣雨常出現(xiàn)在午后的原因。 18.已知500m、1000m和2000m高處的氣溫分別為12.0℃,8.0℃和2.0℃,試判斷500m~1000m和1000m~2000m這兩層空氣的穩(wěn)定度。 19.某種植物從出苗到開(kāi)花所需的有效積溫是一定的,它在日均溫恒為20℃的條件下從出苗到開(kāi)花時(shí)間為100天,而在18℃時(shí)為125天。如果讓這種植物在25℃條件下生長(zhǎng)50天,然后轉(zhuǎn)移至20℃的條件下栽培,問(wèn)該植物從出苗到開(kāi)花共需多少天?其生物學(xué)零度為

61、多少? 20.為什么對(duì)同一植物的同一發(fā)育期,積溫也存在不穩(wěn)定性? 21.解釋名詞:熱容量、導(dǎo)熱率、導(dǎo)溫率、活動(dòng)層、活動(dòng)面、年較差、逆溫、亂流、活動(dòng)溫度、有效積溫、干絕熱直減率、濕絕熱直減率。 第四章 水分 一、名詞解釋題: 1.飽和水汽壓(E):空氣中水汽達(dá)到飽和時(shí)的水汽壓。 2.相對(duì)濕度(U):空氣中的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比。 3.飽和差(d):同溫度下飽和水汽壓與實(shí)際水汽壓之差。 4.露點(diǎn)溫度(td ):在氣壓和水汽含量不變時(shí),降低溫度使空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度。 5.降水量:從大氣中降落到地面,未經(jīng)蒸

62、發(fā)、滲透和流失而在水平面上積累的水層厚度。 6.干燥度:為水面可能蒸發(fā)量與同期內(nèi)降水量之比。 7.農(nóng)田蒸散:為植物蒸騰與株間土壤蒸發(fā)的綜合過(guò)程。 8.降水距平:是指某地實(shí)際降水量與多年同期平均降水量之差。 9.降水變率=降水距平/多年平均降水量100% 10.輻射霧:夜間由于地面和近地氣層輻射冷卻,致使空氣溫度降低至露點(diǎn)以下所形成的霧。 二、填空題: 1.低層大氣中的水汽,隨著高度的升高而(1)。(1)減少, 2.蒸發(fā)量是指一日內(nèi)由蒸發(fā)所消耗的(2)(2)水層厚度 3.相對(duì)濕度的日變化與溫度的日變化(3)。3)相反

63、 4.使水汽達(dá)到過(guò)飽和的主要冷卻方式有(4)冷卻、接觸冷卻、(5)冷卻和(6)冷卻。(4)輻射,(5)混合,(6)絕熱 5.空氣中水汽含量越多,露點(diǎn)溫度越(7)??諝庵械乃_(dá)到飽和時(shí),則相對(duì)濕度是(8)。(7)高,(8)100%。 答案:(1)減少, (2)水層厚度, (3)相反,(4)輻射,(5)混合,(6)絕熱,(7)高,(8)100%。 三、判斷題: 1.當(dāng)氣溫高于露點(diǎn)溫度時(shí),飽和差則等于零。 2.相對(duì)濕度在一天中,中午最大,早上最小。 3.甲地降水相對(duì)變率較乙地同時(shí)期的相對(duì)變率大,說(shuō)明甲地降水量比乙地多。 4.形

64、成露時(shí)的露點(diǎn)溫度在零上,出現(xiàn)霜時(shí)的露點(diǎn)溫度在零下。 5.當(dāng)干燥度小于0.99時(shí),為濕潤(rùn),大于4為干燥。 答案:1.錯(cuò), 2.錯(cuò), 3.錯(cuò), 4.對(duì), 5.對(duì)。 四、選擇題: 1.當(dāng)飽和水汽壓為8hPa,相對(duì)濕度為80%,則水汽壓為( )。 ①6.4hPa, ②4.6hPa, ③8.0hPa, ④4.0hPa 1111111 2.當(dāng)相對(duì)濕度為100%時(shí),則( )。 ①氣溫高于露點(diǎn),飽和差=0; ②氣溫=露點(diǎn),飽和差大于零; ③氣溫=露點(diǎn),飽和差=0; ④氣溫低

65、于露點(diǎn),飽和差小于零。 3333333 3.中午相對(duì)濕度變小,主要因?yàn)闅鉁厣撸瑥亩? )。 ①e增大,E不變; ②E比e更快增大 ③E減小,e更快減??; ④蒸發(fā)量增大,E降低。 22222222 答案:1.①;2.③; 3.②。 五、簡(jiǎn)答題: 1.何謂降水變率?它與旱澇關(guān)系如何? 答:降水變率=降水距平/多年平均降水量100%。它表示降水量變動(dòng)情況,變率大,說(shuō)明該地降水量距平均值的差異大,即降水量有時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)多年的平均值,這樣就會(huì)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害;相反,有時(shí)降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于平均降水量,則相應(yīng)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重缺水干旱。 2.相對(duì)濕度的日、年變化規(guī)律如何? 答:相對(duì)濕度的日變化與氣溫日變化相反。最大值出現(xiàn)在凌晨,最小值出現(xiàn)在14~15時(shí)。年變化一般是冬季最大,夏季最小。但若受海陸風(fēng)及季風(fēng)影響的地方,其日、年變化,有可能與氣溫相一致。 3.影響農(nóng)田蒸散的主要因子是什么? 答:有三方面:(1)氣象因子。包括輻射差額、溫度、濕度和風(fēng)等; (2)植物因子。包括植物覆蓋度、植物種類(lèi)、生育狀況等; (3)土壤因子。包括土壤通氣狀況、土壤含水量、土壤水的流動(dòng)情況等。 六、論述題: 1.試述霧的種類(lèi)及成因,并分析霧在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義

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