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(2)相互依存、相互作用、相关进化、协同发展
(3)为人类和地球上所有生物的生存提供理想的环境(大气整体),为动植物新陈代谢必不可少的物质(O2),为植物光合作用提供原料(H2O,CO2),为植物生长发育提供营养物质(N2),人类和地球上所有生物一刻也离不开大气。
2、差异:(1)海水的热容量大,陆地土壤的热容量小;(2)水是辐射的半透体,海洋深处仍有太阳直接辐射,陆地上土壤接收太阳辐射主要在表层;(3)海水的流动性大,能把表层接收到的辐射能量、热量通过流体的各向流动在各个方向传送;(4)海水的潜热热交换大,能通过潜热热交换调节热量平衡。
对气候的影响:在海洋及其邻近地区冬暖夏凉,秋温高于春温,气温的日变化和年变化小,降水丰沛且各季分布均匀。在大陆中心及其邻近地区,夏天酷热,冬季寒冷,春温高于秋温,气温的日较差和年较差大,降水稀少而且集中。
3、台风、暴雨、干旱、洪涝、寒潮、低温、霜冻、高温等。洪涝是指一段的时间降水,雨量过于集中,导致地面径流量大,使江河泛滥,山洪暴发,淹没大片的土地,使城市和农田被淹所造成的灾害。广东洪涝灾害的特点是:降水集中,范围广,每年3-6月是前汛期暴雨,7-9月是台风暴雨。防御洪涝灾害的主要措施有:有规划地修筑堤防、水库,管好、治好河流,搞好农田基本建设,提高天气预报的准确率,合理分洪泄洪,绿化荒山,减少水土流失,及时救灾复产。干旱是指植物对水分的需求得不到满足,以致使生长发育受到抑制,甚至死亡的现象。干旱缺水严重影响工农业生产和城乡人民生活;防旱抗旱应采取的措施:选择抗旱优良作物品种;采用节水技术和措施。
第三篇 农业气象学期末考试重点汇总
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
4. 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。
5. 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。
6. 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°。 7. 可照时间:从日出到日落之间的时间。
8. 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。
9. 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?米-2
10. 温度(气温)日较差:一日中最高温度(气温)与最低温度(气温)之差。
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11. 温度(气温)年较差:一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 12. 日平均温度:为一日中四次观测温度值之平均。即 T平均 = (T02+T08+T14+T20)÷4。 13. 候平均温度:为五日平均温度的平均值。 14. 活动温度:高于生物学下限温度的温度。
15. 活动积温:生物在某一生育期(或全生育期)中,高于生物学下限温度的日平均气温的
总和。
16. 有效温度:活动温度与生物学下限温度之差。
17. 有效积温:生物在某一生育期(或全生育期)中,有效温度的总和。 18. 逆温:气温随高度升高而升高的现象。
19. 辐射逆温:晴朗小风的夜间,地面因强烈有效辐射而很快冷却,从而形成气温随高
度升高而升高的逆温。
20. 活动面(作用面):凡是辐射能、热能和水分交换最活跃,从而能调节邻近气层和土层
温度或湿度状况的物质面。
21. 容积热容量:单位容积的物质,升温1℃,所需要的热量。
22. 农耕期:通常把日平均温度稳定在0℃以上所持续的时期,称为农耕期。
23. 逆温层:气温随高度升高而升高的现象,称为逆温现象。发生逆温现象的气层,称
为逆温层。
24. 三基点温度:是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。
饱和水汽压(E):空气中水汽达到饱和时的水汽压。
25. 相对湿度(U):空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比。 26. 饱和差(d):同温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。
27. 露点温度(td ):在气压和水汽含量不变时,降低温度使空气达到饱和时的温度。 28. 降水量:从大气中降落到地面,未经蒸发、渗透和流失而在水平面上积累的水层厚
度。
29. 干燥度:为水面可能蒸发量与同期内降水量之比。 30. 农田蒸散:为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程。
31. 降水距平:是指某地实际降水量与多年同期平均降水量之差。 32. 降水变率=降水距平/多年平均降水量3100%
33. 辐射雾:夜间由于地面和近地气层辐射冷却,致使空气温度降低至露点以下所形成
的雾。
34.低气压:又称气旋,是中心气压低,四周气压高的闭合气压系统。 35.高气压:又称反气旋,是中心气压高,四周气压低的闭合气压系统。
36.地转风:当地转偏向力与气压梯度力大小相等,方向相反达到平衡时,空气沿等压线
作直线运动所形成的风。 37.季风:大范围地区的盛行风向随季节而改变的风,其中1月和7月风向变换需在120°
以上。
38.海陆风:在沿海地区,由于海陆热力差异,形成白天由海洋吹向陆地,夜间风由陆地
吹向海洋,这样一种昼夜风向转变的现象。
39.山谷风:在山区,白天风从谷地吹向山坡,夜间由山坡吹向山谷这样一种以日为周期
的地方性风。
40.焚风:气流越山后在山的背风坡绝热下沉而形成的干而热的风。
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41.标准大气压:温度为0℃,在纬度45°的海平面上的大气压力,其值为1013.2hPa。
问答题:
1. 为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化?
答:大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。植物在太阳辐射的作用下,以二氧化碳和水为原料,合成碳水化合物,因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳;同时,由于生物的呼吸,有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动,又要产生大量的二氧化碳。这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说,消耗二氧化碳的光合作用只在白天进行,其速度在大多数地区是夏半年大,冬半年小;而呼吸作用等产生二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在一天之内是不断变化的,在一年中也随季节变化,从而引起二氧化碳浓度的日变化和年变化。
在一天中,从日出开始,随着太阳辐射的增强,植物光合速率不断增大,空气中的二氧化碳浓度也随之不断降低,中午前后,植被上方的二氧化碳浓度达最低值;午后,随着空气温度下降,光合作用减慢,呼吸速率加快,使二氧化碳消耗减少;日落后,光合作用停止,而呼吸作用仍在进行,故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大,到第二天日出时达一天的最大值。 在一年中,二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说,植物夏季生长最旺,光合作用最强,秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小,春季最大。
此外,由于人类燃烧大量的化石燃料,大量的二氧化碳释放到空气中,因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。
2. 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)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽,是天气变化最复杂的层次,大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象,都集中在这一气层内;
(2) 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℃,在对流层顶可降至-50℃至-85℃;
(3) 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。
3. 太阳辐射与地面辐射的异同是什么?
答:二者都是以电磁波方式放射能量;二者波长波不同,太阳辐射能量主要在0.15~4微米,包括紫外线、可见光和红外线,能量最大的波长为0.48微米。地面辐射能量主要在3~80微米,为红外线,能量最大的波长在10微米附近。二者温度不同,太阳表面温度为地面的20倍,太阳辐射通量密度为地面的204倍。
4. 试述正午太北半球阳高度角随纬度和季节的变化规律。
答:由正午太阳高度角计算公式h=90°-|φ-δ|可知在太阳直射点处正午时h最大,为90°;越远离直射点,正午h越小。因此正午太阳高度角的变化规律为:
随纬度的变化:在太阳直射点以北的地区(φ>δ),随着纬度φ的增大,正午h逐渐减小;在直射点以南的地区,随φ的增大,正午h逐渐增大。
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随季节(δ)的变化:对任何一定的纬度,随太阳直射点的接近,正午h逐渐增大;随直射点的远离,正午h逐渐减小。例如北回归线以北的地区,从冬至到夏至,正午h逐渐增大;从夏至到冬至,正午h逐渐减小。
在|φ-δ|>90°的地区(极圈内),为极夜区,全天太阳在地平线以下。
5. 可照时间长短随纬度和季节是如何变化的?
答:随纬度的变化:在北半球为夏半年时,全球随纬度φ值的增大(在南半球由南极向赤道φ增大),可照时间延长;在北半球为冬半年时,全球随纬度φ值的增大可照时间缩短。
随季节(δ)的变化:春秋分日,全球昼夜平分;北半球随δ增大(冬至到夏至),可照时间逐渐延长;随δ减小(夏至到冬至),可照时间逐渐缩短;南半球与此相反。
在北半球为夏半年(δ>0)时,北极圈内纬度为(90°-δ)以北的地区出现极昼,南极圈内同样纬度以南的地区出现极夜;在北半球冬半年(δ<0)时,北极圈90°+δ以北的地区出现极夜,南极圈内同样纬度以南出现极昼。
6. 光照时间长短对不同纬度之间植物的引种有什么影响?
答:光照长短对植物的发育,特别是对开花有显著的影响。有些植物要求经过一段较短的白天和较长的黑夜才能开花结果,称短日照植物;有些植物又要求经过一段较长的白天和较短的黑夜才能开花结果,称长日照植物。前者发育速度随生育期内光照时间的延长而减慢,后者则相反。对植物的主要生育期(夏半年)来说,随纬度升高光照时间延长,因而短日照植物南种北引,由于光照时间延长,发育速度将减慢,生育期延长;北种南引,发育速度因光照时间缩短而加快,生育期将缩短。长日照植物的情况与此相反。
而另一方面,对一般作物来说,温度升高都会使发育速度加快,温度降低使发育速度减慢。因此,对长日照植物来说,南种北引,光照时间延长将使发育速度加快,温度降低又使发育速度减慢,光照与温度的影响互相补偿,使生育期变化不大;北种南引也有类似的光温互相补偿的作用。所以长日照植物不同纬度间引种较易成功。而对短日照植物,南种北引,光照和温度的改变都使发育速度减慢,光照影响互相叠加,使生育期大大延长;而北种南引,光温的变化都使发育速度加快,光温影响也是互相叠加,使生育期大大缩短,所以短日照植物南北引种一般不易成功。但纬度相近且海拔高度相近的地区间引种,不论对长日照植物和短日照植物,一般都容易成功。
7. 为什么大气中部分气体成分对地面具有“温室效应”?
答:大气对太阳短波辐射吸收很少,绝大部分太阳辐射能透过大气而到达地面,使地面在白天能吸收大量的太阳辐射能而升温。但大气中的部分气体成分,如水汽、二氧化碳等,都能强烈地吸收地面放射的长波辐射,并向地面发射大气逆辐射,使地面的辐射能不致于大量逸出太空而散热过多,同时使地面接收的辐射能增大(大气逆辐射)。因而对地面有增温或保暖效应,与玻璃温室能让太阳辐射透过而又阻止散热的保温效应相似,所以这种保暖效应被称为大气的“温室效应”。
8. 什么是地面有效辐射?它的强弱受哪些因子的影响?举例说明在农业生产中的作用。 答:地面有效辐射是地面放射的长波辐射与地面所吸收的大气逆辐射之差,它表示地面净损失的长波辐射,其值越大,地面损失热量越多,夜晚降温越快。
影响因子有:(1)地面温度:地面温度越高,放射的长波辐射越多,有效辐射越大。(2)大气温
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度:大气温度越高,向地面放射的长波辐射越多,有效辐射越小。(3)云和空气湿度:由于大气中水汽是放射长波辐射的主要气体,所以水汽、云越多,湿度越大,大气逆辐射就越大,有效辐射越小。(4)天气状况:晴朗无风的天气条件下,大气逆辐射减小,地面有效辐射增大。(5)地表性质:地表越粗糙,颜色越深,越潮湿,地面有效辐射越强。(6)海拔高度:高度增高,大气密度减小,水汽含量降低,使大气逆辐射减小,有效辐射增大。(7)风速:风速增大能使高层和低层空气混合,在夜间带走近地层冷空气,而代之以温度较高的空气,地面就能从较暖的空气中得到较多的大气逆辐射,因而使有效辐射减小;而在白天风速增大可使有效辐射转向增大。
举例:因为夜间地面温度变化决定于地面有效辐射的强弱,所以早春或晚秋季节夜间地面有效辐射很强时,引起地面及近地气层急剧降温,可出现霜冻。
9. 试述到达地面的太阳辐射光谱段对植物生育的作用。
答:太阳辐射三个光谱段是紫外线(0.15-0.4微米)、可见光(0.4-0.76微米)和红外线(0.76-4微米)。紫外线对植物生长发育主要起生化效应,对植物有刺激作用,能促进种子发芽、果树果实的色素形成,提高蛋白质和维生素含量以及抑制植物徒长和杀菌作用等。可见光主要起光效应,提供给绿色植物进行光合作用的光能,主要吸收红橙光区(0.6-0.7微米)和蓝紫光区(0.4-0.5微米)。红外线主要起热效应,提供植物生长的热量,主要吸收波长为2.0-3.0微米的红外线。
10. 地面最高温度为什么出现在午后(13时左右)?
答:正午时虽然太阳辐射强度最强,但地面得热仍多于失热,地面热量贮存量继续增加,因此,温度仍不断升高,直到午后13时左右,地面热收入量与支出量相等,热贮存量不再增加,此时地面热贮存量才达到最大值,相应地温度才出现最高值。
11. 试述什么是逆温及其种类,并举例说明在农业生产中的意义。
答:气温随着高度升高而升高的气层,称为逆温层。逆温的类型有辐射逆温、平流逆温、下沉逆温和锋面逆温。农业生产中,常利用逆温层内气流铅直运动弱的特点,选择上午喷洒农药和进行叶面施肥以提高药效及肥效。逆温层对熏烟防霜冻也有利。特别是晴天逆温更显著,贴近地面温度,可比2米上的气温低3~5℃,故冬季对甘薯、萝卜等晒干加工时,为防冻应将晒制品搁放在稍高处。
12.试述我国气温日较差和年较差随纬度的变化特点、以及海陆对它的影响。
答:在我国气温的日较差和年较差均是随纬度升高而升高,且我国气温的年较差比其它同纬度地区要大,因为我国的大陆性强。另外,由海洋面上—沿海地区—内陆地区气温的日、年较差均依次增大,这是因为水、陆热特性差异而造成的。
13. 试比较沙土和粘土、干松土壤和紧湿土壤温度变化的特点及其成因。
答:沙土和干松土在白天或增温季节,升温比粘土、紧湿土壤要快;在夜间或降温季节沙土和干松土降温比粘土和紧湿土也快。结果沙土和干松土的温度日较差比粘土和紧湿土的日较差大。这是因为沙土和干松土中空气较多,粘土和紧湿土中水分较多,而空气的热容量和导热率比水的要小的缘故。
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