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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 =13673(0.8)23sin30°=437.4 (瓦?米-2 ) 南坡:Rsb南坡=Rsc?am sinα=Rsc?am sin(h+β)=13673(0.8)2 3sin60°= 757.7(瓦?米-2 ) 北坡:Rsb北坡=Rsc?am sinα=Rsc?am sin(h-β)=Rsc?am sin0°=0
由此题可知,一般来说冬季正午南坡上的太阳直接辐射最强,而对坡度大于太阳高度角的北坡,则无太阳直接辐射。所以南坡为温暖的阳坡,北坡为阴冷的阴坡。 1. 某地在200米处气温为19.9℃,在1300米处气温为7.8℃。试求200~1300米气层中干空气块的大气稳定度。
解:据题意先求出γ:γ=(19.9-7.8)/(1300-200)=1.1/100米 再进行比较判断:γd =1℃/100米 γ>γd
∴在200~1300米的气层中,对干空气块是不稳定状态。 2. 某作物从出苗到开花需一定有效积温,其生物学下限温度为10℃,它在日均气温为25℃的条件下,从出苗到开花需要50天。今年该作物5月1日出苗,据预报5月平均气温为20.0℃,6月平均气温为30.0℃,试求该作物何月何日开花?所需活动积温及有效积温各是多少? 解:(1) 求某作物所需有效积温(A):
由公式 n=A/(T-B) 得:A=n(T-B) 则 A=(25℃-10℃)350=750℃ (2) 求开花期:
5月份有效积温为:
A5 = (20℃ -10℃ )331=310℃
从五月底至开花还需有效积温:750-310=440℃ 还需天数n = 440 / (30-10)=22天,即6月22日开花 (3) 求活动积温与有效积温:
活动积温=20℃331+30℃322=1280℃ 有效积温=750℃
答:该作物于6月22日开花,所需要的活动积温和有效积温分别为1280℃和750℃。
3. 育种过程中,对作物进行杂交,要求两亲本花期相遇,已知杂交品种由播种到开花,母本不育系和父本恢复系各要求大于10℃的有效积温分别为765℃和1350℃,试问父本播种后,母本何时播种为宜?已知父本播种后,天气预报日平均温度为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:父本播种后39天母本播种。
5. 离地面200米高处的气温为20℃。此高度以上气层的气温垂直递减率平均为0.65℃/100米,试求离地面1200米高处的气温。若1200米处空气是未饱和状态,当气块从此高度下沉至地面,其温度为若干? 解:已知Z1 =200米, Z2 =1200米, t1 =20℃ r=0.65℃/100米 rd =1℃/100米
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设1200米处气温为t2 , 气块下沉至地面时的温度为t。 (1) (t2 -t1 )/(Z2 -Z1 )=-r
t2 =t1 -r(Z2 -Z1 )=20°-0.65℃/100米3(1200-200)米=13.5℃ (2) (t2 -to )/Z2 =rd
to =t2 +rd Z2 =13.5℃+1℃/100米31200米=25.5℃
答:离地面1200米高处的气温为13.5℃;气块下沉至地面时的温度为25.5℃。
6. 某水稻品种5月25日开始幼穗分化,从幼穗分化到抽穗的有效积温为242℃,生物学下限温度为11.5℃,天气预报5月下旬至6月中旬平均温度为22.5℃,试问抽穗日期是何时? 解:已知A=242℃, 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。
1. 当饱和差为1hPa,相对湿度为80%,求饱和水汽压是多少? 解:已知d=E-e =1hpa U = e / E=0.8 则:e = E-1 又(E-1)/E=0.8 ∴E= 5 (hPa)
答:饱和水汽压为5hPa。
2. 当气温为15.0℃时,饱和水汽压为17.1hPa,在气温为26.3℃时,饱和水汽压为34.2hPa,现测得气温为26.3℃,水汽压为17.1hPa,试求相对湿度和露点是多少?
解:∵ U = e / E3100%,据题意当t =26.3℃, 则:E=34.2hPa, e =17.1hPa
∴U =17.1 / 34.23100%=50%
又当t=15.0,则E=17.1hPa,此时t=td (露点温度) 答:相对湿度为50%,露点温度为15℃。
3. 温度为20℃,水汽压为17.1hPa的一未饱和气块,从山脚海平处抬升翻越1500m的高山,凝结产生的水滴均降在迎风坡,求该气块到达山背风坡海平面处的温度和相对湿度(已知rd =1℃/100米,rm=0.5℃/100米,且温度为10℃,15℃,20℃,25℃时的饱和水汽压分别为12.3,17.1,23.4,31.7hPa,忽略未饱和气块升降时露点的变化)。
解:∵e=17.1hPa 当t =15℃时, 则水汽饱和:E15 =17.1hPa
凝结高度为:Zd =(20-15)3100=500米
t2000米=20-(1.03500/100)-0.5(1500-500)/100=10℃ ∴t山背脚 =10+131500/100=25℃
U = e/E3100% =12.3/31.73100%=39%
答:背风坡海平面上的气温为25℃,相对湿度为39%。
4. 温度为25℃,水汽压为22hPa的空气块,从迎风坡山脚处向上爬升,已知山高1500米,凝结产生的水滴均降在迎风坡。试求空气块的凝结高度 、山顶处的温度和相对湿度。气温为19℃和25℃的饱和水汽压依次是22.0hPa和31.7hPa,忽略空气上升时露点的变化。
解:(1) to =25℃ td =19℃ rd =1℃/100米 (td -to )/Zd =-rd 凝结高度为:Zd =(to -td )/rd =(25°-19°) /(1℃/100米)=600米 (2) 已知rm =0.5℃/100米
(t山顶 -td )/(Z-Zd )=-rm
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t山顶 =td -rm (Z-Zd )
=19°-0.5°/100米3(1500-600) =19°-0.5°/100米3900米 =14.5℃
(3)因气块到达山顶时水汽是饱和的,所以相对湿度r=100%
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