农业气象学甄文超1第一讲绪论

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1、随着我国经济的快速发展，气象信息越来越受到广泛的关注，无论是人们的生活，还是经济建设，从城市保障到商业活动都与气象信息息息相关。而作为关系国计民生的基础产业农业就更离不开气象信息了。从今天开始，让我们一起关注阴晴从今天开始，让我们一起关注阴晴冷暖、雨雪风霜与干旱洪涝。冷暖、雨雪风霜与干旱洪涝。第一讲第一讲绪论绪论一一气象、天气和气候气象、天气和气候二二气象与农业气象与农业三三农业气象学的研究对象、任务和农业气象学的研究对象、任务和主要内容主要内容四四地球大气地球大气一一气象、天气和气候的含义气象、天气和气候的含义大气地球表面的空气层大气地球表面的空气层1气象和气象要素气象和气象要素气象气象：就

2、是由地球大气复杂运动所形成的各就是由地球大气复杂运动所形成的各种物理现象和各种物理过程，如风、云、雨、种物理现象和各种物理过程，如风、云、雨、雪、雾、霜和雷电、增温和降温过程、降水过雪、雾、霜和雷电、增温和降温过程、降水过程等。程等。气象学气象学：研究大气的各种物理现象和各种物研究大气的各种物理现象和各种物理过程的形成、发展和演替规律的科学。理过程的形成、发展和演替规律的科学。气象要素气象要素：指研究气象（大气中发生的物理指研究气象（大气中发生的物理现象和过程）时所用的各种物理量，如温度、现象和过程）时所用的各种物理量，如温度、湿度、日照、降水、蒸发和气压等。湿度、日照、降水、蒸发和气压等。2

3、 天气、天气变化和天气学天气、天气变化和天气学 天气天气指一地在瞬时或短时间内地大气物理状况，即大气的物理现象和物理过程的综合。如阴、晴、冷、暖、干和湿等。通常用几个气象要素和术语来描述：天气变化：天气变化：是指天气随时间地演变。天气学：天气学：研究天气形成和变化规律，预测未来天气演变的一门科学。3 气候和气候要素气候和气候要素气候气候指某地多年的大气状态，包括平均状态和极端状态。或某地多年天气的综合。气候要素气候要素描述一地气候状况的气象要素的统计量，如平均值、极端值、变率等。气候学气候学研究气候的形成、变化和规律的科学。天气与气候的联系与区别联系：天气是在大气候的背景下形成的，联系：天气是

4、在大气候的背景下形成的，天气是气候的基础；天气是气候的基础；气候是多年天气的综合气候是多年天气的综合区别：区别：时间时间 特点特点 天气天气 瞬时或短时瞬时或短时 瞬息万变瞬息万变 气候气候 长期长期 相对稳定相对稳定二二气象与农业气象与农业1 农业生物对气象条件的要求农业生物对气象条件的要求2 天气变化对农业生产和经营活动的影响天气变化对农业生产和经营活动的影响3 气候资源与农业生产气候资源与农业生产4 农业气象灾害农业气象灾害农业气象学：农业气象学：研究农业生产与气象条件相 互关系的一门科学。农业生产与气象条件的关系 农业生产与气象条件的生理生态效应三三 研究对象、任务和主要内容研究对象、

5、任务和主要内容1 研究对象：研究对象：气象条件与农业生产相互关系及其规律。2 基本任务：基本任务：2.1气象监测；2.2情报和预报；2.3农业气候资源的调查分析、区划、利用和保护；2.4农业小气候的利用和调节；2.5农业气象基础理论研究等。3 本课程的主要内容和学习方法：本课程的主要内容和学习方法：主要内容：主要内容：前四章介绍一些基本的农业气象要素：辐射、温度、湿度和降水及气压和风的形成、时空变化规律及其与农业的关系等；天气的形成和变化，常见的灾害性天气；农业气候的形成、分布及其变化；农业小气候和农田小气候的特征、调节与控制；学习方法：学习方法：理论联系实际（包括联系自己的专业）；以教材为主

6、要参考书；通过internet和图书馆等多种途径获取农业气象知识和信息。四四地球大气地球大气五五1 大气的组成：大气是由大气的组成：大气是由干洁空气、水汽和气溶胶粒子等所干洁空气、水汽和气溶胶粒子等所六六 组成的。组成的。1.1 干洁空气：即不含干洁空气：即不含水汽和气溶胶粒子的空气。主要成分是氮气、水汽和气溶胶粒子的空气。主要成分是氮气、氧气、氩气（约占大气总体积的氧气、氩气（约占大气总体积的99.97）。参第）。参第7页表页表11.2 水汽：水汽：平均含量不到平均含量不到0.5；源于下垫面蒸发蒸腾，主要集中在；源于下垫面蒸发蒸腾，主要集中在大气底层。随高度增加而减少，距地面大气底层。随高度

7、增加而减少，距地面5Km以上含量为地面地以上含量为地面地1/10。成云致雨！。成云致雨！1.3 气溶胶粒子：气溶胶粒子：大气中直径在大气中直径在104102微米之间，沉降速率很小微米之间，沉降速率很小的固体和液体微粒通称气溶胶粒子，如水滴、冰晶、烟粒、尘的固体和液体微粒通称气溶胶粒子，如水滴、冰晶、烟粒、尘埃、盐粒、花粉粒等。埃、盐粒、花粉粒等。成云致雨！成云致雨！表表1 大气的组成成分表大气的组成成分表 干洁大气中对农业和气象有重要影响的几种气体：氮气：氮气：氮是植物所需的三大元素之一，对植物的生长发育有重要影响；氧气：氧气：生物的生存离不开氧。二氧化碳：二氧化碳：是光合作用的原料；同时它能

8、强烈吸收红外线的能量，具有增温效应，因此又叫温室气体。水汽：水汽：水是光合作用的原料；水又是生物所必须的物质之一；水汽能强烈吸收红外线的能量，对地球和大气有增温和保温作用；水是在大气成分中唯一能在大气的常温常压下进行相态变化的物质，云、雨、霜、雪、雷电等都是水相态变化的结果。因此又叫天气变化的主角。2.大气的垂直结构大气的垂直结构下垫面下垫面:指位于大气层底部指位于大气层底部,在地在地-气系统热量气系统热量和水分交换过程中能与大气层发生相互影响的地和水分交换过程中能与大气层发生相互影响的地球表面球表面(陆面、水面、冰面、森林冠面和草面等）。陆面、水面、冰面、森林冠面和草面等）。大气的垂直分层：

9、大气的垂直分层：大气底部明显，上界模糊。以大气底部明显，上界模糊。以大气密度接近星际气体密度作大气上界的标准，大气密度接近星际气体密度作大气上界的标准，大气层顶约距地面大气层顶约距地面20003000Km高度处。高度处。根据大气在垂直方向上的温度分布、运动状根据大气在垂直方向上的温度分布、运动状况及电离状态等物理特征，将大气分为五个层：况及电离状态等物理特征，将大气分为五个层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。2.1 对流层对流层 位于大气最底层，与下垫面接触。主要的天气现象位于大气最底层，与下垫面接触。主要的天气现象都出现在该层，与人类的的生产、生活

10、关系最密切，是都出现在该层，与人类的的生产、生活关系最密切，是气象学研究的重点。气象学研究的重点。对流层的主要特征对流层的主要特征:.集中了集中了80以上的大气质量和几乎所有的水汽、气溶胶以上的大气质量和几乎所有的水汽、气溶胶粒子；粒子；.温度随高度的增加而降低，平均直减率为温度随高度的增加而降低，平均直减率为0.65/100m;.空气运动对流运动和不规则的乱流运动；空气运动对流运动和不规则的乱流运动；.水平方向上气象要素分布比垂直方向上更不均匀。水平方向上气象要素分布比垂直方向上更不均匀。根据下垫面的影响程度和天气特点，对流层又被分成上、根据下垫面的影响程度和天气特点，对流层又被分成上、中、

11、下三层：中、下三层：.下层：下层：摩擦层和行星边界层，自地面到摩擦层和行星边界层，自地面到12Km范围，范围，特点是对流和乱流运动最强烈，气象要素有明显的日变特点是对流和乱流运动最强烈，气象要素有明显的日变化，其中近地面化，其中近地面50100m范围气层称作近地面层，是我范围气层称作近地面层，是我们关注的焦点。们关注的焦点。.中层：中层：距地面距地面26Km，云和降水多发生在该层。，云和降水多发生在该层。.上层：上层：距地面距地面6Km到对流层顶，水汽少，常年温度在到对流层顶，水汽少，常年温度在0一下一下；对流层顶指对流层和平流层之间地过渡层。对流层顶指对流层和平流层之间地过渡层。2.2 平流

12、层平流层对流层顶到对流层顶到55Km高度。特点：高度。特点：.下部温度几乎不变，上部温度随高度增加而升高；下部温度几乎不变，上部温度随高度增加而升高；.空气运动以水平运动为主；空气运动以水平运动为主；.集中了大气中的大部分臭氧。集中了大气中的大部分臭氧。2.3 中间层（高空对流层）中间层（高空对流层）平流层顶到平流层顶到85Km的高度。特点：的高度。特点：.温度随高度的增加而迅速降低；温度随高度的增加而迅速降低；.空气对流运动强烈。空气对流运动强烈。2.4 暖层（电离层）暖层（电离层）中间层顶到中间层顶到800Km高度。特点：高度。特点：温度随高度的增加而迅速升高，可达上千摄氏度，空气温度随高度的增加而迅速升高，可达上千摄氏度，空气呈离子态。呈离子态。2.5 散逸层散逸层暖层顶到大气上界（距地暖层顶到大气上界（距地20003000Km高度）。高度）。