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1绪论教学目的：了解气象与气象要素的区别和关系，天气和气候的关系，农业气象学的意义，低层大气的各个组成成分及特点，大气垂直方向上的几个层次及特征。教学重点：气象、气象要素的意义.天气、气候的意义。农业气象学的意义。低层大气的成分，大气垂直方向的分布。教学难点：气象、气象要素的意义.天气、气候的意义。农业气象学的意义。低层大气的成分，大气垂直方向的分布及特征。教学内容：第一节气象与农业（面授）一、气象与农业1、大气—地球表面被一层厚厚的气体包围着，这层气体通常称为地球大气2、气象—大气中产生的各种各样的物理现象，就称为气象如：冷、热、干、湿、风、霜、雨、雪、雷、电等3、气象学—就是研究大气中所发生的各种物理现象和物理过程的形成原因、时空分布和变化规律的科学。随着科技的发展，气象学的研究已经扩展到地球以外的行星和卫星大气。如“神州六号”的诞生4、气象要素—用来表示大气中的物理过程、物理现象及其大气状态的各种物理量就称为气象要素。主要气象要素有：气压、温度、湿度、降水、蒸发、风、云、能见度、日照、辐射以及各种天气现象各种气象要素之间相互联系相互制约，在不同的地方和时间内错综复杂地结合在一起，就表现为不同的天气和气候5、天气—是指一个地区在短时间内各种气象要素的综合表现。它是短时间的、不稳定的、瞬间多变的6、气候—是指一个地区多年的大气平均统计状态。它既包括多年来正常的天气情况，也包括极端的天气特征研究气象学的目的就是利用有用的气象条件和防御有害气象条件，最终为人类服务、造福人民（二）气象学的研究对象及其分支—了解二、农业气象学（一）农业气象学的概念1、农业气象学—是研究气象条件与农业生产相互关系及相互作用规律的一门科学，它是广义农学和气象学之间相互渗透的交叉学科2、农业气象要素—就是气象要素中与农业生产关系密切的要素如：辐射、温度、降水、湿度和风等2这些要素不仅为生物提供物质和能量，也是构成生物生育和产量形成的外界条件3、农业气象学的研究对象：①研究与农业生产有关的气象条件的发生、变化和分布规律②研究受气象条件影响和制约的有关农业问题及其解决途径（二）农业气象学的任务农业气象学的形成与发展是与农业生产密切相关的，它一方面研究农业生产对气象条件的要求和反应，研究气象条件对农业生产的影响；另一方面，也研究农业对气象条件的影响，从而不断地揭示和解决农业生产中存在的存在的气象问题，以保证农业丰产、稳产、低耗、优质，谋求农业的可持续发展。主要任务包括：①农业气象基础理论的研究②农业气象的信息和预报③农业气候资源（光热水气）的开发利用与保护④农业小气候的利用与调节⑤农业气象灾害规律的掌握及预防⑥农业气象监测（三）农业气象学的研究方法和研究内容农业气象学的研究对象既有气象条件又有农业对象，所以其研究方法也必须从作和两个方面考虑。在研究时，要求遵循平行观测的原则。①分期播种法②地理播种法③地理分期播种法④地理移植法或小气候栽种法⑤人工气候实验法⑥气候分析法三、农业气象的发展史（一）我国古代的农业气象成就（二）近代农业气象科技的发展（三）中国现代农业气象学的发展第二节大气的成分与分布（面授）一、大气的成分1、干洁空气2、水汽3、杂志二、大气的垂直分层1、对流层2、平流层3、中间层4、热层5、外层对流层特征：（1）气温的分布随高度的增高而降低。（2）空气具有强烈的对流运动。（3）温度、湿度等气象要素水平分布不均匀，常形成大规模空气的水平运动，从而引起各地天气的变化。复习思考题P4页：1、什么是气象和气象要素？天气和气候有何不同？答：气象—大气中产生的各种各样的物理现象，就称为气象。如：冷、热、干、湿、风、霜、雨、雪、雷、电等气象要素—用来表示大气中的物理过程、物理现象及其大气状态的各种物理量就称为气象要素。主要气象要素有：气压、温度、湿度、降水、蒸发、风、云、能见度、日照、辐射以及各种天气现象。各种气象要素之间相互联系相互制约，在不同的地方和时间内错综复杂地结合在一起，就表现为不同的天气和气候天气—是指一个地区在短时间内各种气象要素的综合表现。它是短时间的、不稳定的、瞬间多变的3气候—是指一个地区多年的大气平均统计状态。它既包括多年来正常的天气情况，也包括极端的天气特征2、什么是农业气象学？它的主要任务是什么？农业气象学—是研究气象条件与农业生产相互关系及相互作用规律的一门科学，它是广义农学和气象学之间相互渗透的交叉学科。主要任务包括：①农业气象基础理论的研究②农业气象的信息和预报③农业气候资源（光热水气）的开发利用与保护④农业小气候的利用与调节⑤农业气象灾害规律的掌握及预防⑥农业气象监测3、低层大气包括哪些成分？其中哪些成分能影响气候变化？如何影响？低层大气成分由干洁空气、水汽、杂志混合组成，其中干结空气中二氧化碳善于吸收和放射长波辐射，影响地面和空气温度的变化。臭氧吸收太阳紫外线的能力很强，使40~50km高度的空气温度大为增高，同时也保护了地面上的生物免受过多紫外线的伤害。水汽能强烈吸收和放射长波辐射，影响地面和空气温度的变化。在水相变换过程中，能吸收或放出潜热，引起空气温度的变换和热量的转移。4、整个大气在垂直方向上按其物理性质可分为哪几层？对流层有哪些重要特征？答：1、对流层2、平流层3、中间层4、热层5、外层对流层特征：（1）气温的分布随高度的增高而降低。（2）空气具有强烈的对流运动。（3）温度、湿度等气象要素水平分布不均匀，常形成大规模空气的水平运动，从而引起各地天气的变化。第一篇气象要素与农业生产第一章太阳辐射教学目的：了解太阳辐射带来的变化，太阳辐射与大气辐射、地面辐射的相关点与不同点，太阳辐射高角度对地球的影响，及日夜温差、季节变化的原因。太阳辐射对农作物的影响，应如何利用太阳辐射增加农作物的产量。教学重点：昼夜与季节，二十四节气的原因。太阳辐射的表现及减弱的因素。地面辐射与大气辐射。太阳辐射与农业生产的重要关系。教学难点：太阳辐射的表现及减弱的因素。地面辐射与大气辐射。4教学内容：第一节昼夜与季节（面授）一、昼夜（教材第5页）1、昼夜的形成2、昼夜长短的变化3、日照时间；日照时间=曙暮光时间+可照时间二、季节（一）季节的形成1、日照时间的长短2、太阳高度角的大小（二）二十四节气（表1-1）（教材见第8页）春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒上半年来六廿一，下半年来八廿三每月两节日期定，最多相差一两天在地球公转轨道上，每15℃划分一个节气，共划分24个：0℃为春分，15℃为清明，以此类推。立春、立夏、立秋、立冬分别表示春、夏、秋、冬四季的开始。春分、夏至、秋分、冬至表示昼夜长短的转折日。大暑、小暑、处暑、大寒、小寒反映温度高低。雨水、谷雨、小雪、大雪表示降水的季节。白露、寒露、霜降反映水汽凝结状况和温度下降过程。惊蛰、清明、小满、芒种为反映物候现象的节气：惊蛰表示春雷乍动，惊醒蛰伏在地下的小动物，它们开始出土活动；清明表示气候温暖，大地回春；小满表示麦类等夏熟作物灌浆，籽粒开始饱满，但还未成熟；芒种表示麦类等有芒作物开始成熟，夏播作物开始播种，夏收、夏种的大忙季节。第二节太阳辐射（面授、实践、课件参考）一、有关辐射的基本知识1、辐射的概念2、物体对辐射能的吸收、反射和透射二、太阳辐射（一）太阳辐射光谱（图1-5）（二）太阳辐照度1、太阳辐照度定义：是反映太阳辐射强弱程度的物理量。它指单位时间内垂直投射到单位面积上的太阳辐射能量，其单位：J/m22、光照度定义：是表示物体被光照射明亮程度的物理量。5（三）太阳辐射在大气中的减弱1、太阳辐射在大气中减弱的方式（1）大气对太阳辐射的吸收大气---在中间，一方面接受太阳和地面的辐射，但对太阳的短波辐射吸收较少，对地面的长波辐射吸收较多（大气增温的主要热源）；另一方面，本身也不停的向四面八方放射能量—大气逆辐射（对地面保温—温室效应）。（2）大气对太阳辐射的散射①分子散射②粗粒散射（3）大气对太阳辐射的反射2、影响太阳辐射在大气中减弱的因素（1）大气层厚度（图1-7）（2）大气透明程度（四）到达地面的太阳辐射的组成1、到达地面的太阳辐射的组成2、影响太阳总辐照度的因素（1）太阳高度角（图1-8）（2）大气透明系数（3）云量（教案第14页）3、太阳总辐照度的周期性变化（教材第14页）（1）总辐照度的日变化（2）总辐照度的年变化（3）光照度的变化4、太阳辐射总量在空间上的变化（五）地面对太阳辐射的反射和吸收1、地面的反射辐射（表1-2）2、地面对太阳辐射的吸收第三节地面辐射与大气辐射（面授、实践）一、地面辐射定义：地面时刻不停地向外发射其辐射能的过程称为地面辐射二、大气辐射与大气逆辐射大气辐射定义：大气吸收了地面辐射以后，温度升高，大气也日夜不停地放射其辐射能，这个过程称之为大气辐射。Ee表示大气逆辐射定义：大气辐射的方向是朝向四面八方，其中投向地面的那一部分大气辐射，因与地面辐射方向相反，称之为大气逆辐射。Ea表示三、地面有效辐射（E表示）E=Ee-Ea地面有效辐射的强弱受多种因素的影响，主要有：1、水汽2、风3、地气温差4、地面性质5、覆盖物6、海拔高度四、地面辐射平衡（一）地面辐射平衡的变化规律1、日变化2、年变化6（二）影响地面净辐射的因素1、太阳高度角2、天气状况3、地面特征第四节太阳辐射与农业生产（面授、实践）一、太阳辐射光谱与作物生长发育的关系1、紫外光区对作物生长发育的影响2、可见光区对作物生长发育的影响3、红外光区对作物生长发育的影响二、光照度对作物生长发育的影响随着光照强度的增加，光合作用的强度也随之增加。但光度达到一定程度时，植物达到了光合作用的饱和点，光合作用不再增加。三、光照时间对作物生长发育的影响（1）纬度相近的地区，因光照时间相近，成功的可能性大（2）对短日照植物，南方品种北引时，导致生育期延长，甚至不能开花结实，因此应该引较早熟或感光弱的品种。相反，北方品种南引，日照变短，温度变高，缩短生育期，使其产量降低，故宜引晚熟或感光弱的品种。（3）对长日照植物，北方品种南引，由于日照变短，将延迟发育和成熟；南方品种北引时，反之。引种时还要考虑温度的抵偿或叠加作用复习思考题：P19页1、昼夜是怎样形成的？昼夜的长短是怎样随季节和纬度变化的？地球自转产生昼夜更替：由于地球是一个不透明的星球，是太阳给了地球光明，照上太阳的一面就是白天，另一面就是车黑夜。地球不停地绕着自转轴由西向东旋转，天体东升西落的现象就是地球自转的反映。地球自转一周，相当于太阳从东升起、落下，再升起的一周，也是我们日常的一天。地球公转轨道（黄道平面）与地球的自转平面（赤道平面）之间的夹角为黄赤夹角，角度是23度26分，其结果就造成了太阳直射点以一年为周期在南北回归线之间移动，形成了温带地区的四季更替。每年的3月21日，太阳直射点从南往北移至赤道，全球昼夜平分，是我们的春分日，到了6月22日，太阳直射点北移至北回归线，成为北半球白昼最长的一天，也就是我们说的夏至日，其后太阳直射点转向南移，9月23日直射赤道，为秋分日，12月22日移至南回归线，就到了我们的冬至日。四季更替其实是地球的自转倾角和绕太阳公转共同作用的结果，如果没有了其中的一个条件，四季更替就不会产生，地球上的一切也将随之而改变。2、何谓太阳高度角，太阳高度角的变化具有怎样的规律性？太阳的平行光线和水平面的夹角称之为太阳高度角。太阳高度角是在不断地有规律地变化着的。在北半球上，一年中冬至太阳高度角最小，夏至最大，因而我们感到夏天阳光强，冬天阳光弱。在一天中，日出、日落时太阳高度角最小，正午时最大。对北半球而言，当太阳直射北半球时，北半球太阳高度角较大，且日照时间较长，因而获得的太阳热量较多，温度较高，形成夏季。当太阳直射南半球时，北半球太阳高角度较小，且日照时间短，获得的太阳热量较少，温度较低，形成了冬季。当太阳直射赤道附近时，南北半球接受太阳热量差异不大，温度适宜，形成春秋季。3、什么是太阳辐射？太阳辐射光谱主要集中在哪3个区？为什么我们称太阳辐射为短波7辐射？（1）太阳以电磁波的形势时刻不停地向四周空间发