农业气象学之农业气象模式简介.pptx

第六章;本章重点： ● 农业气象模式的概念 ● 农业气象模式的分类 ● 农业气象模式的建立方法 本章难点： ● 农业气象模式的建立方法 ;一、农业气象模式的概念; ●模型是把对象实体通过适当的过滤,用适当的表现规则描绘出的简洁的模仿品。通过这个模仿品,人们可以了解到所研究实体的本质,而且在形式上便于人们对实体进行分析和处理。?? ●模型是人们十分熟悉的东西，例如：玩具、照片及房展会里的楼盘模型、房屋模型等实物模型；地图、电路图、分子结构图等经过一定抽象的符号模型；还有舰艇模型、飞机模型等物理模型。; 2、农业气象模式 ● 农业气象模式是表示农业生产对象 或过程与气象条件关系的数学表达式或文字逻辑图式，是农业气象系统的高度抽象 和简化。 ● 农业气象模拟就是把农业气象系统 中的各种问题模型化。; 门司 — 佐伯公式:; 致 受 最 最 最 受 致 死 害 低 适 高 害 死 低 低 温 温 温 高 高 温 温 度 度 度 温 温 温度 三基点 五基点 七基点温度 作物三、五或七基点温度范围示意图; 活动温度与下限温度之差（Ti– B）称为有效温度 。作物在某时段内有效温度的总和称为有效积温（Ae），用下式表示：;温度与作物发育速度的非线性模式：;固态、液态、气态水分子模型：; 农田土壤水分平衡方程： ? Wh+（R+Sg+ K）-（Es+Ep+ q1+q2）= Wk 式中，R为某时期内的降水量，Sg为毛管水上升量， K为该时期内的灌溉量，Es为土壤蒸发量，Ep为植 物蒸腾量，q1为地表径流量，q2为地下径流量，Wh、 Wk分别为该时期开始和终止时的土壤水分贮存量。 Es+Ep称为植物的蒸腾量。实际应用时，有些项可 根据当地当时的具体情况略去。 ;; 小麦叶龄积温模式 X = a + bΣT 式中，X为叶龄，ΣT为大于0℃的积温，a、b为待定系数。; 水稻叶龄积温模式 N = a + b Ln（ΣT） 式中，N为水稻叶片数，ΣT为播种到该叶片出现时大于10℃的积温，a、b为待定系数。 ;式中，Y为包括主茎在??的单株茎数，ΣT为冬前积温，其它为有关的常数和系数。; 水稻分蘖积温模式;干物质增长积温模式 ;二、农业气象模式分类; 2、按描述的内容分类 ●气象要素时空分布模式 ●作物生长发育模式 ●产量形成模式 ●光合作用模式 ●呼吸作用模式 ●同化物输送分配模式 ………; 3、按描述的对象和尺度分类 ● 内容比较单一的子模式 ● 内容比较复杂的模式系统 作物——天气模式 土壤——植物——大气模式 土壤——植物——大气模式实质上是一个把描述各种关系、尺度不同的大大小小子模式有机组合而成的农业气象模式系统。; 4、按考虑时间因子的状态分类 可分为静态模式和动态模式。 ● 静态模式 式中，y为作为时间t函数的产量； 为 生育期或所选时段的平均农业气象条件的 特征值。; ● 动态模式 式中，xi(t)为作为时间函数研究的农业 气象条件的特征值。; 上述两式的差异主要表现在： 第一式中时间因子间接考虑，且平均值平滑 掉了许多有用的信息； 第二式则反映出了不同情况下的不同变化， 即考虑了当时作物的基础和当时（前期）条件以 及农业气象条件的时间变化对作物的影响，物理 意义和生物学意义明显。 因此，农业气象条件的动态模拟是当前农业 气象模式研究中的主要方向。; 5、按考虑物理和生理机制的程度分类 ● 经验统计模式 应用统计学方法建立的回归模式。 ● 理论统计模式 实质上是统计模式。是在回归统计模式中 更充分地考虑到影响作物生长发育和产量形成 的物理和生理机理，属半理论、半经验模式。; ● 理论模式 主要是依据物理学和生物学规律，模拟 作物最重要的生命过程比如光合作用、呼吸 作用、蒸腾作用和营养物质输送、分配等， 由此而确定作物生产系统的生产力水