农业气象学-第二章-温度课件.pptxVIP

第二章 温 度;第一节 热量交换方式;辐射热交换——地面大气热交换的主要方式 任何温度在绝对零度以上的物体，通过辐射的放射和吸收而进行的热量交换方式。 分子传导热交换——土壤中热交换的主要方式 物质通过分子碰撞，所产生的表现为热量传导的动能交换方式。 流体流动热交换 流体在各个方向上流动时，热量随流体流动而输送的热量交换方式。;;;近地气层乱流强度的时空变化：陆地比海面强 山地比平原强 白天比夜间强夏季比冬季强 潜热交换 物质在进行相态变化时所发生的热量交换。;;地表层昼夜热量收支平衡方程：;热量平衡过程 地球表面吸收太阳辐射能后，会通过各种热量收支方式，产生能量的转换和输送而达到平衡，这样的物理过程称为 热量平衡过程。;;质量热容量： 定义：单位质量的物质，温度变化１℃所需吸收或放出的热量。 单位：J/(kg·℃)(或J/(g·℃))计算：;单位：J/(m3·℃)(或J/(cm3·℃)) 计算：;土壤热容量分析：;导热率（热导率）定义及单位： 定义：指物体在单位厚度间、保持单位温度差时，其相对的两个面在单位时间内通过单位面积的热 流量。;热流量方程：;土壤成分;Ｋ：导温率，λ：导热率，Ｃ：容积热容量。;土壤导温率分析：;土壤导温率对土壤温度分布的影响： 直接决定着土壤温度的垂直分布及最高、最低温度出现的时间。;三 、地面和土壤温度的变化表征温度变化的几个物理量 较差： 指一定周期内，温度最高值与最低值之差。 日较差： 一日内最高温度与最低温度之差。年较差： 一年中最热月平均温度与最冷月平均温度之差。绝对年较差： 年极端最高气温与极端最低气温之差。 位相： 最高温度与最低温度出现的时间差。;㈠、地面温度和热量收支的关系（日变化和年变化）;㈡、土壤温度的变化时间变化 日变化 日较差的影响因子：;年恒温层（年温度不变层）： 土壤温度的年较差为零时的深度。;四、土壤温度的垂直分布;年分布 放热型、受热型和过渡型。影响土温变化的因素 土壤本身的物理特性： 土壤湿度土壤颜色 土壤机械组成及腐殖质外界条件： 地面覆盖物 地形和天气条件;五、土壤的冻结和解冻 土壤冻结： 当土壤温度降低到0℃以下时，土壤中方水分与潮湿土粒发生凝固或结冰，使土壤变得非常坚硬，这就是土壤冻结。冻结的土壤称为冻土。 影响因素;土壤冻结的影响： 土壤解冻后变疏松，利于空气流通和水分渗透 地下水位不深的地区使得下层水汽向上扩散，增加耕作层水分储量 增加乔木抗风性造成植物生理干旱掀耸现象 相关措施 播种前 镇压土壤 农产品窖藏考虑最大冻土深度;三、 水体的温度;水体中的热量平衡特性热量平衡公式;水体温度的变化时间变化 日变化： 水面最高温度出现在午后15～16h，最低温度出现在日出后的2～3h内。 年变化： 水面最高温度一般出现在8月，最低温度则出现在2～3月。 日、年较差： 均小于陆地 位相： 最高温度和最低温度出现的时间，大约每深入 60ｍ落后一个月。;垂直变化;第二节 空气温度 一、大气中的热量交换方式空气与下垫面 辐射、分子传导、潜热交换。 大气中 平流：主宰季节更替和天气冷暖变化。对流：是对流性降水的主要原因。 乱流：对一些低云和雾的生消起重要的作用。 潜热交换：对气温的升降、大气中水分的三态相变起着不可替代的作用。;影响气温日较差的因子 纬度：随纬度增加而减小。 季节：夏季＞冬季，一年中春季气温日较差最大。;陆地＞海洋;气温年较差的影响因子 纬度：随纬度增加而增大。距海远近：远海区＞近海区 地形及天气状况：同与 日较差近地层气温的非周期变化;三、气温的空间变化 近地层气温的水平分布;最高温度不位于赤道，冬季在5～10°N，夏季在20 ° N 。赤道附近的气温年变化很小，随着纬度的增加，年变化幅 度也增加。;对流层气温的垂直变化气温直减率 定义：气温随高度变化的程度。表达式： ΔZ：两高度高度差，ΔT两高度相应的气温差；负号表示气温垂直分布的方向。 γ＞0，气温随高度的增加而降低； γ＜0，气温随高度的增高而升高。 γ的绝对值越大，气温随高度变化差异越大。;各个层次上的气温直减率 整个对流层平均气温直减率：0.65℃/hm对流层上层： 0.3~0.4 ℃/hm 对流层中层：0.5~0.6 ℃/hm 对流层下层： 0.65~0.75 ℃/hm四、空气绝热变化 空气干绝热变化 干绝热过程的几个概念干绝热过程 空气是干空气或未饱和的湿空气（没有水汽凝结），与外界之间无热量交换时（dQ=0）的状态变化过程。;绝热增温 当空气块下降过程中，因外界气压增大，外界对气块作功，在绝热的条件下，所作的功只能用于增加气块的内能，因而气块温度升高。这种因气块下沉而使温度上升的现象，称为绝热增温。 绝热冷却 当空气块上升过程中，因外界气压减小，气块体积 膨胀，对外作功，在绝热的条件下