[物理]农业气象学经典课件——温度.ppt

第三章 温度 §3.1 大气温度 §3.2 土壤温度 §3.3 温度与农业 §3.1 空气温度 空气的非绝热变化 空气的绝热变化 大气稳定度 气温的日变化与年变化  一、空气的非绝热变化 1、 辐射（Radiation） 以电磁波形式传递能量 2、分子传导(Molecular conduction) 依靠分子的热运动传递能量 3、 对流(Convection)－空气垂直运动  二、空气的绝热变化 在气象学上，任一气块与外界之间无热量交换时的状态变化过程，叫做绝热过程。在大气中，作垂直运动的气块，其状态变化通常接近于绝热过程。 当升、降气块内部既没有发生水相变化，又没有与外界发生热量交换的过程，称为干绝热变化；过程发生水相变化的，称为湿绝热变化。 三 、大气稳定度 大气层结：大气中温度等气象要素的垂直分布 状况。 r＞0，大气为不稳定层结 　r＜0, 大气为稳定层结 r=0， 大气为中性层结 A ) 在稳定的大气层结下，大气的对流运动将受到抑制，常出现雾、层状云、连续性降水等天气现象。污染物不易扩散，污染严重。 B）在不稳定大气层结下，空气对流运动发展旺盛，常出现积状云、阵性降水和冰雹等天气。污染物扩散快，不易造成空气污染。 r＞0大气为不稳定层结时，气温下高上低，空气密度上高下低，因浮力作用，对流旺盛； 当r＜0为稳定层结时，因重力作用，抑制对流运动。因此，我们把大气层结具有的这种影响对流运动的特性称为大气层结的稳定度。  (2)大气稳定度的判断 　　判断某时刻大气是否稳定要由大气温度的垂直梯度r、干空气绝热直减率rd和湿空气绝热直减率rm的大小决定。 　　　A）γγd 　　　　　绝对不稳定 　　　B） γγm 　　　　　绝对稳定 　　　C） γ=γd　　　　　干中湿不稳 　　　D） γ=γm 　　　　　湿中干稳 　　　E）γm γγd 　条件不稳定。 四、 气温的日变化和年变化原因：日——太阳高度角，年——赤纬 什么是日较差?年较差? 如果不考虑 下垫面（水、 陆等）的影响， 为什么日较差 随纬度的升高 而减小，而年 较差随纬度的 升高而增加？ 日较差与农业生产的关系如何？ §3.2 土壤温度 土壤的热特性 土温的时空变化 土壤温波方程 4 导热率λ(thermal Conductivity) J / m.S℃ 　　　 单位温度垂直梯度℃ /m、单位时间S、通过单位面积m2(单位换算），它表示物体对热量传导快慢的一种能力。 　　　例如：水（指4℃静止的水） λ =0.57J/m.s.℃， 　　　　　　空气（10℃静止空气） λ =0.025J/m.s.℃ 　　　水导热比空气快22.8倍。导热率只说明物体传导热量速度快慢。 　　　水的λ 比空气大22.8倍，可空气的Cv只是水的1/3483，所以，空气比水增温得快得多。 从公式中可以看出：土壤温度振幅将按对数 规律衰减，土壤温波峰值出现时间将按位相Z/ωD滞后。所以，D是一个重要参数，称为土壤衰减深度。 §3.3 温度与农业 基点温度 农业界限温度 积温对作物生长的影响 一、基点温度 5?C：早春作物播种， 5℃:冬小麦分蘖、马铃薯等开始播种（ ＞5℃日数为喜凉作物生长期） 10℃：喜温作物开始生长、喜凉作物生长迅速；＞10℃日数为喜温作物生长期。 15℃：喜温作物生殖生长下限、早稻移栽、热带作物生长。双季稻大田生长期。 20℃：水稻分蘖及迅速生长；安全齐穗；玉米、高粱安全灌浆。 三、 积温及对作物生长发育的影响 积温 作物生育要求一定的累积热量强度，其表征指标为积温。 活动积温：高于生物学下限温