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18.气团:
大范围内水平方向上各种物理属性比较均匀,铅直方向上变化比较一致的大块空气。
19.辐射雾:
夜间由于地面和近地气层辐射冷却,致使空气温度降低至露点以下所形成的雾。
20.有效积温:
生物在某一生育期(或全生育期)中,有效温度的总和。
21.气象要素:
构成和反映大气状态的物理量和物理现象,称气象要素。
22.光合有效辐射:
绿色植物进行光合作用时,能被叶绿素吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成分。
23.地面辐射差额:
某时段内,地面吸收的总辐射与放出的有效辐射之差。
24.容积热容量:
单位容积的物质,升温1℃,所需要的热量。
25.辐射逆温:
晴朗小风的夜间,地面因强烈有效辐射而很快冷却,从而形成气温随高度升高而升高的逆温。
26.干热风:
是指高温、低湿,并伴有一定风力的大气干旱。
27.露点温度(td):
在气压和水汽含量不变时,降低温度使空气达到饱和时的温度。
28.小气候:
在局部地区内,由于下垫面性质和状况的不同而引起近地气层与土壤上层小范围的特殊气候。
29.季风环流:
由于地球表面性质不均匀,由海陆热力差异所引起的大范围的东西方向的垂直环流。
30.山谷风:
由于山峰山谷的温度差异产生的局地环流。
31.锋面气旋:
就是有锋面的低气压,一般活动于中高纬度地区的温带气旋。
32.气候:
是指某地区多年间常见的和特有的大气过程和现象的综合。
二、填空:
1.在对流层中,温度一般随高度升高而降低。
2.寒潮的主要特点是大风和降温。
3.光照时间延长,短日照植物的发育速度就会减慢。
4.地面温度越高,地面向外辐射的能量越多。
5.空气中水汽含量越多,露点温度越高。
空气中的水汽达到饱和时,则相对湿度是100%。
6.蒸发量是指一日内由蒸发所消耗的水层厚度
7.季风以年为周期,海陆风以日为周期,且海风强于陆风。
8.农业气候资源中最主要的有太阳辐射、温度、降水。
9.作物种植行向的不同,其主要气象效应是实照时间和太阳辐射量的差异。
10.我国年辐射总量的地理分布是自沿海向内陆增加。
11.水汽是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分,是天气演变的重要角色。
12.不透明物体的吸收率与反射率之和为1。
13.由冬至到夏至,北半球可照时间逐渐延长。
14.随着太阳高度的降低,太阳直接辐射中长波光的比增加。
15.日平均气温稳定大于0℃持续日期,称为农耕期。
16.在对流层中,若1000米的温度为16.5℃,气温铅直梯度是0.65℃/百米,到2000米处,温度应是10℃。
17.作用于空气运动的力有水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力和惯性离心力。
18.大气中二氧化碳和水汽主要吸收长波辐射。
19.在高压系统长期稳定控制下易发生干旱。
20.冬季水域对邻近陆地小气候的影响是保温作用。
21.大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的紫外线。
22.地面温度最高时,则是地面热量收支差额等于零。
23.白天,由山谷吹向山坡的风是谷风,夜晚,由陆地吹向海洋的风是陆风
24低层大气中的水汽,随着高度的升高而减少。
25.一气团移往某地后,本身温度逐渐升高,这个气团被称为冷气团。
26.400毫米年平均等雨量线将我国划分东南半壁湿润区和西北半壁干旱区。
27.冬半年,在北半球随纬度的升高,正午的太阳高度角减小。
28.作物生长盛期,温度日变化中最高和最低值出现的部位是外活动面上方附近。
29.土、气、水温日较差,以土温为最大。
30.由于水的热容量、导热率均大,所以灌溉后的潮湿土壤,白天和夜间的温度变化是白天升高慢,夜间降温慢。
31.根据大气中温度的铅直分布,可以把大气在铅直方向上分为五个层次。
32.地面吸收的太阳总辐射与地面有效辐射之差称为地面辐射差额。
33.我国气候的显著特点是季风性显著和大陆性强。
34.土壤温度的日铅直分布的基本型有:
白天为受热型;
夜间为放热型;
上午为上午转换型;
傍晚为傍晚转换型。
35.在六月份,北京的可照时间比武汉的长。
36.相对湿度的日变化与温度的日变化相反。
37.中午相对湿度变小,主要因为气温升高,从而使E比e更快增大。
38.风向规定为风的来向,由南向北运动的空气,风向为南。
39.我国寒潮的标准是:
一次冷空气入侵,使当地气温在24小时内下降10℃以上,同时最低温度在5℃以下。
40.我国年辐射总量的地理分布是自沿海向内陆增加。
41.大气中对流层之上的一层称为平流层,这一层上部气温随高度增高而升高。
42.近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上低,夏天比冬天低。
43.地面有效辐射随空气湿度的增大而减少,随地面与空气温度之差的增大而增大,随风速的增大而减少。
44.土温日较差,随深度增加而减小,极值(即最高,最低值)出现的时间,随着深度的增加而推迟。
45.影响我国东南沿海的台风,主要取西移路径、(西北路径)和(抛物线)路径。
三、判断正误:
1.地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬,下层多于上层,夏季多于冬季。
(×
)
2.形成露时的露点温度在零上,出现霜时的露点温度在零下。
(√)
3.气温随高度升高而升高的气层,称为逆温层。
4.农田小气候活动面不随作物生育期而变化。
5.一团湿空气从海平面沿一山坡上升,其温度必然会升高。
6.相对湿度在一天中,中午最大,早上最小。
7.出现霜时必定有霜冻,而出现霜冻时不一定有霜。
8.季风气候的特点是夏季高温多雨、冬季寒冷干燥。
9.在山区的山谷风,夜间由山坡吹向山谷。
10.我国气温的日较差,年较差都是随纬度升高而升高。
11.由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用,使地球上二氧化碳含量逐年减少。
12.光合有效辐射只是生理辐射的一部分。
13.紧湿土壤,春季升温和秋季降温均比干松土壤要慢。
14.对太阳辐射吸收得很少的气体,对地面辐射也必然很少吸收。
15.低压与气旋是同一种天气系统的不同名称。
16.顾名思义,季风就是季节性的风,如春季为春季风,夏季为夏季风等。
17.海陆风以日为周期,白天风由海洋吹向陆地,晚上相反。
18.正午前后,土温随深度加深而升高,气温随高度降低而降低。
19.山地气温高于同高度上的自由大气温度。
20.在种有作物的农田邻近地区,由于农田获得的热量主要用于农田蒸散耗热,所以白天空气温度较低,湿度较大。
21.大气在铅直方向上按从下到上的顺序,分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。
(×
)
22.时角表示太阳的方位,太阳在正西方时,时角为90°
。
23.日平均气温大于5℃的日期越长,表示农耕期越长。
24.当气温高于露点温度时,饱和差则等于零。
25.高大山体的迎风坡,云雾往往比背风坡多。
26.气团是在气旋、反气旋等天气系统长期控制下形成的。
27.臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中,它可以吸收太阳辐射中的紫外线。
28.在密度相同条件下,采用宽窄行种植方式,可以提高光能利用率,同时可改善通风条件。
(√)
29.垄作地的土壤温度日较差比平作地的大,有利于排水除渍,但不利于植物有机物的积累。
30.白天气温升高主要是因为空气吸收太阳辐射的缘故。
31.对流层中气温随高度升高而升高。
32.典型季风气候区在亚洲大陆东岸的副热带和暖温带地区。
(√)
33.平流层中气温随高度上升而升高,没有强烈的对流运动。
34.因为太阳辐射先穿进大气,再到达地面,所以地面上最高温度出现的时刻比空气的要稍后。
35.甲地降水相对变率较乙地同时期的相对变率大,说明甲地降水量比乙地多。
36.在北半球,高气压系统中的气流是逆时针辐散的,对应为晴好天气。
37.覆盖形成的温室小气候效应,其特征是温度增高,空气湿度降低。
38.地面辐射和大气辐射均为长波辐射。
39.在南北回归线之间的地区,一年有两次地理纬度等于太阳赤纬。
40.我国年降水量的地理分布是南方多于北方,西部多于东部。
41.热成层中空气多被离解成离子,因此又称电离层。
42.太阳直接辐射、散射辐射和大气逆辐射之和称为总辐射。
43.对同一作物而言,其生物学下限温度高于其活动温度,更高于有效温度。
44.南坡上辐射日总量随坡度而变化。
当坡度增加1°
所得辐射日总量,相当于原坡度北移纬度1°
的辐射日总量。
45.寒冷时期,灌水保温,是因为水的热容量大。
(√)
四、计算题:
1.温度为20℃,水汽压为17.1hPa的一未饱和气块,从山脚海平面处抬升翻越1500m的高山,凝结产生的水滴均降在迎风坡,求该气块到达山背风坡海平面处的温度和相对湿度(已知rd=1℃/100米,rm=0.5℃/100米,且温度为10℃,15℃,20℃,25℃时的饱和水汽压分别为12.3,17.1,23.4,31.7hPa,忽略未饱和气块升降时露点的变化)。
解:
∵e=17.1hPa当t=15℃时,
则水汽饱和:
E15=17.1hPa
凝结高度为:
Zd=(20-15)×
100=500米
T150米=20-(1.0×
500/100)-0.5(1500-500)/100=10℃
∴t山背脚=10+1×
1500/100=25℃
U=e/E×
100%=12.3/31.7×
100%=39%
答:
背风坡海平面上的气温为25℃,相对湿度为39%。
2.计算当太阳直射20°
S时(约11月25日)在40°
S的正午太阳高度角。
解:
已知φ=-40°
(在南半球) δ=-20°
∴h=90°
-(-40°
)+(-20°
)=110°
计算结果大于90°
,故取补角,
太阳高度角为:
h=180°
-110°
=70°
也可用上述后一公式直接得
h=90°
-|φ-δ|=90°
-|-40°
-(-20°
)|=70°
3.某作物从出苗到开花需一定有效积温,其生物学下限温度为10℃,它在日均气温为25℃的条件下,从出苗到开花需要50天。
今年该作物5月1日出苗,据预报5月平均气温为20.0℃,6月平均气温为30.0℃,试求该作物何月何日开花?
所需活动积温是多少?
(1)求某作物所需有效积温(A):
由公式n=A/(T-B) 得:
A=n(T-B)
则A=(25℃-10℃)×
50=750℃
(2)求开花期:
5月份有效积温为:
A5=(20℃-10℃)×
31=310℃
从五月底至开花还需有效积温:
750-310=440℃
还需天数n=440/(30-10)=22天,即6月22日开花
(3)求活动积温与有效积温:
活动积温=20℃×
31+30℃×
22=1280℃
答:
该作物于6月22日开花,所需要的活动积温1280℃。
4.一登山运动员,从海拔500m,气温为25℃处开始登山。
当他到达高度Z1处时,气压比出发时减少了1/5,气温为13℃。
他继续往上走,到Z2处时,气压比Z1处又减少了1/5,气温为-1℃。
试问Z1、Z2处的海拔高度各为多少?
已知开始登山时Z0=500m,t0=25℃,
到Z1高度t1=13℃,Z2处t2=-1℃
设开始登山时的气压为P0,
则Z1处气压P1=(1-1/5)P0=4/5Po,
Z2处气压为P2=4/5P1
由拉普拉斯压高公式得:
Z1-Zo=18400(1+αtm)1gP0/P1
Z1=500+18400[1+1/273×
(25+13)/2]1g[P0/(4/5P0)]
=2407m
Z2=2407+18400[1+1/273×
(13-1)/2]1g[P1/(4/5P1)]
=4229m
Z1、Z2处的海拔高度分别为2407m和4229m。
5.当太阳直射南半球纬度18°
时,试求我国纬度42°
处地面上正午时的直接辐射通量密度(已知大气透明系数为0.7,太阳常数为1367瓦•米-2)。
已知φ=42°
δ=-18°
a=0.7
正午时:
-φ+δ=90°
-42°
-18°
=30°
m=1/sinh=1/sin30°
=2
Rsb=Rsc•amsinh=1367×
(0.7)2sin30°
=334.9(瓦•米-2)
答:
我国纬度42°
处地面上正午时的直接辐射通量密度334.9(瓦•米-2)。
6.离地面200米高处的气温为20℃。
此高度以上气层的气温垂直递减率平均为0.65℃/100米,试求离地面1200米高处的气温。
若1200米处空气是未饱和状态,当气块从此高度下沉至地面,其温度为若干?
已知Z1=200米,Z2=1200米,t1=20℃r=0.65℃/100米rd=1℃/100米
设1200米处气温为t2,气块下沉至地面时的温度为t。
(1)(t2-t1)/(Z2-Z1)=-r
t2=t1-r(Z2-Z1)=20°
-0.65℃/100米×
(1200-200)米=13.5℃
(2)(t2-to)/Z2=rd
to=t2+rdZ2=13.5℃+1℃/100米×
1200米=25.5℃
离地面1200米高处的气温为13.5℃;
气块下沉至地面时的温度为25.5℃。
7.某地在200米处气温为19.9℃,在1300米处气温为7.8℃。
试求200~1300米气层中干空气块的大气稳定度。
根据气温的垂直梯度公式先求出气温直减率γ:
r=-(t2-t1)/(Z2-Z1)
γ=(19.9-7.8)/(1300-200)=1.1/100米
进行比较判断:
∵γd=1℃/100米
∴γ>
γd
∴在200~1300米的气层中,对干空气块是不稳定状态。
8.某地夏季(6-8月)各月降水量及平均温度资料如下表:
月份
6
7
8
降水量(毫米)
209.5
156.2
119.4
平均温度(℃)
25.7
28.8
28.3
试求夏季干燥度,并说明其干湿状况。
K=0.16∑T≥10/R
=0.16(30×
25.7+31×
28.8+31×
28.3)÷
(209.5+156.2+119.4)
=0.16×
(771+892.8+877.3)/(209.5+156.2+119.4)
=(0.16×
2541.1)/485.1=0.84
K<
0.99故为湿润状态。
9.计算武汉(30°
N)在冬至日上午10时的太阳高度角。
上午10时:
ω=(t-12)×
15°
=(10-12)×
=-30°
冬至日:
δ=-23°
27'
武汉纬度:
φ=30°
∴sinh=sin30°
sin(-23°
)+cos30°
cos(-23°
)cos(-30°
)=0.48908
h=29°
17'
10.某作物品种5月1日出苗,7月31日成熟。
其生物学下限温度为10℃,这期间各月平均温度如下表。
试求全生育期的活动积温和有效积温。
月份
5
月平均温度(℃)
21.3
已知:
t5=21.3℃,n=31天,t6=25.7℃,n=30天,t7=28.8℃,n=31天,B=10℃
(1)Y=Σt≥10=n1t1+n2t2+n3t3=31×
21.3+30×
25.7+31×
28.8=2324.1℃
(2)A=Σ(T-B)=n1(t1-B)+n2(t2-B)+n3(t3-B)=31×
11.3+30×
15.7+31×
18.8=1404.1℃
活动积温和有效积温分别为2324.1℃和1404.1℃。
11.某水稻品种5月25日开始幼穗分化,从幼穗分化到抽穗的有效积温为242℃,生物学下限温度为11.5℃,天气预报5月下旬至6月中旬平均温度为22.5℃,试问抽穗日期是何时?
已知A=242℃,T=22.5℃,B=11.5℃
n=A/(T-B)=242/(22.5-11.5)=242/11=22(天)
6月16日抽穗。
12.当气温为15.0℃时,饱和水汽压为17.1hPa,在气温为26.3℃时,饱和水汽压为34.2hPa,现测得气温为26.3℃,水汽压为17.1hPa,试求相对湿度和露点是多少?
∵U=e/E×
100%,据题意当t=26.3℃,
则:
E=34.2hPa,e=17.1hPa
∴U=17.1/34.2×
100%=50%
又当t=15.0,则E=17.1hPa,此时t=td(露点温度)
相对湿度为50%,露点温度为15℃。
五、简答题:
1.季风气候的主要特点及典型区域。
季风气候的特点是风向具有明显的季节变化;
夏季高温多雨,具有海洋性;
冬季寒冷干燥,具有大陆性。
典型气候区在副热带和暖温带的大陆东岸,尤以亚洲东南部为显著。
2.太阳辐射与地面辐射的异同是什么?
二者都是以电磁波方式放射能量;
二者波长不同,太阳辐射能量主要在0.15~4微米,包括紫外线、可见光和红外线,能量最大的波长为0.48微米。
地面辐射能量主要在3~80微米,为红外线,能量最大的波长在10微米附近。
二者温度不同,太阳表面温度为地面的20倍,太阳辐射通量密度为地面的204倍。
3.何谓降水变率?
它与旱涝关系如何?
降水变率=降水距平/多年平均降水量×
100%。
它表示降水量变动情况,变率大,说明该地降水量距平均值的差异大,即降水量有时远远超过多年的平均值,这样就会出现洪涝灾害;
相反,有时降水量远远少于平均降水量,则相应会出现严重缺水干旱。
4.空气块在作上升运动时会降温的原因是什么?
空气块作上升运动是绝热过程。
当上升运动时,因周围气压降低,气块体积膨胀,以维持与外界平衡,对外作功,消耗能量。
因为是绝热过程,所消耗的能量只能取自气块本身,所以温度降低。
5.耕翻措施的气象效应。
产生气象效应之一:
白天或暖季土壤表层温度较高,底层温度相对较低;
夜间或冷季,表层温度较低,底层温度相对较高。
因此,表层土温日、年较差较大,故有“锄头底上三把火”之说。
效应之二:
土壤上升毛管水大为减弱,底层土壤保持较大湿度,起保墒作用。
故有“锄头底下三分水”之说。
6.试比较沙土和粘土、干松土壤和紧湿土壤温度变化的特点及其成因。
沙土和干松土在白天或增温季节,升温比粘土、紧湿土壤要快;
在夜间或降温季节沙土和干松土降温比粘土和紧湿土也快。
结果沙土和干松土的温度日较差比粘土和紧湿土的日较差大。
这是因为沙土和干松土中空气较多,粘土和紧湿土中水分较多,而空气的热容量和导热率比水的要小的缘故。
7.霜与霜冻有何联系与异同?
在作物生长季节,当土壤表面,植物表面以及近地面气层的温度降至0℃以下时,作物遭受冻害,即为霜冻。
它是一种生物学现象。
出现霜冻时,若近地面空气层中水汽达饱和,在地面就会有白色晶体状凝结物出现,这就是霜,所以霜是一种天气现象。
出现霜时不一定有霜冻,出现霜冻时也不一定有霜。
8.雾的种类及成因
雾的种类:
辐射雾:
夜间地面和近地面气层,因辐射冷却,使空气温度降低至露点温度以下而形成的雾。
平流雾:
当暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却,使空气温度降低到露点温度以下而形成的雾。
混合雾:
是在冷空气平流入侵和辐射冷却双重作用下而形成的雾
9.影响农田蒸散的主要因子是什么?
有三方面:
(1)气象因子。
包括辐射差额、温度、湿度和风等;
(2)植物因子。
包括植物覆盖度、植物种类、生育状况等;
(3)土壤因子。
包括土壤通气状况、土壤含水量、土壤水的流动情况等。
10.为什么高大山体的迎风坡多云雨?
由于空气受高大山体阻碍,沿着迎风坡绝热上升,按干绝热规律降温;
到一定高度(凝结高度)时,空气达到饱和状态,然后按湿绝热规律上升降温,空气中水汽凝结,成云致雨。
故迎风坡多云雨。
11.为什么锋面附近常常是阴雨天气?
(1)锋面两侧是不同的气团,温、湿、压、风等气象要素水平差异较大,锋面过境时常引起气象要素的急剧变化。
(2)锋面移动时,暖空气沿锋面向上爬升,绝热冷却,水汽达饱和后,易凝结成云,产生降水,因而锋面附近常常是大风、降水天气。
12.地面最高温度为什么出现在午后(13时左右)?
正午时虽然太阳辐射强度最强,但地面得热仍多于失热,地面热量贮存量继续增加,因此,温度仍不断升高,直到午后13时左右,地面热收入量与支出量相等,热贮存量不再增加,此时地面热贮存量才达到最大值,相应地温度才出现最高值。
13.试述到达地面的太阳辐射光谱段对植物生育的作用。
太阳辐射三个光谱段。
紫外线对植物生长发育主要起生化效应,对植物有刺激作用,能促进种子发芽、果树果实的色素形成,提高蛋白质和维生素含量以及抑制植物徒长和杀菌作用等。
可见光主要起光效应,提供给绿色植物进行光合作用的光能,主要吸收红橙光区和蓝紫光区。
红外线主要起热效应,提供植物生长的热量。
14.垂直气候及其农业特征。
又称立体气候。
在高大山体的垂直方向上,气候分带明显。
其垂直分布状况好比水平方向上,由低纬度到高纬度依次出现各种气候类型。
如地处热带的山
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