氣象知識學(xué)知識題有答案解析

1、氣軸M蝴第一章大氣一、名詞解釋題：.干潔大氣：除去了水汽和各種懸浮的固體與液體微粒的純凈大氣，稱為干潔大氣。.下墊面：指與大氣底部相接觸的地球表面，或墊在 空氣層之下的界面。如地表面、海面及其它各種水面、植 被表面等。.氣象要素：構(gòu)成和反映大氣狀態(tài)的物理量和物理現(xiàn) 象，稱氣象要素。主要包括氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)、云、 能見度、降水、輻射、日照和各種天氣現(xiàn)象等。二、填空題：（說明：在有底線的數(shù)字處填上適當(dāng)內(nèi)容）.干潔大氣中，按容積計(jì)算含量最多的四種氣體是：（1）、（2）、僦和（3）。.大氣中臭氧主要吸收太陽輻射中的（4）。.大氣中二氧化碳和水汽主要吸收（5）輻射。.近地氣層空氣中二氧化碳的濃度一般

2、白天比晚上（6）,夏天比冬天 （7）。. （8）是大氣中唯一能在自然條件下發(fā)生三相變化的成分，是天氣演變的重要角色。.根據(jù)大氣中（9）的鉛直分布，可以把大氣在鉛直方向上分為五個層次。.在對流層中，溫度一般隨高度升高而（10）。.大氣中對流層之上的一層稱為（11）層，這一層上部氣溫隨高度增高而（12）。.根據(jù)大氣中極光出現(xiàn)的最大高度作為判斷大氣上界的標(biāo)準(zhǔn)，大氣頂約高（13）千米。答案：（1）氮（2）氧（3）二氧化碳 （4）紫外線（5） 長波（6）低（7）低（8）水汽（9）溫度（10）降低（11） 平流（12）升高 （13）1200三、判斷題：（說明：正確的打，錯誤的打X” ）.臭氧主要集中在平流

3、層及其以上的大氣層中，它可以吸收太陽輻射中的紫外線。.二氧化碳可以強(qiáng)烈吸收太陽輻射中的紫外線， 使地 面空氣升溫，產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。.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減少。.地球大氣中水汽含量一般來說是低緯多于高緯，下層多于上層，夏季多于冬季。.大氣在鉛直方向上按從下到上的順序， 分別為對流 層、熱成層、中間層、平流層和散逸層。.平流層中氣溫隨高度上升而升高， 沒有強(qiáng)烈的對流運(yùn)動。運(yùn)動。在一年中，二氧化碳的濃度也主要受植物光合作用速.熱成層中空氣多被離解成離子，因此又稱電離層。答案：1.對，2.錯，3.錯，4.對，5.錯，6.對，7.對。 四、問答題：.為什么大氣

4、中二氧化碳濃度有日變化和年變化？答：大氣中的二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的重要原料。植物在太陽輻射的作用下，以二氧化碳和水為原料， 合成碳水化合物，因此全球的植物要消耗大量的二氧化 碳；同時(shí)，由于生物的呼吸， 有機(jī)物的分解以及燃燒化石 燃料等人類活動，又要產(chǎn)生大量的二氧化碳。這樣就存在 著消耗和產(chǎn)生二氧化碳的兩種過程。一般來說，消耗二氧化碳的光合作用只在白天進(jìn)行，其速度在大多數(shù)地區(qū)是夏 半年大，冬半年??；而呼吸作用等產(chǎn)生二氧化碳的過程則 每時(shí)每刻都在進(jìn)行。所以這兩種過程速度的差異在一天之 內(nèi)是不斷變化的，在一年中也隨季節(jié)變化， 從而引起二氧 化碳濃度的日變化和年變化。在一天中，從日出開始，隨著太

5、陽輻射的增強(qiáng)，植物 光合速率不斷增大，空氣中的二氧化碳濃度也隨之不斷降 低，中午前后，植被上方的二氧化碳濃度達(dá)最低值；午后,隨著空氣溫度下降，光合作用減慢，呼吸速率加快，使二 氧化碳消耗減少；日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍 在進(jìn)行，故近地氣層中二氧化碳濃度逐漸增大，到第二天日出時(shí)達(dá)一天的最大值。率的影響。一般來說，植物夏季生長最旺，光合作用最強(qiáng)，秋季最弱。因此二氧化碳濃度秋季最小，春季最大。此外，由于人類燃燒大量的化石燃料，大量的二氧化碳釋放到空氣中，因而二氧化碳濃度有逐年增加的趨勢。.對流層的主要特點(diǎn)是什么？答：對流層是大氣中最低的一層，是對生物和人類活動影響最大的氣層。對流層的主要特點(diǎn)

6、有：(1)對流層集中了 80%以上的大氣質(zhì)量和幾乎全部的水汽，是天氣變化最復(fù)雜的層次，大氣中的云、霧、雨、雪、雷電等天氣現(xiàn)象，都集中在這一氣層內(nèi)；(2)在對流層中，氣溫一般隨高度增高而下降，平均每上升100米， 氣溫降低0.65 C,在對流層頂可降至一50 c至一85 C;(3)具有強(qiáng)烈的對流運(yùn)動和亂流運(yùn)動，促進(jìn)了氣層內(nèi)的能量和物質(zhì)的交換；(4)溫度、濕度等氣象要素在水平方向的分布很不均勻，這主要是由于太陽輻射隨緯度變化和地表性質(zhì)分布的不均勻性而產(chǎn)生的。五、復(fù)習(xí)思考題：.臭氧在大氣中有什么作用？它與平流層溫度的鉛直分布有什么關(guān)系？.二氧化碳的日年化、年變化和長期變化的特點(diǎn)如暮光照射的時(shí)間之和。

7、暮光照射的時(shí)間之和。何？為什么會有這樣的變化?.為何氣象學(xué)中將大氣中含量并不太大的水汽看作是一種重要的成分？.大氣在鉛直方向上分層的依據(jù)是什么？.大氣在鉛直方向上可分為哪幾層？其中最低的一層 有什么特點(diǎn)？.根據(jù)氣體的狀態(tài)方程，說明當(dāng)一塊空氣的溫度比同 高度上周圍空氣溫度高或低時(shí)，這塊空氣在鉛直方向上的運(yùn)動情況。.根據(jù)狀態(tài)方程，比較同溫同壓下干、濕空氣密度的 差異。第二章輻射一、名詞解釋題：.輻射：物體以發(fā)射電磁波或粒子的形成向外放射能 量的方式。由輻射所傳輸?shù)哪芰糠Q為輻射能，有時(shí)把輻射能也簡稱為輻射。.太陽高度角：太陽光線與地平面的交角。是決定地 面太陽輻射通量密度的重要因素。在一天中，太陽高

8、度角在日出日落時(shí)為 0,正午時(shí)達(dá)最大值。.太陽方位角：太陽光線在地平面上的投影與當(dāng)?shù)刈?午線的交角。以正南為 0,從正南順時(shí)鐘向變化為正，逆 時(shí)針向變化為負(fù)，如正東方為一 90 ,正西方為90 。.可照時(shí)間：從日出到日落之間的時(shí)間。.光照時(shí)間：可照時(shí)間與因大氣散射作用而產(chǎn)生的曙.太陽常數(shù)：當(dāng)?shù)厍蚓嗵枮槿盏仄骄嚯x時(shí)，大氣上界垂直于太陽光線平面上的太陽輻射能通量密度。其值為1367瓦？米2 。.大氣質(zhì)量數(shù)：太陽輻射在大氣中通過的路徑長度與大氣鉛直厚度的比值。.直接輻射：以平行光線的形式直接投射到地面上的太陽輻射。.總輻射：太陽直接輻射和散射輻射之和。.光合有效輻射：綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，能被

9、葉綠素吸收并參與光化學(xué)反應(yīng)的太陽輻射光譜成分。.大氣逆輻射：大氣每時(shí)每刻都在向各個方向放射長波輻射，投向地面的大氣輻射，稱為大氣逆輻射。.地面有效輻射：地面輻射與地面吸收的大氣逆輻射之差，即地面凈損失的長波輻射。.地面輻射差額：某時(shí)段內(nèi)，地面吸收的總輻射與放出的有效輻射之差。二、填空題：.常用的輻射通量密度的單位是（1）。.不透明物體的吸收率與反射率之和為（2）。.對任何波長的輻射，吸收率都是 1的物體稱為。.當(dāng)絕對溫度升高一倍時(shí)，絕對黑體的總輻射能力將增大（4）倍。.如果把太陽和地面都視為黑體， 太陽表面絕對溫度 為6000K ,地面溫度為 300K ,則太陽表面的輻射通量 密度是地表面的

10、(5)倍。.絕對黑體溫度升高一倍時(shí)，其輻射能力最大值所對應(yīng)的波長就變?yōu)樵瓉淼?6)。.太陽赤緯在春秋分時(shí)為(7),冬至?xí)r為(8)。.上午8時(shí)的時(shí)角為(9)，下午15時(shí)的時(shí)角為 (10)。.武漢(30 N)在夏至、冬至和春秋分正午時(shí)的太陽高 度角分別為(11) , (12)和(13)。.冬半年，在北半球隨緯度的升高，正午的太陽高度角(14)。 TOC o 1-5 h z .湖北省在立夏日太陽升起的方位是(15)。.在六月份，北京的可口時(shí)間比武漢的(16)。.在太陽直射北緯10。時(shí)，北半球緯度高于(17)的北極地區(qū)就出現(xiàn)極晝。.由冬至到夏至，北半球可照時(shí)間逐漸(18)。.光照時(shí)間延長，短日照植物的

11、發(fā)育速度就會(19)。.在干潔大氣中，波長較短的輻射傳播的距離比波長較長的輻射彳播距離(20)。.隨著太陽高度的降低，太陽直接輻射中長波光的比(21)。.地面溫度越高，地面向外輻射的能量越(22)。.地面有效輻射隨空氣濕度的增大而(23),隨地面與空氣溫度之差的增大而(24),隨風(fēng)速的增大而(25)。.地面吸收的太陽總輻射與地面有效輻射之差稱為(26)。答案：(1)瓦.米一2 ; (2)1 ; (3)絕對黑體；(4)15 ;160000 ; (6)二分之一；(7)0 ;(8) -23 27;(9)60 ; (10)45 ; (11)83 27 ; (12)36 33;三、選擇題：(說明：在四個

12、答案中，只能選一個正確答案填入空格內(nèi)。).短日照植物南種北引，生育期將 A.延長；B.縮短；C.不變；D.可能延長也可能縮短。.晴朗的天空呈藍(lán)色，是由于大氣對太陽輻射中藍(lán)紫色光較多的結(jié)果。A.吸收； B.散射； C.反射；D.透射。.對光合作用有效白輻射包含在 中。A.紅外線；B.紫外線；C.可見光；D.長波輻射。.在大氣中放射輻射能力最強(qiáng)的物質(zhì)是 A.氧；B.臭氧；C.氮；D.水汽、水滴和二氧化碳。.當(dāng)?shù)孛嬗行л椛湓龃髸r(shí)，夜間地面降溫速度將 A.加快； B.減慢； C.不變； D.取決于氣溫。答案：1. A ;2. B ;3. C ;4. D ;5. A。四、判斷題：.對絕對黑體，當(dāng)溫度升高

13、時(shí)，輻射能力最大值所對應(yīng)的波長將向長波方向移動。.在南北回歸線之間的地區(qū)，一年有兩次地理緯度等 于太陽赤緯。.時(shí)角表示太陽的方位，太陽在正西方時(shí)，時(shí)角為90 。.北半球某一緯度出現(xiàn)極晝時(shí)，南半球同樣的緯度上 必然出現(xiàn)極夜。.白天氣溫升高主要是因?yàn)榭諝馕仗栞椛涞木壒省?光合有效輻射只是生理輻射的一部分。.太陽直接輻射、散射輻射和大氣逆輻射之和稱為總 輻射。.地面輻射和大氣輻射均為長波輻射。.對太陽輻射吸收得很少的氣體，對地面輻射也必然很少吸收。.北半球熱帶地區(qū)輻射差額晝夜均為正值，所以氣溫較(Wj 答案：1.錯；2.對；3.錯；4.對；5.錯；6.對；7.錯；8.對；9.錯；10.錯。五、計(jì)

14、算題1.任意時(shí)刻太陽高度角的計(jì)算根據(jù)公式 Sinh = sin(j)sin 8+cos(j)cos Scos w大致分三步進(jìn)行：(1)計(jì)算時(shí)角3,以正午時(shí)為0 ,上午為負(fù)，下午為正，每小時(shí)15。；如以“度”為單位，其計(jì)算式是3= (t 12)X15。其中t為以小時(shí)為單位的時(shí)間；如以“弧度”為單位，則3= (t -12) X2M24建議計(jì)算時(shí)以角度為單位。(2)計(jì)算sinh值(所需的8值可從教材附表 3中查到，考試時(shí)一般作為已知條件給出)。(3)求反正弦函數(shù)值h,即為所求太陽高度角。例：計(jì)算武漢(30 N)在冬至日上午10時(shí)的太陽高度角。解：上午 10 時(shí)：co = (t-12) X15 =(1

15、0 -12) X15 =-30 冬至日：S = - 23 27武漢緯度：()=30 .sinh = sin30 sin( 23 27) + cos30 cos( - 2327)cos( 30 )=0.48908h=29 172.正午太陽高度角的計(jì)算根據(jù)公式：h=90 -()+ S進(jìn)行計(jì)算；特別應(yīng)注意當(dāng)計(jì)算結(jié)果h90。時(shí)應(yīng)取補(bǔ)角(即用用180 T作為太陽高度角）。cos 30 = -tg（f）tg S=tg30 tg（ -20 ）=0.210138也可根據(jù)h=90 -H S|進(jìn)行計(jì)算，就不需考慮取補(bǔ)角的問題（建議用后一公式計(jì)算）。還應(yīng)注意對南半球任何地區(qū)，。應(yīng)取負(fù)值；在北半球?yàn)槎肽辏ㄇ锓种链悍?/p>

16、）時(shí)，8也取負(fù)值。例計(jì)算當(dāng)太陽直射20 S時(shí)（約11月25日）在40 S的 正午太陽高度角。解：已知。=-40 （在南半球）8=20.h=90 -（-40 ）+（ -20 ）=110 計(jì)算結(jié)果大于90。，故取補(bǔ)角，太陽高度角為：h=180 T10 =70 也可用上述后一公式直接得h=90 -H 8| = 90 -4-40 -（-20 ）|=70 .計(jì)算可照時(shí)間大致分三步：（1）根據(jù)公式： cos w 0 = tg （j）tg S 計(jì)算 cos w0 的 值。（2）計(jì)算反余弦函數(shù)值3 0，得日出時(shí)角為一3 0 ,日落 時(shí)角為+ 3 0（3）計(jì)算可照時(shí)間 230 /15 （其中3 0必須以角度為單

17、 位）。例計(jì)算11月25日武漢的可照時(shí)間。3 0 =77.87 即：日出時(shí)角為一77.87。（相當(dāng)于真太陽時(shí)6時(shí)49分），日落時(shí)角為77.87。（相當(dāng)于真太陽時(shí)17時(shí)11分）。可照時(shí)間=2 3 0/15 =2 X77.87 /15 =10.38 小時(shí).計(jì)算水平面上的太陽直接輻射通量密度根據(jù)公式： Rsb=Rsc ?am sinh大致分三步進(jìn)行計(jì)算：（1）計(jì)算太陽高度角的正弦sinh （參看第1, 2兩部分）。（2）計(jì)算大氣質(zhì)量數(shù)，一般用公式m=1/sinh計(jì)算Rsb例1計(jì)算北京（?。╢）=40 N）冬至日上午10時(shí)水平面上的太陽直接輻射通量密度（設(shè)Rsc=1367 瓦？米-2 ,a=0.8）。

18、解：已知（）=40 , 8= -23 27（冬至日）,3= 30 sinh=sin40 sin（ - 23 27） + cos40 cos（ - 23 27）cos（ 30 ）=0.352825m=1/sinh=1/0.352825=2.8343Rsb=Rsc ? am sinh=1367 x 0.82.8343 x0.352825=256.25 （ 瓦？米2 ）例2計(jì)算武漢（。為30 N）在夏至日正午時(shí)的太陽直接輻射通量密度（已知a=0.8）。解：已知。=30 , =23 27,解：由附表3可查得8 = 20 ,武漢緯度。=30正午太陽高度角為h=90 （） 8=90 30 2327=832

19、7=8327h=90 -U S|=90 卡0 -（-23 27）|=3633m=1/sinh=1.00657Rsb=Rsc ?am sinh=1367 x 0.81.00657 x sin83 27=1084.87 （ 瓦？米2）例3當(dāng)太陽直射南半球緯度18時(shí)，試求我國緯度42 處地面上正午時(shí)的直接輻射通量密度（已知大氣透明系數(shù)為0.7 ,太陽常數(shù)為1367瓦？米2）。解：已知（）=42 8=18 a=0.7正午時(shí)：h=90 - + 8=90 Y2 78 =30 m=1/sinh=1/sin30 =2Rsb=Rsc ?am sinh=1367 x（0.7）2 sin30 =334.9 （ 瓦?

20、米-2 ）m=1/sinh=1/sin36 33=1.6792（注意：此處計(jì)算m時(shí)不能用a代替h） o對于南坡，正午時(shí)a =h+坡度=36 33+20=56 33Rsb 南坡=Rsc?am sin a=1367 X0.81.6792Xsin56 33=784.14 （ 瓦？米2 ）對于北坡，正午時(shí)a=h 坡度=36 33 -20 =16 33（如果北坡坡度大于h時(shí)則無直射光，即 Rsb北坡=0）Rsb 北坡=Rsc?am sin “=1367 X0.81.6792Xsin16 33=267.71 （ 瓦？米2 ）由此題可知冬季南坡暖而北坡冷的一個重要原因在于Rsb南坡和Rsb北坡的差別。例2在

21、46.5 N的某地欲蓋一朝南的玻璃溫室，為了減5.5.計(jì)算坡面的太陽直接輻射通量密度坡面上的直接輻射通量密度計(jì)算式為：小反射損失，要使冬至日正午時(shí)太陽直接光線垂直于玻璃面，試問玻璃面與地平面的夾角應(yīng)是多少？冬至日正午時(shí)Rsb 坡=Rsc ?am sin a其中a為太陽光線與坡面的夾角。Rsb坡的計(jì)算步驟與上述水平面上Rsb的計(jì)算類似，但在第2步（計(jì)算m）后，應(yīng)確定夾角a。例1計(jì)算武漢（。為30 N）冬至日坡度為20。的南坡和北 坡在正午時(shí)的太陽直接輻射通量密度（設(shè)透明系數(shù) a=0.8）。到達(dá)玻璃面上的直接輻射通量密度為多少（已知太陽常數(shù)為1367瓦/米2 ,透明系數(shù)為0.8） ?解：已知（）=

22、46.5 , = -23.5 ,a=0.8 h=90 - + 8=90 -46.5 -23.5 =20 m=1/sinh=1/sin20 =2.923804玻璃面與地平面的夾角3 =90 = 90 -20 = 70 （2）玻璃面上的直接輻射通量密度為Rsb 坡=Rsc ?am sin & =1367 x （0.8）2.923804 xsin90 =711.9 sin90 =711.9 （ 瓦？米2 ）解：已知。=30 ,-23 27,正午太陽高度角為:22.試述正午太北半球陽高度角隨緯度和季節(jié)的變化例3在北緯36.5 處有一座山，其南北坡的坡度為30試求冬至日正午時(shí)水平地面上及南北坡面上的太陽

23、直接輻射通量密度（設(shè)大氣透明系數(shù)為0.8 ,太陽常數(shù)為1367瓦？米2）。解：已知。=36.5 ,8=23.5 a=0.8，坡面坡度 3 =30 h=90 廿 5=90 -36.5 +（ 23.5 ）=30 m=1/sinh=1/sin30 =2水平地面上直接輻射能量密度 Rsb=Rsc ?am sinh=1367 X（0.8）2 Xsin30 =437.4 （ 瓦？米2 ）南坡：Rsb 南坡=Rsc ?am sin a=Rsc ?am sin（h+3）=1367 X（0.8）2 Xsin60 = 757.7（瓦？米2 ）北坡： Rsb 北坡=Rsc ?am sin a=Rsc ?am sin

24、（h 3）=Rsc ?am sin0 =0由此題可知，一般來說冬季正午南坡上的太陽直接輻射最強(qiáng)，而對坡度大于太陽高度角的北坡，則無太陽直接輻射。所以南坡為溫暖的陽坡，北坡為陰冷的陰坡。六、問答題：1.太陽輻射與地面輻射的異同是什么？答：二者都是以電磁波方式放射能量；二者波長波不同，太陽輻射能量主要在 0.154微米，包括紫外線、可見光和紅外線，能量最大的波長為0.48微米。地面輻射能量主要在380 微米，為紅外線，能量最大的波長在10微米附近。二者溫度不同，太陽表面溫度為地面的20倍，太陽輻射通量密度為地面的204倍。規(guī)律。答：由正午太陽高度角計(jì)算公式 h=90 - |。一 8 | 可知在太陽

25、直射點(diǎn)處正午時(shí) h最大，為90 ;越遠(yuǎn)離直射 點(diǎn)，正午h越小。因此正午太陽高度角的變化規(guī)律為：隨緯度的變化：在太陽直射點(diǎn)以北的地區(qū)（。 8）,隨著緯度。的增大，正午h逐漸減?。辉谥鄙潼c(diǎn)以南的地區(qū)， 隨（）的增大，正午h逐漸增大。隨季節(jié)（8）的變化：對任何一定的緯度，隨太陽直射點(diǎn)的接近，正午h逐漸增大；隨直射點(diǎn)的遠(yuǎn)離，正午 h逐 漸減小。例如北回歸線以北的地區(qū)，從冬至到夏至，正午 h逐漸增大；從夏至到冬至，正午 h逐漸減小。在| 8 | 90 的地區(qū)極圈內(nèi)）,為極夜區(qū)，全天太 陽在地平線以下。.可照時(shí)間長短隨緯度和季節(jié)是如何變化的？答：隨緯度的變化：在北半球?yàn)橄陌肽陼r(shí)，全球隨緯度（）值的增大（在

26、南半球由南極向赤道（）增大 ）,可照時(shí)間延長；在北半球?yàn)槎肽陼r(shí)，全球隨緯度。值的增大可照時(shí)間縮短。隨季節(jié)（8）的變化：春秋分日，全球晝夜平分；北半球隨8增大（冬至到夏至），可照時(shí)間逐漸延長；隨8減小 （夏 至到冬至），可照時(shí)間逐漸縮短；南半球與此相反。在北半球?yàn)橄陌肽辏?0）時(shí)，北極圈內(nèi)緯度為（90 - 8） 以北的地區(qū)出現(xiàn)極晝，南極圈內(nèi)同樣緯度以南的地區(qū)出現(xiàn)極夜；在北半球冬半年（80）時(shí)，北極圈90 + 8以北的地 區(qū)出現(xiàn)極夜，南極圈內(nèi)同樣緯度以南出現(xiàn)極晝。.光照時(shí)間長短對不同緯度之間植物的引種有什么影響？答：光照長短對植物的發(fā)育，特別是對開花有顯著的影響。有些植物要求經(jīng)過一段較短的白天和

27、較長的黑夜才能開花結(jié)果，稱短日照植物；有些植物又要求經(jīng)過一段較 長的白天和較短的黑夜才能開花結(jié)果，稱長日照植物。前者發(fā)育速度隨生育期內(nèi)光照時(shí)間的延長而減慢，后者則相反。對植物的主要生育期（夏半年）來說，隨緯度升高光照 時(shí)間延長，因而短日照植物南種北引，由于光照時(shí)間延長，發(fā)育速度將減慢，生育期延長；北種南引，發(fā)育速度因光 照時(shí)間縮短而加快，生育期將縮短。長日照植物的情況與 此相反。而另一方面，對一般作物來說，溫度升高都會使發(fā)育速度加快，溫度降低使發(fā)育速度減慢。因此，對長日照植物來說，南種北引，光照時(shí)間延長將使發(fā)育速度加快，溫度降低又使發(fā)育速度減慢，光照與溫度的影響互相補(bǔ)償， 使生育期變化不大；北

28、種南引也有類似的光溫互相補(bǔ)償?shù)?作用。所以長日照植物不同緯度間引種較易成功。而對短日照植物，南種北引，光照和溫度的改變都使發(fā)育速度減 慢，光照影響互相疊加，使生育期大大延長；而北種南引， 光溫的變化都使發(fā)育速度加快，光溫影響也是互相疊加，使生育期大大縮短，所以短日照植物南北引種一般不易成不論對長功。但緯度相近且海拔高度相近的地區(qū)間引種， 日照植物和短日照植物，一般都容易成功。不論對長.為什么大氣中部分氣體成分對地面具有“溫室效應(yīng)”？答：大氣對太陽短波輻射吸收很少，絕大部分太陽輻 射能透過大氣而到達(dá)地面，使地面在白天能吸收大量的太 陽輻射能而升溫。但大氣中的部分氣體成分，如水汽、二 氧化碳等，都

29、能強(qiáng)烈地吸收地面放射的長波輻射，并向地面發(fā)射大氣逆輻射，使地面的輻射能不致于大量逸出太空 而散熱過多，同時(shí)使地面接收的輻射能增大（大氣逆輻射）。因而對地面有增溫或保暖效應(yīng)，與玻璃溫室能讓太 陽輻射透過而又阻止散熱的保溫效應(yīng)相似，所以這種保暖效應(yīng)被稱為大氣的“溫室效應(yīng)”。6.什么是地面有效輻射？它的強(qiáng)弱受哪些因子的影響？ 舉例說明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。答：地面有效輻射是地面放射的長波輻射與地面所吸收 的大氣逆輻射之差， 它表示地面凈損失的長波輻射，其值越大，地面損失熱量越多，夜晚降溫越快。影響因子有：（1）地面溫度：地面溫度越高，放射的長 波輻射越多，有效輻射越大。（2）大氣溫度：大氣溫度越高，向

30、地面放射的長波輻射越多，有效輻射越小。（3）云和空氣濕度：由于大氣中水汽是放射長波輻射的主要?dú)?體，所以水汽、云越多，濕度越大，大氣逆輻射就越大， 有效輻射越小。（4）天氣狀況：晴朗無風(fēng)的天氣條件下，大氣逆輻射減小，地面有效輻射增大。（5）地表性質(zhì)：地表越粗糙，顏色越深，越潮濕，地面有效輻射越強(qiáng)。（6）海拔高度：高度增高，大氣密度減小，水汽含量降低，使大氣逆輻射減小，有效輻射增大。（7）風(fēng)速：風(fēng)速增大能使高層和低層空氣混合，在夜間帶走近地層冷空氣，而代之以溫度較高的空氣，地面就能從較暖的空氣中得到較多的大氣逆輻射，因而使有效輻射減小；而在白天風(fēng)速增大可使有效輻射轉(zhuǎn)向增大。舉例：因?yàn)橐归g地面溫度

31、變化決定于地面有效輻射的強(qiáng)弱，所以早春或晚秋季節(jié)夜 間地面有效輻射很強(qiáng)時(shí)，引起地面及近地氣層急劇降溫， 可出現(xiàn)霜凍。7.試述到達(dá)地面的太陽輻射光譜段對植物生育的作 用。答：太陽輻射三個光譜段是紫外線（0.15 -0.4微米）、可見光（0.4 -0.76微米）和紅外線（0.76 -4微米）。紫外 線對植物生長發(fā)育主要起生化效應(yīng)，對植物有刺激作用， 能促進(jìn)種子發(fā)芽、果樹果實(shí)的色素形成，提高蛋白質(zhì)和維 生素含量以及抑制植物徒長和殺菌作用等?？梢姽庵饕鸸庑?yīng)，提供給綠色植物進(jìn)行光合作用的光能，主要吸收紅橙光區(qū)（0.6 -0.7微米）和藍(lán)紫光區(qū)（0.4 -0.5微米）。 紅外線主要起熱效應(yīng)， 提供植物

32、生長的熱量，主要吸收波長為2.0 3.0微米的紅外線。七、復(fù)習(xí)思考題：溫快得多，問在移去外界輻射源后，哪一個降溫快？若 A、B都不是灰體，你的結(jié)論還成立嗎？.雪面對太陽輻射的反射率很大（約0.9）,對紅外輻射 的吸收率也很大（可達(dá)0.99）,由此解釋地面積雪時(shí)天氣 特別寒冷的原因。.設(shè)灰體的吸收率為 a,試推導(dǎo)其總輻射能力與溫度的 關(guān)系式（提示：將 Kirchhoff 定律與 Stefan Boltzmann定律結(jié)合起來考慮）。.已知太陽表面溫度約為 6000K ,地球表面溫度平均 約為300K，假定太陽表面為絕對黑體，地球表面為吸收 率為0.9的灰體，試分別計(jì)算太陽和地球表面的總放射能 力。

33、.計(jì)算武漢（30N）二分、二至日出、日落時(shí)間和可照 時(shí)間。.試分析正午太陽高度角隨緯度和季節(jié)的變化規(guī)律。.根據(jù)可照時(shí)間計(jì)算公式分析可照時(shí)間隨緯度和季節(jié) 的變化規(guī)律。.當(dāng)太陽赤緯為8時(shí)，在地球上哪些區(qū)域分別出現(xiàn)極 晝、極夜？.假如地球自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道面鉛直，地球上還會有 季節(jié)交替嗎？可照時(shí)間還會變化嗎？正午太陽高度角隨 緯度如何變化呢？為什么？1.對A1.對A、B兩灰體，在同樣強(qiáng)度的輻射照射下，A升物一般原產(chǎn)于低緯度地區(qū)?.對長日照作物和短日照植物進(jìn)行南北引種，哪一種更易成功？為什么？.已知日地平均距離為 1.495 X108公里，太陽直徑 為1.392 X106公里，太陽常數(shù)為 1367瓦？米

34、2 ,將太 陽視為絕對黑體，忽略宇宙塵埃對太陽輻射的吸收作用， 試推算太陽表面輻射的輻射通量密度、總功率和有效溫 度。.為何晴天天空常呈尉藍(lán)色？而日出、日落時(shí)太陽光盤又呈紅色？.根據(jù)水平面太陽直接輻射通量密度的計(jì)算式，分析直接輻射的影響因素。.計(jì)算武漢（30 N）和北京（40 N）冬至和夏至日晴天 真太陽時(shí)10、12時(shí)的太陽直接輻射通量密度 （設(shè)透明系 數(shù) p=0.8 ）。.任一坡面上太陽直接輻射通量密度為Rsb坡=Rsc ?am sin ”（其中”為太陽光線與坡面的夾角），試分 別計(jì)算武漢冬至和夏至正午時(shí)， 在坡度為30的南坡和北 坡上的太陽輻射通量密度（設(shè)透明系數(shù)p=0.8 ）。.武漢夏至

35、日測得正午水平面上的直接輻射通量密 度為800瓦？米2 ,設(shè)這一天天空晴朗，透明系數(shù)不變， 試計(jì)算透明系數(shù)和下午16時(shí)的太陽輻射通量密度。.太陽直接輻射、散射輻射與總輻射各受哪些因素影 響？.晴天直接輻射和散射輻射中光譜能量分布各隨太陽高度角如何變化？為什么？（提示：根據(jù)分子散射規(guī)律解釋）。.不同光譜成分的太陽輻射對植物的生命活動有何影響？.地面輻射通量密度如何計(jì)算？它受什么因素影響？.何謂大氣的“溫室效應(yīng)”？如果大氣中水汽含量減少，“溫室效應(yīng)”是增強(qiáng)還是減弱？為什么（不考慮大氣中水汽的凝結(jié)物的影響）？.何謂地面有效輻射？它受哪些因素的影響？.為何在對流層中，氣溫隨高度的升高而降低？.何謂地面

36、輻射差額？其日變化和年變化特征如何？.解釋名詞：輻射、絕對黑體、灰體、太陽赤緯、太陽高度角、方位角、可照時(shí)間、光照時(shí)間、光周期現(xiàn)象、 長日照植物、短日照植物、太陽常數(shù)、大氣透明系數(shù)、大 氣質(zhì)量數(shù)、總輻射、大氣逆輻射、溫室效應(yīng)、地面有效輻 射、輻射差額。第三章溫度一、名詞解釋題：.溫度（氣溫）日較差：一日中最高溫度 （氣溫）與最低 溫度（氣溫）之差。.溫度（氣溫）年較差：一年中最熱月平均溫度（氣溫）與最冷月平均溫度（氣溫）之差。.日平均溫度：為一日中四次觀測溫度值之平均。即T 平士= = (T02 +T08 + T14 + T20) +4。.候平均溫度：為五日平均溫度的平均值。.活動溫度：高于生

37、物學(xué)下限溫度的溫度。.活動積溫：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物學(xué)下限溫度的日平均氣溫的總和。.有效溫度：活動溫度與生物學(xué)下限溫度之差。.有效積溫：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效溫度的總和。.逆溫：氣溫隨高度升高而升高的現(xiàn)象。.輻射逆溫：晴朗小風(fēng)的夜間，地面因強(qiáng)烈有效輻射而很快冷卻，從而形成氣溫隨高度升高而升高的逆溫。.活動面(作用面)：凡是輻射能、熱能和水分交換 最活躍，從而能調(diào)節(jié)鄰近氣層和土層溫度或濕度狀況的物 質(zhì)面。.容積熱容量：單位容積的物質(zhì)，升溫 1C,所需 要的熱量。.農(nóng)耕期：通常把日平均溫度穩(wěn)定在 0 c以上所持 續(xù)的時(shí)期，稱為農(nóng)耕期。.逆溫層：氣溫隨高度升高而

38、升高的現(xiàn)象，稱為逆溫現(xiàn)象。發(fā)生逆溫現(xiàn)象的氣層，稱為逆溫層。.三基點(diǎn)溫度：是指生物維持生長發(fā)育的生物學(xué)下限溫度、上限溫度和最適溫度。二、填空題：.空氣溫度日變化規(guī)律是：最高溫度出現(xiàn)在 (1)時(shí),最低溫度出現(xiàn)(2)時(shí)。年變化是最熱月在(3),最冷月在(4)月。. 土溫日較差，隨深度增加而(5),極值(即最高，最低值)出現(xiàn)的時(shí)間，隨著深度的增加而(6)。.水的熱容量(C)比空氣的熱容量 (7)。水的導(dǎo)熱率(入)比空氣(8)。粘土的熱容量比沙土的要(9)，粘土的導(dǎo)熱率比沙土 (10)。.干松土壤與緊濕土壤相比：C干松土 C緊濕土 ；入干松土 10 =n1 t1 +n2 t2 + n3 t3 =31 X

39、21.3+ 30 X25.7 +31 X28.8=2324.1CA= S(T B) =n1 (t1 B) + n2 (t2 B) + n3到抽穗的有效積溫為 242 C,生物學(xué)下限溫度為11.5 C,天氣預(yù)報(bào)5月下旬至6月中旬平均溫度為 22.5 C,試問抽穗日期是何時(shí)？解：已知 A=242 C, T=22.5 C, B=11.5 Cn=A/(T n=A/(T B)=242 / (22.5- 11.5)=242 / 11=22(t3 - B)=31 X11.3 +30 X15.7 +31 X18.8=1404.1 C答：活動積溫和有效積溫分別為2324.1 C和(天)1404.1 C。答：6月

40、161404.1 C。5.離地面200米高處的氣溫為 20 Co此高度以上氣 第四章 水分(1200 - (1200 - 200)米=13.5 C流失而在水平面上積累的水層厚度。層的氣溫垂直遞減率平均為0.65 C/100米，試求離地面1200米高處的氣溫。若 1200米處空氣是未飽和狀態(tài)， 當(dāng)氣塊從此高度下沉至地面，其溫度為若干？解：已知 Z1 =200 米， Z2 =1200 米，t1=20 C r=0.65 C /100 米 rd =1 C/100 米設(shè)1200米處氣溫為t2 , 氣塊下沉至地面時(shí)的溫 度為t。(1) (t2-11 )/(Z2-Z1 )= -rt2 =t1-r(Z2 -Z

41、1 )=20 -0.65 C/100 米X一、名詞解釋題：.飽和水汽壓(E):空氣中水汽達(dá)到飽和時(shí)的水汽壓。.相對濕度(U):空氣中的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比。.飽和差(d):同溫度下飽和水汽壓與實(shí)際水汽壓之差。.露點(diǎn)溫度(td ):在氣壓和水汽含量不變時(shí)，降低溫度使空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度。.降水量：從大氣中降落到地面，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透和.干燥度：為水面可能蒸發(fā)量與同期內(nèi)降水量之比。.農(nóng)田蒸散：為植物蒸騰與株間土壤蒸發(fā)的綜合過程。.降水距平：是指某地實(shí)際降水量與多年同期平均降 水量之差。.降水變率=降水距平/多年平均降水量X 100 %.形成露時(shí)的露點(diǎn)溫度在零上，出現(xiàn)霜時(shí)的露點(diǎn)溫度

42、在零下。.當(dāng)干燥度小于0.99時(shí)，為濕潤，大于 4為干燥。答案：1.錯， 2.錯， 3.錯， 4.對， 5.對。四、選擇題：10.輻射霧：夜間由于地面和近地氣層輻射冷卻，致使空氣溫度降低至露點(diǎn)以下所形成的霧。二、填空題： TOC o 1-5 h z .低層大氣中的水汽，隨著高度的升高而（1）。.蒸發(fā)量是指一日內(nèi)由蒸發(fā)所消耗的（2）。.相對濕度的日變化與溫度的日變化（3）。.使水汽達(dá)到過飽和的主要冷卻方式有（4）冷卻、接觸冷卻、（5）冷卻和（6）冷卻。.空氣中水汽含量越多，露點(diǎn)溫度越（7）?？諝庵械乃_(dá)到飽和時(shí)，則相對濕度是 （8）。答案：（1）減少，（2）水層厚度，（3）相反，（4）輻射，（

43、5）混合，（6）絕熱，（7）高，（8）100 %。三、判斷題：.當(dāng)氣溫高于露點(diǎn)溫度時(shí)，飽和差則等于零。.相對濕度在一天中，中午最大，早上最小。.甲地降水相對變率較乙地同時(shí)期的相對變率大，說.當(dāng)飽和水汽壓為 8hPa ,相對濕度為80%,則水汽 壓為（）。6.4hPa , 4.6hPa , 8.0hPa , 4.0hPa.當(dāng)相對濕度為100 %時(shí)，則（）。氣溫高于露點(diǎn)，飽和差 =0 ;氣溫=露點(diǎn)，飽和差大于零；氣溫=露點(diǎn)，飽和差=0 ;氣溫低于露點(diǎn)，飽和差小于零。3.中午相對濕度變小，主要因?yàn)闅鉁厣?，從而使（）。e增大，E不變；E比e更快增大E減小，e更快減??；蒸發(fā)量增大，E降低。答案：1.；

44、2.；3.。五、簡答題：.何謂降水變率？它與旱澇關(guān)系如何？答：降水變率=降水距平/多年平均降水量X 100 %。明甲地降水量比乙地多。它表示降水量變動情況， 變率大，說明該地降水量距平均明甲地降水量比乙地多。值的差異大，即降水量有時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過多年的平均值，這樣使日較差變??；霧使空氣濕度增大，減弱農(nóng)田蒸散。對作就會出現(xiàn)洪澇災(zāi)害； 相反，有時(shí)降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于平均降水量，則相應(yīng)會出現(xiàn)嚴(yán)重缺水干旱。.相對濕度的日、年變化規(guī)律如何？答：相對濕度的日變化與氣溫日變化相反。最大值出現(xiàn)在凌晨，最小值出現(xiàn)在1415時(shí)。年變化一般是冬季最大，夏季最小。但若受海陸風(fēng)及季風(fēng)影響的地方，其日、年變化，有可能與氣溫相一致。.

45、影響農(nóng)田蒸散的主要因子是什么？答：有三方面：（1）氣象因子。包括輻射差額、溫度、濕度和風(fēng)等；（2）植物因子。包括植物覆蓋度、植物種類、生育狀況等；（3） 土壤因子。包括土壤通氣狀況、土壤含水量、土壤水的流動情況等。六、論述題：1.試述霧的種類及成因， 并分析霧在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義答：霧的種類：輻射霧：夜間地面和近地面氣層，因輻射冷卻，使空氣溫度降低至露點(diǎn)溫度以下而形成的霧。平流霧：當(dāng)暖濕空氣流經(jīng)冷的下墊面而逐漸冷卻，使空氣溫度降低到露點(diǎn)溫度以下而形成的霧。霧在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義：不利方面：霧削弱了到達(dá)地面的太陽輻射，使日照時(shí)間減少，改變光質(zhì)成分；霧影響土溫和氣溫日較差， 物生長發(fā)育、光合作用、產(chǎn)量和品質(zhì)等均產(chǎn)生不利影響。此外，霧為病蟲害提供滋生和發(fā)展條件。有利方面：在寒冷季節(jié)，霧可減弱地面有效輻射，減輕或避免作物的凍害； 霧對于以莖、葉為主要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的作物有利，如茶、麻等,可還延長營養(yǎng)生長期