③地面热量收支差额大于零 ④地面热量收支差额不等于零
3. 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( 4)。
①白天升高慢,夜间降温快 ②白天升高快,夜间降温慢 ③白天和夜间,升温、降温都快 ④白天升高慢,夜间降温慢 4. 我国温度的日较差和年较差随着纬度的升高是( 2 )。 ①日较差,年较差均减小 ②日较差、年较差均增大 ③年较差增大,日较差减小 ④日较差增大,年较差减小 五、简答题:
1、地面最高温度为什么出现在午后(13时左右)?
答: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。
2、试述什么是逆温及其种类,并举例说明在农业生产中的意义。
答:气温随着高度升高而升高的气层,称为逆温层。逆温的类型有辐射逆温、平流逆温、下沉逆温和锋面逆温。农业生产中,常利用逆温层内气流铅直运动弱的特点,选择上午喷洒农药和进行叶面施肥以提高药效及肥效。逆温层对熏烟防霜冻也有利。特别是晴天逆温更显著,贴近地面温度,可比2米上的气温低3~5℃,故冬季对甘薯、萝卜等晒干加工时,为防冻应将晒制品搁放在稍高处。
六、论述题:
2. 试述辐射逆温、平流逆温的成因,并举例说明逆温在农业生产中的意义。 成因:辐射逆温是在晴朗无风或微风的夜间,因地面有效辐射强烈而冷却,使近地气层随之降温,形成自地面向上随高度增加而增温的逆温现象。平流逆温是暖空气平流到冷的地面上,由于空气下层受冷地面影响而降温,形成自下而上随高度增加而增温的逆温现象。意义:逆温层的层结稳定,抑制铅直对流的发展,可利用逆温层出现时间进行喷洒农药防治虫害,施放烟雾防御霜冻,或进行叶面施肥等。冬季山区谷地或盆地因地形闭塞、夜间冷空气下沉常出现自谷底向上的逆温层,山坡处存在一个温度相对高的暖带,此带霜
9
期短,生长期相对较长,越冬安全,有利于喜温怕冻的果树和作物越冬,是开发利用山区农业气候资源的重要方面。逆温对于空气污染的严重地方却有加重危害的作用。
3. 试述“积温学说”的内容和积温在农业生产中的应用及其局限性。
答:“积温学说”认为作物在其它因子都得到基本满足时,在一定的温度范围内,温度与生长发育速度成正相关,而且只有当温度累积到一定总和时,才能完成其发育周期,这个温度的总和称为积温。它反映了作物在完成某一发育期或全生育期对热能的总要求。 应用方面:①用活动积温作为作物要求的热量指标,为耕作制度的改革、引种和品种推广提供科学依据。②用有效积温等作为作物的需热指标,为引种和品种推广提供重要科学依据。③应用有效积温作为预报物候期和病虫害发生期的依据,等等。
局限性:积温学说是理论化的经济方法。事实上在自然条件下作物的发育速度是多因子综合作用的结果。如作物的发育速度不单纯与温度有关,还与光照时间、辐射强度、作物三基点温度和栽培技术条件等因子有关。
七、计算题:
1. 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。
解:据题意先求出γ:γ=(19.9-7.8)/(1300-200)=1.1/100米 再进行比较判断: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。
2. 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?所需活动积温及有效积温各是多少?
解:(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:
10
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℃ 有效积温=750℃
答:该作物于6月22日开花,所需要的活动积温和有效积温分别为1280℃和750℃。
3. 育种过程中,对作物进行杂交,要求两亲本花期相遇,已知杂交品种由播种到开花,母本不育系和父本恢复系各要求大于10℃的有效积温分别为765℃和1350℃,试问父本播种后,母本何时播种为宜?已知父本播种后,天气预报日平均温度为25℃。 解:A母 =765℃, A父 =1350℃, T=25℃, B=10℃ n=(A父 -A母 )/(T-B)
=(1350-765)/(25-10)=585/15=39天 答:父本播种后39天母本播种。
4. 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 月平均温度(℃) 5 21.3 6 25.7 7 28.8 解: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 =n1 t1 +n2 t2 +n3 t3 =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℃
答:活动积温和有效积温分别为2324.1℃和1404.1℃。
5. 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?
解: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。
11
(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 +rd Z2 =13.5℃+1℃/100米×1200米=25.5℃
答: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℃。 6. 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?
解:已知A=242℃, T=22.5℃, B=11.5℃ n=A/(T-B)=242 / (22.5-11.5)=242 / 11=22 (天) 答:6月16日抽穗。
八、复习思考题:
11. 纬度对气温日较差和年较差有什么影响?为什么?
14. 何谓温度的铅直梯度?它和干绝热直减率、湿绝热直减率有什么不同? 15. 何谓逆温?在什么条件下可出现逆温?逆温在农业上有什么意义?
18. 已知500m、1000m和2000m高处的气温分别为12.0℃,8.0℃和2.0℃,试判断500m~1000m和1000m~2000m这两层空气的稳定度。
第四章 水 分
一、名词解释题:
1. 饱和水汽压(E):空气中水汽达到饱和时的水汽压。
2. 相对湿度(U):空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比。 3. 饱和差(d):同温度下饱和水汽压与实际水汽压之差。
4. 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。 5. 降水量:从大气中降落到地面,未经蒸发、渗透和流失而在水平面上积累的水层厚度。
8. 降水距平:是指某地实际降水量与多年同期平均降水量之差。 9. 降水变率=降水距平/多年平均降水量×100%
12