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农业气象要素_农业气象要素主要包含哪些
tamoadmin 2024-09-03 人已围观
简介1.气象六要素2.五要素气象站指的是哪五要素?3.农业自然的构成错综复杂的农田小气候常通过农田中不同作物群体结构内辐射、温度、湿度、风和二氧化碳等农业气象要素的变化反映其主要特征。在作物生长发育的盛期(如谷类作物的抽穗期),这种特征的反映往往更为典型。这是因为作物群体结构、农田活动层及其边界层到这时才得到充分发展,因而由蒸腾作用、光合作用、呼吸作用等生物学过程所引起的作物与土壤、空气之间的水汽、二
1.气象六要素
2.五要素气象站指的是哪五要素?
3.农业自然的构成
错综复杂的农田小气候常通过农田中不同作物群体结构内辐射、温度、湿度、风和二氧化碳等农业气象要素的变化反映其主要特征。在作物生长发育的盛期(如谷类作物的抽穗期),这种特征的反映往往更为典型。这是因为作物群体结构、农田活动层及其边界层到这时才得到充分发展,因而由蒸腾作用、光合作用、呼吸作用等生物学过程所引起的作物与土壤、空气之间的水汽、二氧化碳等物质交换,以及作物层辐射能、热能的能量转化等物理学过程,最为旺盛和突出。
光和辐射 太阳光进入农田作物层中,受到茎叶层层削弱,有些被吸收,有些被反射,部分透过第1层叶片,进入第 2层之后又被反射和吸收,部分则经过从茎叶空隙直达地面。作物茎叶对太阳光能进行多次反射和吸收。透射的强弱程度与作物本身的生育状况和群体结构有关,后者也反过来影响作物的生长发育。
在作物生长发育的盛期,不同高度上单位体积内的茎叶表面积数量表现为上层多、下层少;上层茎叶密集,遮挡了大量的直射光透入下层。茎叶对光能的削弱作用,也是上层显著,下层较差。总辐射、直接辐射和漫射辐射的铅直分布趋势基本相似,都是从上往下递减,并且都在开始时递减缓慢,通过枝叶密集的作物群体上层时递减迅速,到了下层递减速度又减慢。晴天农田各个高度上太阳辐射的日变化基本一致,均为早晚弱而中午强;但是量值变化白天在各个高度上却存在差异;高度越高光照强度越大,反之则越小。
温度 农田作物层中的空气温度,主要决定于作物群体结构内不同茎叶层透入太阳辐射和湍流交换(影响水汽和热量输送)强弱的对比关系。在作物群体密度大的情况下,由于作物群体内辐射被削弱,作物层内白天的空气温度与裸地比较相对较低,夜间则相对较高。如作物密度不大,则在其对湍流的削弱作用大于对辐射的削弱作用情况下,作物层中的温度在夜间就可能相对高些。由于不同作物和不同生育期农田小气候的物理学和生物学基础不一,农田上温度的铅直分布情况有相当的差异。
生长发育初期和后期 在初期,作物茎矮叶小,植株覆盖面积少且分布稀疏,白天和夜间空气温度的铅直分布几乎与裸地一样,即白天呈温度由地面向上递减的日射型分布,夜间呈温度随高度增加而相应上升的辐射型分布。到作物成熟的生长发育后期,禾谷类作物茎叶枯黄,阳光透达地面,植株蒸腾减弱,农田空气温度的铅直分布又几乎回复到生长发育初期的状况。水平阔叶作物(如棉花地)的情况有所不同,白天空气温度铅直分布廓线的最高点并不出现在地面,而是在植株顶部的叶面附近,夜间温度廓线的最低点却仍在地面。
生长发育盛期 这一时期,作物封行,枝繁叶茂,形成小气候的因子变化频繁,温度铅直分布情况也较为复杂,白天和夜间温度的分布曲线正好相反。在作物茎叶密集层的上部,亦即邻近外活动面之外,白天获得太阳辐射热量较多,而湍流较弱,蒸腾也较小,温度铅直廓线上的最高值就出现在这一部位。到了夜间,农田冷空气既不能停滞在作物顶部,也不会下沉到作物保护下的地面,而是积聚在作物层中某一高度上。这一高度既是作物层上表面下沉的冷空气汇集之处,又是株间空气受作物本身辐射最显著的地方。其温度是铅直廓线上的最低值,其向上、向下的温度都是递增的。白天农田内温度廓线上的最低值大多出现在茎叶密集层内,这是因为这个部位所得到的热量本来就不如上层多,且大量也消耗在作物蒸腾上,用于提高空气温度的热量相对较少。出现最高值和最低值的部位,一般都有位移现象,即随着植株高度和密度两者的增加相应抬升。
温度在水田上的分布情况和旱地有异。这种差别在贴近水面的气层内,表现得最为明显。在水田中,白天铅直分布的特点同旱地一样,也有一个温度铅直分布的最高点处在某高度上。在此高度以上,温度铅直分布趋势同旱地基本相似,也呈日射型分布,但在此高度以下,由于水体蒸发耗热和对太阳辐射的减弱作用,温度呈辐射型分布,类似裸地夜间温度分布情况。夜间,植株上层空气虽然较冷,而贴近水面的空气温度仍较高,温度铅直分布的形式恰与白天相反,即下部呈日射型,上部略呈辐射型。
湿度 农田中的空气湿度状况主要取决于农田蒸散(即土壤蒸发和植物蒸腾之和)和大气湿度两个因素。农田作物层内土壤蒸发和植物蒸腾的水汽,往往因为株间湍流交换的减弱而不易散逸,故与裸地比较农田中的空气湿度一般相对较高。
绝对湿度 绝对湿度铅直分布情况同温度近似。在植物蒸腾面不大、土壤或水面蒸发为农田蒸散主要组成部分的情况下,农田中绝对湿度的铅直分布,均呈白天随离地面高度的增加而减少,夜间则随高度而递增的趋势。在作物生长发育的盛期,作物茎叶密集,植物蒸腾在农田蒸散中占主导地位,绝对湿度的铅直分布就有变化。邻近外活动面的部位,在白天是主要蒸腾面,因而中午时分绝对湿度高;到了夜间,这一部位常有大量的露和霜出现,绝对湿度就低。
相对湿度 农田中相对湿度的铅直分布比较复杂,它取决于绝对湿度和温度。一般在作物生长发育初期,不论白天和夜间,相对湿度都是随高度的升高而降低。到生长发育盛期,白天在茎叶密集的外活动面附近,相对湿度最高,地面附近次之;夜间外活动面和内活动面的气温都较低,作物层中各高度上的相对湿度都很接近。生长发育后期白天的情况期相近,但夜间由于地面气温低,最大相对湿度又出现在这里。
水田中湿度铅直分布相对比较简单,不论白天和夜间绝对湿度都随高度增加而降低;相对湿度在白天和绝对湿度的分布一致,夜间则相反。
风 农田中的风速与作物群体结构的植株密度关系很大。由于植株阻挡,摩擦作用使农田中的风速相对较小。从风速的水平分布看,风速由农田边行向农田中部不断减弱,最初减弱很快,以后减慢,到达一定距离后不再变化。从铅直方向看,风速在作物层中茎叶稠密部位受到较大削弱;顶部和下部茎叶稀少,风速较大;离边行较远的地方的作物层下部风速较小。
二氧化碳 农田二氧化碳的状况,决定于农田湍流交换强度、大气中二氧化碳含量和土壤释放二氧化碳数量 3方面的因素。作物层内二氧化碳浓度在叶面积密度最大层次附近为最低。在白天,农田二氧化碳由作物层上部向下和由地面向上输送。
气象六要素
农业气象和自然气象的区别主要体现在以下几个方面。
1、气象要素的对象不同,农业气象主要关注对农作物有影响的气象要素,而自然气象更多关注大气环境中所有气象要素。
2、研究范围不同,农业气象更多关注农业生产活动中气象因素对植物生长发育和生产结果的影响,而自然气象更多关注大气和地表过程的动力学和热力学规律。
3、研究方法不同,农业气象以实验和观测方法为主,而自然气象则以数值模拟和理论推导方法为主。
五要素气象站指的是哪五要素?
气象六要素有:温度、湿度、气压、风向、风速、降水量。
1、温度:
温度是指空气分子的热运动程度,通常用摄氏度或华氏度表示。气象站通过使用温度计来测量温度,常用的有水银温度计和电子温度计。温度的变化对人们的日常生活有着重要的影响,例如衣着、居住环境等。
2、湿度:
湿度是指空气中水蒸气的含量,通常用相对湿度表示。湿度的变化对人们的身体健康、植物生长、纺织品质量等都有着影响。气象站通过使用湿度计来测量湿度,常用的有干湿球湿度计和电子湿度计。
3、气压:
气压是指空气对于单位面积的压力,通常用千帕表示。气压的变化对于气象学、天气预报、航空等领域都有着重要的作用。气象站通过使用气压计来测量气压,常用的有水银气压计和气压计。
4、风向:
风向是指风吹来的方向,通常用8个方位表示。风向的变化对于气象学、气候研究、航空等领域都有着重要的作用。气象站通过使用风向标来测量风向,常用的有气象风向标和风向标。
5、风速:
风速是指单位时间内风通过的距离,通常用米每秒表示。风速的变化对于气象学、天气预报、航空等领域都有着重要的作用。气象站通过使用风速计来测量风速,常用的有热线风速计和风杆风速计。
6、降水量:
降水量是指单位时间内降水的量,指从天空降落到地面的液态或固态水,包括雨、毛毛雨、雪、雨夹雪、霰、冰粒和冰雹等,通常用毫米表示。
降水量的变化对于农业生产、水管理、防洪减灾等领域都有着重要的作用,气象站通过使用雨量计来测量降水量,常用的有圆通雨量计和翻斗雨量计。
农业自然的构成
五要素气象站是指测量和记录温度、湿度、气压、风速和降水量这五个基本气象要素的气象观测站点或设备。
五个基本气象要素是:
温度:指空气的热度,通常以摄氏度(℃)或华氏度(℉)表示。
湿度:指空气中水蒸气的含量,通常以相对湿度(%RH)表示。
大气压力:指大气对单位面积所施加的压力,通常以千帕(kPa)或百帕(hPa)表示。
风速:指空气运动的速度,通常以米每秒(m/s)或千米每小时(km/h)表示。
风向:指空气运动的方向,通常用方位角度数(°)来表示。风向是气象学中常用的一个参数,在航空、农业和气候研究等领域都具有很重要的作用。
这些五个基本气象要素对于气象研究、气候变化分析、天气预报和环境监测等方面至关重要。五要素气象站通过测量和记录这些要素的值,为我们提供了重要的气象数据和信息。
农业自然的构成主要可概括为以下4个方面。 即太阳辐射、热量、降水等气候因子的数量及其特定组合,太阳辐射是农业自然再生产的能源,植物体的干物质有90~95%系利用太阳能通过光合作用
合成。水既是合成有机物的原料,也是一切生命活动所必需的条件;陆地上的水主要来自自然降水。温度也是动植物生长发育的重要条件,在水分、肥料和光照都满足的情况下,在一定适温范围内,许多植物的生长速率与环境温度成正比。因此,气候在相当大的程度上决定农业生产的布局、结构以及产量的高低和品质的优劣。
农业气候通常是用具有一定农业意义的气象(气候)要素值来表示。例如,热量条件以生长期长短、总热量多少以及热量的季节分布和强度等表示;其中生长期和总热量分别指植物生长起止温度之间所经历的天数和日平均气温的积累值(积温);热量强度指最热月和最冷月的平均气温、平均极端最低气温或气温日较差等。热量条件能否满足作物生长需要,还与其季节性变化能否与作物生育动态相适应有关。降水同农作物生育和产量形成有密切关系的值是降水量、降水日数、降水变率、相对湿度等。有时还可以综合因子表示,如用干燥度,即最大可能蒸发量对同期降水量的比值来表示干湿程度等。用以表示光照条件的,有太阳辐射强度、光合有效辐射、日照时数、日照百分率等。各个气候因素之间相互联系、相互制约,如雨日多,光照便少,温度也偏低。因此,在评价气候时,还必须考虑它的组合特征。 一般指能供养生物的陆地表层,包括内陆水域,但不包括海域。土地除非农业用地外,还有一部分是难于利用或基本不能利用的沙质荒漠、戈壁、沙漠化土地、永久积雪和冰川、寒漠、石骨裸露山地、沼泽等。随着科学技术和经济的发展,有些难于利用的土地正在变得可以逐步用于农业生产。
农业用地按其用途和利用状况,可以概分为:①耕地,指耕种农作物的土地,包括水田、水浇地、旱地和菜地等。②园地,指连片种植、集约经营的多年生作物
用地,如果园、桑园、茶园、橡胶园等。③林地,指生长林木的土地,包括森林或有林地、灌木林地、疏林地和疏林草地等。④草地,指生长草类可供放牧或刈割饲养牲畜的土地,不包括草田轮作的耕地。中国通常称北部和西部10个省(自治区)大面积连片的草地为草原,称南部和中部各省(自治区)主要分布在山丘地区较为零星的草地为草山、草坡。凡已加利用的草地(也称草场),按其不同的经营利用方式,分别有天然草地、改良草地、人工草地等。⑤内陆水域,指可供水产养殖、捕捞的河流、湖泊、水库、坑塘等淡水水面以及苇地等。⑥沿海滩涂,又称海涂或滩涂,是海边潮涨潮落的地方,位于大潮高低潮位之间,海岸地貌学上称为潮间带,是沿海可供水产养殖、围海造田、喜盐植物生长等的特殊自然。
在草地和林地中,适宜于开垦种植农作物或牧草的天然草地、疏林地和其他荒地称为宜农荒地;适宜于营造森林的疏林草地和荒山荒地则称为宜林荒山荒地,均属农业的后备土地。 地球上土地的面积、水的数量、到达地面的太阳辐射量等,在一定地区、一定时间内都有一定的量的限制。人类利用的能力以及被利用的范围和途径,还受科学技术水平的制约。但相对而言,由于农业自然的可更新性和可培育性,它的生产潜力却是无限的。随着科学技术的进步,人类不但有可能做到保持农业自然的循环更新,而且可以不断地扩大的利用范围,使有限的能无限地发挥其生产潜力。