【正文】 1) 計算時角ω，以正午時為 0176。；如以“度”為單位，其計算式是ω＝ (t－ 12) 15176。 (2) 計算 sinh 值 (所需的δ值可從教材附表 3 中查到，考試時一般作為已知條件給出 )。 例：計算武漢 (30176。 解：上午 10 時：ω＝ (t－ 12) 15176。＝－ 30176。 2739。 ∴ sinh = sin30176。 2739。 cos(－ 23176。)cos(－ 30176。1739。－φ＋δ 進行計算；特別應(yīng)注意當計算結(jié)果 h90176。－ h 作為太陽高度角 )。－ |φ－δ | 進行計算，就不需考慮取補角的問題 (建議用后一公式計算 )。 例 計算當太陽直射 20176。 S 的正午太陽高度角。 (在南半球 ) δ =－ 20176。－ (－ 40176。 )=110176。故取補角， 太陽高度角為： h=180176。 =70176。－ |φ－δ | = 90176。－ (－ 20176。 3. 計算可照時間 大致分三步： (1) 根據(jù)公式： cosω 0 = － tgφ tgδ 計算 cosω 0 的值。 (其中ω 0 必須以角度為單位 )。 解：由附表 3 可查得δ =－ 20176。 cosω 0 =－ tgφ tgδ =－ tg30176。 )= ω 0 =176。 (相當于真太陽時 6 時 49 分 )， 日落時角為 176。 ∴ 可照時間 =2ω 0/15176。 /15176。 (2) 計算大氣質(zhì)量數(shù)，一般用公式 m=1/sinh (3) 計算 Rsb 例 1 計算北京 (取φ =40176。 解：已知φ =40176。 2739。 sinh=sin40176。 2739。 cos(－ 23176。) cos(－ 30176。 N)在夏至日正午時的太陽直接輻射通量密度 (已知 a=)。δ =23176。 正午太陽高度角為 h=90176。－ 30176。 2739。 2739。 2739。時，試求我國緯度 42176。 解：已知φ =42176。 a= 正午時： h=90176。－ 42176。 =30176。=2 Rsb=Rsc?am sinh=1367 ()2 sin30176。 Rsb 坡的計算步驟與上述水平面上 Rsb 的計算類似，但在第 2 步 (計算 m)后，應(yīng)確定夾角α。 N)冬至日坡度為 20176。 解：已知φ =30176。 2739。－ |φ－δ |=90176。－ (－23176。)|=36176。 m=1/sinh=1/sin36176。=(注意：此處計算 m 時不能用α代替 h)。 3339。 =56176。 Rsb 南坡 =Rsc?am sinα =1367 sin56176。= (瓦 ?米 2 ) 對于北坡，正午時α =h－坡度 =36176。－ 20176。 3339。 3339。 例 2 在 176。δ =－ 176。－φ +δ =90176。－ 176。 m=1/sinh=1/sin20176。－ h = 90176。 = 70176。 = (瓦 ?米 2 ) 例 3 在北緯 176。試求冬至日正午時水平地面上及南北坡面上的太陽直接輻射通量密度 (設(shè)大氣透明系數(shù)為 ， 太陽常數(shù)為 1367 瓦 ?米 2) 。δ =－ 176。 h=90176。－ 176。 )=30176。=2 水平地面上直接輻射能量密度 Rsb=Rsc?am sinh =1367 ()2 sin30176。 = (瓦 ?米 2 ) 北坡： Rsb 北坡 =Rsc?am sinα =Rsc?am sin(h－β )=Rsc?am sin0176。所以南坡為溫暖的陽坡，北坡為陰冷的陰坡。地面輻射能量主要在 3~80 微米，為紅外線，能量最大的波長在 10 微米附近。 2. 試述正午太北半球陽高度角隨緯度和季節(jié)的變化規(guī)律。－｜φ－δ｜可知在太陽直射點處正午時 h 最大，為 90176。因此正午太陽高度角的變化規(guī)律為： 隨緯度的變化：在太陽直射點以北的地區(qū) (φ δ )，隨著緯度φ的增大，正午 h 逐漸減小；在直射點以南的地區(qū)，隨φ的增大，正午 h 逐漸增大。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。的地區(qū) (極圈內(nèi) )，為極夜區(qū)，全天太陽在地平線以下。 隨季節(jié) (δ )的變化：春秋分日，全球晝夜平分；北半球隨δ增大 (冬至到夏至 )，可照時間逐漸延長；隨δ減小 (夏至到冬至 )，可照時間逐漸縮短；南半球與此相反。 δ）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 (δ 0)時，北極圈 90176。 4. 光照時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。前者發(fā)育速度隨生育期內(nèi)光照時間的延長而減慢，后者則相反。長日照植物的情況與此相反。因此，對長日照植物來說，南種北引，光照時間延長將使發(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償，使生育期變化不大；北種南引也有類似的光溫互相補償?shù)淖饔谩?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功。 5. 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地面，使地面在白天能吸收大量的太陽輻射能而升溫。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)”。 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。 (2)大氣溫度：大氣溫度越高，向地面放射的長波輻射越多，有效輻射越小。 (4)天氣狀況：晴朗無風的天氣條件下，大氣逆輻射減小，地面有效輻射增大。 (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。 舉例：因為夜間地面溫度變化決定于地面有效輻射的強弱，所以早春或晚秋季節(jié)夜間地面有效輻射很強時，引起地面及近地氣層急劇降溫，可出現(xiàn)霜凍。 答：太陽輻射三個光譜段是紫外線 (－ 微米 )、可見光 (－ 微米 )和紅外線 (－ 4 微米 )。可見光主要起光效應(yīng)，提供給綠色植物進行光合作用的光能，主要吸收紅橙光區(qū) (－ 微米 )和藍紫光區(qū) (－ 微米 )。 第三章 溫度 一、名詞解釋題： 1. 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。 3. 日平均溫度：為一日中四次觀測溫度值之平均。 4。 5. 活動溫度：高于生物學(xué)下限溫度的溫度。 7. 有效溫度：活動溫度與生物學(xué)下限溫度之差。 9. 逆溫：氣溫隨高度升高而升高的現(xiàn)象。 11. 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。 13. 農(nóng)耕期：通常把日平均溫度穩(wěn)定在 0℃以上所持續(xù)的時期，稱為農(nóng)耕期。發(fā)生逆溫現(xiàn)象的氣層 ，稱為逆溫層。 二、填空題： 1. 空氣溫度日變化規(guī)律是：最高溫度出現(xiàn)在 (1) 時，最低溫度出現(xiàn) (2) 時。 2. 土溫日較差，隨深度增加而 (5) ，極值 (即最高，最低值 )出現(xiàn)的時間，隨著深度的增加而 (6) 。水的導(dǎo)熱率 (λ )比空氣 (8) 。 4. 干松土壤與緊濕土壤相比： C 干松土 C 緊濕土 ；λ干松土 λ緊濕土 土壤的春季增溫和秋季的降溫比較：沙土春季升溫比粘土 (11) ，秋季降溫，沙土比粘土 (12) ，沙土溫度日較差比粘土要 (13) 。 6. 在對流層中，若 1000 米的溫度為 ℃，氣溫鉛直梯度是 ℃ /百米，到 2022 米處，溫度應(yīng)是 (18) ℃。多發(fā)生在 (20) 季節(jié)。 9. 我國氣溫日較差，高緯度地區(qū) (22) ，低緯度地區(qū) (23) ，年較差隨緯度的升高而 (24) ，且比世界同緯度地區(qū)要 (25) 。 11. 日平均氣溫穩(wěn)定大于 0℃持續(xù)日期，稱為 (29) 。 答案： (1)14 時， (2)日出前后， (3)7 月， (4)1 月， (5)減小， (6)推遲， (7)大， (8)大， (9)大， (10)大， (11)快， (12)快， (13)大， (14)受熱型， (15)放熱型， (16)上午轉(zhuǎn)換型， (17)傍晚轉(zhuǎn)換型， (18)10℃， (19)天氣突變及大規(guī)模冷暖空氣入侵， (20)春夏和秋冬之交， (21)穩(wěn)定， (22)大， (23)小， (24)增大， (25)大， (26)最大， (27)其次， (28)最小， (29)農(nóng)耕期， (30)51℃， (31)1℃。 2. 我國氣溫的日較差，年較差都是隨緯度升高而升高。 4. 緊濕土壤，春季升溫和秋季降溫均比干松土壤要慢。 6. 因為太陽輻射先穿進大氣，再到達地面，所以地面上最高溫度出現(xiàn)的時刻比空氣的要稍后。 8. 氣溫隨高度升高而升高的氣層，稱為逆溫層。 10. 正午前后，土溫隨深度加深而升高，氣溫隨高度降低而降低。 答案： 1. 錯； ； ； 4. 對； 5. 錯； 6. 錯； 7. 錯； 8. 對； 9 錯； 10. 錯； 11. 錯 四、選擇題： 1. 某時刻土壤溫度的鉛直分布是隨著深度的增加而升高，它屬于 ( ) 。 ①地面熱量收支差額等于零 ②地面熱量收支差額小于零 ③地面熱量收支差額大于零 ④地面熱量收支差額不等于零 3. 由于水的熱容量、導(dǎo)熱率均大，所以灌溉后的潮濕土壤，白天和夜間的溫度變化是( )。 ①日較差，年較差均減小 ②日較差、年較差均增大 ③年較差增大，日較差減小 ④日較差增大，年較差減小 答案： 1.③； 2.①； 3.④； 4.②。 2. 試述什么是逆溫及其種類，并舉例說明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義。逆溫的類型有輻射逆溫、平流逆溫、下沉逆溫和鋒面逆溫。逆溫層對熏煙防霜凍也有利。 、以及海陸對它的影響。另外，由海洋面上 — 沿海地區(qū) — 內(nèi)陸地區(qū)氣溫的日、年較差均依次增大，這是因為水、陸 熱特性差異而造成的。 答：沙土和干松土在白天或增溫季節(jié)，升溫比粘土、緊濕土壤要快；在夜間或降溫季節(jié)沙土和干松土降溫比粘土和緊濕土也快。這是因為沙土和干松土中空氣較多，粘土和緊濕土中水分較多，而空氣的熱容量和導(dǎo)熱率比水的要小的緣故。主要發(fā)生在過渡季節(jié)，如春夏或秋冬之交最為顯著。當上升運動時，因周圍氣壓降低，氣塊體積膨脹，以維持與外界平衡，對外作功，消耗能量。 六、論述題： 1. 試述土溫、水溫和氣溫三者變化特征的異同。溫度日較差土面最大，水面最小，空氣居中。三者溫度年變化， 在中高緯度地區(qū)，均為一高一低型。極值出現(xiàn)時間土面和空氣相似，水面落后二者約一個