【正文】 區(qū)，均為一高一低型。年較差土面最大，水面最小，空氣居中。極值出現(xiàn)時(shí)間土面和空氣相似，水面落后二者約一個(gè)月。三者隨深度 (高度 )和緯度的變化，隨深度 (高度 )增加白天土溫 (氣溫 )溫度降低，夜間則增高、日較差和年較差變小、極值出現(xiàn)時(shí)間推遲；隨緯度增高日較差變小、年較差變大。水溫隨深度和緯度變化與土溫相似，只是變化緩和，極值出現(xiàn)時(shí)間更加推遲。 2. 試述輻射逆溫、平流逆溫的成因，并舉例說明逆溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義。 成因：輻射逆溫是在晴朗無風(fēng)或微風(fēng)的夜間，因地面有效輻射強(qiáng)烈而冷卻，使近地氣 層隨之降溫，形成自地面向上隨高度增加而增溫的逆溫現(xiàn)象。平流逆溫是暖空氣平流到冷的地面上，由于空氣下層受冷地面影響而降溫，形成自下而上隨高度增加而增溫的逆溫現(xiàn)象。意義：逆溫層的層結(jié)穩(wěn)定，抑制鉛直對(duì)流的發(fā)展，可利用逆溫層出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行噴灑農(nóng)藥防治蟲害，施放煙霧防御霜凍，或進(jìn)行葉面施肥等。冬季山區(qū)谷地或盆地因地形閉塞、夜間冷空氣下沉常出現(xiàn)自谷底向上的逆溫層，山坡處存在一個(gè)溫度相對(duì)高的暖帶，此帶霜期短，生長期相對(duì)較長，越冬安全，有利于喜溫怕凍的果樹和作物越冬，是開發(fā)利用山區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源的重要方面。逆溫對(duì)于空氣污染的嚴(yán) 重地方卻有加重危害的作用。 3. 試述“積溫學(xué)說”的內(nèi)容和積溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及其局限性。 答：“積溫學(xué)說”認(rèn)為作物在其它因子都得到基本滿足時(shí)，在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度與生長發(fā)育速度成正相關(guān)，而且只有當(dāng)溫度累積到一定總和時(shí)，才能完成其發(fā)育周期，這個(gè)溫度的總和稱為積溫。它反映了作物在完成某一發(fā)育期或全生育期對(duì)熱能的總要求。 應(yīng)用方面：①用活動(dòng)積溫作為作物要求的熱量指標(biāo)，為耕作制度的改革、引種和品種推廣提供科學(xué)依據(jù)。②用有效積溫等作為作物的需熱指標(biāo)，為引種和品種推廣提供重要科學(xué)依據(jù)。 ③應(yīng)用有效積溫作為預(yù)報(bào)物候期和病蟲害發(fā)生期的依據(jù)，等等。 局限性：積溫學(xué)說是理論化的經(jīng)濟(jì)方法。事實(shí)上在自然條件下作物的發(fā)育速度是多因子綜合作用的結(jié)果。如作物的發(fā)育速度不單純與溫度有關(guān)，還與光照時(shí)間、輻射強(qiáng)度、作物三基點(diǎn)溫度和栽培技術(shù)條件等因子有關(guān)。 七、計(jì)算題： 1. 某地在 200 米處氣溫為 ℃，在 1300 米處氣溫為 ℃。試求 200～1300 米氣層中干空氣塊的大氣穩(wěn)定度。 解：據(jù)題意先求出γ：γ＝ (－ )/(1300－ 200)＝ 再進(jìn)行 比較判斷：γ d ＝ 1℃ /100 米 γ γ d ∴在 200～ 1300 米的氣層中，對(duì)干空氣塊是不穩(wěn)定狀態(tài)。 2. 某作物從出苗到開花需一定有效積溫，其生物學(xué)下限溫度為 10℃，它在日均氣溫為25℃的條件下，從出苗到開花需要 50 天。今年該作物 5 月 1 日出苗，據(jù)預(yù)報(bào) 5 月平均氣溫為 ℃， 6 月平均氣溫為 ℃，試求該作物何月何日開花？所需活動(dòng)積溫及有效積溫各是多少？ 解： (1) 求某作物所需有效積溫 (A)： 由公式 n=A/(T－ B) 得： A=n(T－ B) 則 A=(25℃－ 10℃ ) 50=750℃ (2) 求開花期： 5 月份有效積溫為： A5 = (20℃ － 10℃ ) 31=310℃ 從五月底至開花還需有效積溫： 750－ 310=440℃ 還需天數(shù) n = 440 / (30－ 10)=22 天，即 6 月 22 日開花 (3) 求活動(dòng)積溫與有效積溫： 活動(dòng)積溫 =20℃ 31＋ 30℃ 22=1280℃ 有效積溫 =750℃ 答：該作物于 6 月 22 日開花，所需要的活動(dòng)積溫和有效積溫分別為 1280℃和 750℃。 3. 育種過程中，對(duì)作物進(jìn)行雜交，要求兩親本花期相遇，已知雜交品種由播種到開花，母本不育系和父本恢復(fù)系各要求大于 10℃的有效積溫分別為 765℃和 1350℃，試問父本播種后，母本何時(shí)播種為宜？已知父本播種后，天氣預(yù)報(bào)日平均溫度為 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：父本播種后 39 天母本播種。 4. 某作物品種 5 月 1 日出苗， 7 月 31 日成熟。其生物學(xué)下限溫度為 10℃，這期間各月平均溫度如下表。試求全生育期的活動(dòng)積溫和有效積溫。 月份 月平均溫度 (℃ ) 5 6 7 解：已知： t5 =℃， n=31 天， t6 =℃， n=30 天， t7 =℃， n=31 天， B=10℃ (1) Y=Σ t≥ 10 =n1 t1 ＋ n2 t2 ＋ n3 t3 =31 ＋ 30 ＋ 31 =℃ (2) A=Σ (T－ B) =n1 (t1 － B)＋ n2 (t2 － B)＋ n3 (t3 － B)=31 ＋ 30 ＋ 31=℃ 答：活動(dòng)積溫和有效積溫分別為 ℃和 ℃。 5. 離地面 200 米高處的氣溫為 20℃。此高度以上氣層的氣溫垂直遞減率平均為 ℃/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℃ r=℃ /100 米 rd =1℃ /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 － t1 )/(Z2 － Z1 )=－ r t2 =t1 － r(Z2 － Z1 )=20176。－ ℃ /100 米 (1200－ 200)米 =℃ (2) (t2 － to )/Z2 =rd to =t2 +rd Z2 =℃＋ 1℃ /100 米 1200 米 =℃ 答：離地面 1200 米高處的氣溫為 ℃；氣塊下沉至地面時(shí)的溫度為 ℃。 6. 某水稻品種 5 月 25 日開始幼穗分化，從幼穗分化到抽穗的有效積溫為 242℃，生物學(xué)下限溫度為 ℃，天氣預(yù)報(bào) 5 月下旬至 6 月中旬平均溫度為 ℃，試問抽穗日期是何時(shí)？ 解：已知 A=242℃， T=℃， B=℃ n=A/(T－ B)=242 / (－ )=242 / 11=22 (天 ) 答： 6 月 16 日抽穗。 第四章 水分 一、名詞解釋題： 1. 飽和水汽壓 (E)：空氣中水汽達(dá)到飽和時(shí)的水汽壓。 2. 相對(duì)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。 3. 飽和差 (d)：同溫度下飽和水汽壓與實(shí)際水汽壓之差。 4. 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。 5. 降水量：從大氣中降落到地面，未經(jīng)蒸發(fā)、 滲透和流失而在水平面上積累的水層厚度。 6. 干燥度：為水面可能蒸發(fā)量與同期內(nèi)降水量之比。 7. 農(nóng)田蒸散：為植物蒸騰與株間土壤蒸發(fā)的綜合過程。 8. 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。 9. 降水變率 =降水距平 /多年平均降水量 100％ 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： 1. 低層大氣中的水汽，隨著高度的升高而 (1) 。 2. 蒸發(fā)量是指一日內(nèi)由蒸發(fā)所消耗的 (2) 。 3. 相對(duì)濕度的日變化與溫度的日變化 (3) 。 4. 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。 5. 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(duì)濕度是 (8) 。 答案： (1)減少， (2)水層厚度， (3)相反， (4)輻射， (5)混合， (6)絕熱， (7)高， (8)100％。 三、判斷題： 1. 當(dāng)氣溫高于露點(diǎn)溫度時(shí)，飽和差則等于零。 2. 相對(duì)濕度在 一天中，中午最大，早上最小。 3. 甲地降水相對(duì)變率較乙地同時(shí)期的相對(duì)變率大，說明甲地降水量比乙地多。 4. 形成露時(shí)的露點(diǎn)溫度在零上，出現(xiàn)霜時(shí)的露點(diǎn)溫度在零下。 5. 當(dāng)干燥度小于 時(shí)，為濕潤，大于 4 為干燥。 答案： 1. 錯(cuò)， 2. 錯(cuò)， 3. 錯(cuò)， 4. 對(duì)， 5. 對(duì) 四、選擇題： 1. 當(dāng)飽和水汽壓為 8hPa，相對(duì)濕度為 80％，則水汽壓為 ( )。 ① ， ② ， ③ ， ④ 2. 當(dāng)相對(duì)濕度為 100％時(shí)，則 ( )。 ①氣溫高于露點(diǎn)，飽和差 =0； ②氣溫 =露點(diǎn)，飽和差大于零； ③氣溫 =露點(diǎn)，飽和差 =0； ④氣溫低于露點(diǎn)，飽和差小于零。 3. 中午相對(duì)濕度變小 ,主要因?yàn)闅鉁厣?，從而?( )。 ① e 增大， E 不變； ② E 比 e 更快增大 ③ E 減小， e 更快減??； ④蒸發(fā)量增大， E 降低。 答案： 1.①； 2.③； 3.②。 五、簡答題： 1. 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 100％。它表示降水量變動(dòng)情況，變率大，說明該地降水量距平均值的差異大，即降水量有時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過多年的平均值，這樣就會(huì)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(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重缺水干旱。 2. 相對(duì)濕度的日、年變化規(guī)律如何？ 答：相對(duì)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 14～ 15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。 3. 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(dòng)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，使日較差變??；霧使空氣濕度增大，減弱農(nóng)田蒸散。對(duì)作物生長發(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