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农业气象学
绪 论
一、气象学的概念与研究内容 1、气象学的概念与产生、发展 2、气象学的研究范畴与研究内容 3、气象学的研究方向 a、根据研究范畴分： b、根据研究方向分：
4、应用气象学的发展与划分 二、气象学的应用 1、防灾减灾
人类所面临的灾害，大部分属于气象或气候灾害，有效和准确地预报、预测灾害性天气、气候发生、发展的规律，有助于防灾减灾。
灾害主要与水分条件有关，如干旱、洪涝、阴雨等，其次与温度（热量）有关，如高温干旱、低温冷害、冻害等，还有大风等灾害。
2、美化环境与各种规划
气候条件决定生态环境特点，对环境规划、城市规划以及生态规划等均有用处。 3、提高经营效益
良种选育与引种、病虫害防治、农产品的收获储存与运输，等
第 一 章 大 气
一、大气层在气象研究范畴中的地位
二、大气的组成
1、干洁大气和正常大气
干洁大气是指除去大气中的可变成分后的大气。大气中可变成分包括水气、固体杂质、液体杂质、气溶胶等，在某些情况下还可以包括CO2等成分。
正常大气是指在自然状况下的大气。正常大气中的可变成分会随时间和条件的变化而发生一定，从而使得大气也存在微小变化。
干洁大气随高度的变化也存在一定的变化，但组分稳定，可以作为“单一成分”的气体对待，近似于理想气体。
干洁大气中影响人类活动的成分：O2、N2、CO2、O3，等 2、大气中的重要成分
水蒸气、温室气体（如CO2、CH4等）、颗粒性杂质（如粉尘、液滴、气溶胶等）、O3等
a、CO2
CO2的温室效应： CO2的循环：
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CO2的变化：日变化、年变化、多年变化趋势（Mauna Loa站的资料，夏威夷19.5°N，155.6°W）
b、水蒸气：此处略，放第四章中讲述 c、大气中的杂质
气溶胶：作用有作为凝结核、影响大气能见度、造成污染，等 d、大气污染
大气污染的分类：
从形态分：气体、固体、液体污染 从形成过程分：自然污染、人为污染 从化学性质分：酸性、碱性、中性
气象在环境污染中作用：气象条件对污染的发生、发展、危害具有重要意义 三、大气的分层
大气层在中立作用下分为五层结构：对流层、平流层、中间层（高空对流层）、暖层、散逸层
1、对流层
高度分布：与地理纬度有关，低纬地区约18~20km，中纬地区约10~18km，高纬地区约8~10km。
a、对流层的产生： b、对流层的特点
对流层占大气层物质总量的80%以上和几乎全部的水蒸气；空气垂直对流强烈；温度随高度升高而降低；温湿度水平分布不均匀
产生这些特点的原因：对流层大气的主要能量和组成变化均来自于地面，从而形成从地面向高空的物质和能量梯度，并在能量梯度的作用下，形成物质和能力的垂直交换。
c、对流层内部的分层问题 d、对流层逆温现象与逆温层 2、平流层
气温随高度的升高而升高，上下之间物质和能量交换困难，交换和空气的运动以水平运动为主，即平流
四、气象要素与描述大气状态的参数
1、气象要素
温度、压强、湿度、风、蒸发、云、能见度、日照、天气现象 2、主要气象要素 a、 气压
气压即空气中各组分分压之和
标准大气压的规定：北纬45°、海平面上、气温0℃的大气压强，数值为： b、温度
温度的表示方法：摄氏、华氏和绝对温标
摄氏：以水的三相点作为0℃，水的沸点作为100℃，中间100等分 华氏：以水的三相点作为32°F，水的沸点作为212°F，中间180等分 绝对温标：以物体不发射电磁波的温度为0K 三者的换算关系：
b、湿度（略讲，主要放“水分”章讲） 饱和水汽压
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湿度的表示方法：
直接表示：绝对量：绝对湿度、水汽压 相对量：比湿、相对湿度 间接表示：露点（温度）、饱和差 d、风
风向、风速
五、大气状态方程（略）
理想气体状态方程 干空气的状态方程 湿空气的状态方程
第 二 章 辐 射 第 一 节 辐 射 基 础
一、辐射的度量
数量表示：光量子数 能量表示：焦耳/m2 波长表示：长波、短波
二、基尔霍夫定律
e?T a?T意义：在温度不变情况下，物体对一定波长的电磁波的辐射率e?t和吸收率a?t的比
E?T?值为一常数E?t 三、韦恩位移定律
2897/2884=λT
用途：红外测温仪的原理
四、黑体辐射（斯蒂芬-波尔兹曼）定律
黑体辐射定律： E（λ）=δT4 灰体辐射定律： E（λ）=σδT4
物体对辐射的作用：吸收、透射、反射： 与波长、物体物理特性、电磁波物理特性（如波长、不同波长光的比例等）有关
第 二 节 太 阳 辐 射
（辐射变化放在总结中，对比讲述） 一、日地关系与二十四节气
地球公转一周为一年，把该圆周24等分，得24节气。 近日点在冬至后，远日点在夏至后。
地球公转平面与太阳赤道平面夹角为23°27’，此决定了南北回归线、南北极圈的位置，以及天文季节。
二、太阳辐射光谱与太阳常数
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1、太阳辐射光谱
光谱：以横轴为波长分布、以纵轴为能量的多少为坐标建立坐标系，在坐标系内建立某种电磁波的能量随波长分布的曲线。该曲线即光谱。相对于不同的主体，有太阳辐射光谱、地面辐射光谱等。
光谱的分类：吸收光谱、发射光谱，等
太阳光谱：以横轴为太阳辐射的波长分布、以纵轴为各波长能量的多少为坐标建立的坐标系。反映太阳能随波长的分布状况。
太阳光谱有两个：大气上界的太阳光谱，是太阳的发射光谱，其谱线与太阳活动状况密切相关，基本稳定；到达地面的太阳光谱，是经过大气层衰减后的太阳的发射光谱，其谱线除与太阳活动状况有关外，与地球大气层的状况关系更密切，多数情况下光谱不稳定。 2、太阳常数 S0
太阳常数需要有三个条件：日地平均距离上、大气上界、垂直于太阳光线的平面上。这三个条件保证了太阳常数的数值在所有可测量到的数值中最大，从而使数据具有可比性。
太阳常数的测定：最初：选择晴天、在高处、利用人造黑体，不同的人测量的结果有较大的差异；现代：利用人造卫星，在外空直接测量，数据基本稳定，不稳定处多数由于太阳活动变化导致。
三、太阳高度（角）、昼长与大气上界太阳辐射量
1、太阳高度（角）：
较完整的表述：地球表面某点的切平面与照在该点上的太阳光线之间的夹角
可参考的表述：太阳光线与地平面（有多种表述，以地平面较准确，地表面较不准确）之间的夹角→注意：此种表述不完整、不严密，建议不用
太阳高度公式：
sinh?sin?sin??cos?cos?cos?
由太阳高度公式可得日出、日落时间，具体计算为取sinh=0即可：
0?sin?sin??cos?cos?cos?
? cos??tg?tg?
由上式计算出?值即可。 2、昼长
可照时数：日出与日落之间，即两次太阳高度为0°之间的时间长度。 实际日照时数：一日中，某地能够接收到的实际太阳光直射时间长度。 日照百分率=可照时数/实际日照时数×100% 光照时间=可照时数+曙幕光时间
光周期现象：日照长短与引种：长日植物、短日植物、中性植物
长日植物：在生命周期中需要一段日照时数不短于9小时才能完成生命史的植物，如水稻
短日植物：在生命周期中需要一段日照时数不长于14小时才能完成生命史的植物，如大豆
中性植物：在生命周期中对日照时数没有特别要求的植物
由于人为影响，自然选择而形成的光周期现象也会发生一定的变化，有的甚至完全消失。这也说明生物具有很强的适应性。
3、大气上界的太阳辐射量
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