农业气象学经典课件-绪论

1、“农业气象学”绪论一、几个科技英语气象：Weather 天气，气候：Climate气象学： Meteorology 农业气象学：Agrometeorology 大气科学：Atmospheric Science世界气象组织：WMO( World Meteorology Organization )Earth二、什么是气象？1、什么是“大气”？由于地球引力的作用，地球周围聚集着一个气体圈层大气圈。包围地球的空气称为大气。地球上最高峰（珠峰）8848m，8.848/1200=7.5地表 太阳大气圈 大气上界1200km2、什么是大气现象？ 气象就是在地球大气中，不断发生着各种各样的物理过程（辐射、冷

2、却、蒸发、凝结）和物理现象（风、雨、雪、电、雾、露、霜、雹）。（大气物理大气化学大气科学）雨 淞 雾 淞 气象学：研究大气现象和过程，探讨其演变规律和变化，指导生产实践的科学。大气中各种物理过程和物理现象可以用一些物理量来表示。（1）用温度表示大气冷暖程度 热量、积温。候均温稳定通过10、22的时间划分春夏秋冬四季。气候带划分指标：最热月气温10为温带和寒带分界线，最冷月气温18为热带和温带分界线。（2）空气湿度表示大气干湿程度 人体最适的是5070%，范围0100%。 （3）降水是指从天空降落到地面的液态或固态水 包括雨、雪、冰雹等(mm)。降水量表示降雨/雪的多少。降水量的划分（雨量等级为

3、24h的降水量mm）： 日降水量0.1mm微量（雨），0.19.9mm为小雨，日降水量2.4mm小雪，10.024.9mm中雨， 2.55.0mm中雪，25.049.9mm大雨5mm大雪。50.099.9mm为暴雨，100.0199.9mm为大暴雨，200mm特大暴雨； 高纬度地区冬季降雪多，还需测雪深(cm)和雪压(g/cm2)，当雪深5cm时测雪压。降水量是表征某地干湿状态，雪深和雪压反映当地的寒冷程度。 （4）用风向，风速描述风指空气的水平运动，是矢量（向量），有方向和速度。 风向指风的来向，有16个方位的风，农业常用9个方位：东、南、西、北、东北、西北、东南、西南和静风。 等级名称风速

4、范围平均风速(m/s)0无风0.00.201软风0.31.512轻风1.63.323微风3.45.444和风5.57.975清劲风8.010.796强风10.813.8127疾风13.917.1168大风17.220.7199烈风20.824.42310狂风24.528.42611暴风28.532.63112飓风32.633012级风等级表如下： 为 米(m)高处风速， 为10m处风速。 （5）用云量、云状描述云的状况 云量的观测：对云遮蔽天空的成数进行估计，将天空分为10份，其中为云遮蔽的份数称为云量，一般目测，也有用红外辐射计对全天扫描测量是否有云，云量的多少。云形状不同预示着未来天气变化

5、趋势不同。 透光高积云 （一）、地面气象观测气象观测场 地面观测是各级都要观测记录的，包括：温、压、风、湿、降水等。NSWE最高温度表 最低温度表 毛发湿度表 阿斯曼通风干湿表 雨量计 小型蒸发器 三维风车式风速仪 能自动跟踪太阳的 直接日射表 暗筒式日照计 带遮日环的天空辐射表 动槽式水银气压表 （二）、高空气象观测测风气球等待升空 用缆绳栓在地面绞车上的系留气球 高空观测则是地级及以上级别单位要进行观测，包括（1）探空器观测，探空气球带着探测器每天早8:00，晚8：00升空。（2）雷达观测（3）卫星观测（省级以上）。平流层气球 五颗静止气象卫星 国家卫星气象中心成立于1971年1月，现已建

6、成国家气象卫星资料接收处理中心以及设在北京、广州、乌鲁木齐三个气象卫星地面站的气象卫星应用系统。 成功地发射了FY-1A（1988）、FY-1B（1990）、FY-2A（1997）、FY-1C（1999）、FY-2B（2000）、FY-1D（2002）气象卫星。其中，风云1号C星被 WMO 正式列入业务应用卫星序列。极轨系列气象卫星以风云一、三、五号等奇数排序，静止系列气象卫星以风云二、四、六号等偶数排序。静止气象卫星的运行与地球同步，当以地球作参照系时，卫星是相对静止的。风云2号气象卫星 风云2号1997年6月10日发射升空，这是继美、俄之后，我国成为第三个同时拥有地球同步和太阳同步气象卫星

7、的国家，我国自此便拥有了对地球中、低伟度地区连续观测的能力。风云2号B星第一幅可见光图像地球静止轨道卫星，在30分钟内可获得近1亿km2面积的云图资料，等距离3颗地球静止轨道气象卫星，可以监测全球的气象变化。台风在何时何处生成，此时此刻在何处，将向何处发展，全在目控之下。飞行中的风云1号太阳同步轨道气象卫星在昼夜中两次经过同一地区上空，了解那里的气象变化情况。 1天14圈，14圈则可复盖全球。卫星在运行中每一条轨道都要经过地球南北两极附近上空，故称之为极轨气象卫星。轨道高度：863km，轨道周期：102.332分钟。轨道倾角：98.79重量：950kg风云一号D星于2002年5月15日北京时间

8、9点50分在山西太原卫星发射中心成功发射。这是我国自行研制发射成功的第六颗气象卫星。同日上午11时36分36秒在我国新疆乌鲁木齐气象卫星地面站收到第一幅高分辨率图像.三、气象观测气象的发展史1、商朝的甲骨文“卜辞 ”中就有天气现象及强度的描述。 2、春秋战国时代已能根据风、云、物候的观测记录，确定24节气，指导黄河流域的农业生产。春秋“左传”有春秋分、夏冬至的记载。 3、国外最早的“气象学”是古希腊哲学家亚里斯多德（公元前350年）著的。 4、气象观测仪器也是我国最早发明，西汉（公元前104年），利用羽毛、木炭的吸湿特性测量空气湿度，用“相风铜鸟”观测风，后汉书已有降水记录。而欧洲设计的“候风

9、鸡”测风仪比我们的晚了1000多年。 5、汉、唐、宋“气象”发展很快，但到明朝便停止了，这是由于封建科举制度自我封闭的结果。6、直到1743年法国的天主教士哥比Gaubil到北京建立测候室，17551760年，耶稣教士Amiot在北京对空气温、湿和风进行了长达六年的观测，到1830年俄、英、法为了掌握我国第一手气象资料（为各自的军事、航行和商船服务）而分别在上海、台湾、青岛建立了气象观测台站。 1930年以后，俄国教会和前苏联又先后派人在北京建立了气象台站。1949年全中国解放时也没有建立起全国统一的气象台站网。 7、直到1958年，我国才系统地建立起自己的气象观测台站。共分为五级台站网：国家

10、级、地区级（如西北区兰州为中心）、省级、县级、乡级。 常规观测为四次，按世界统一观测时间8:00；14：00；20：00；02：00。格林威冶时间 0时正是北京时8时。航线每小时1次，军事每天24小时全天时观测。 地面观测是各级都要观测记录的，包括：温、压、风、湿、降水等。 高空观测则省级及其以上要观测，包括：（1）探空器观测，探空气球带着探测器每天早7:00升空。（2）雷达观测（3）卫星观测天气预报的由来全球气象观测网的建立1854年1月28日，在欧洲东南部的黑海突然出现了暴风雨。当时英国和法国正在和沙皇俄国作战，英法联合舰队停泊在黑海上。狂风巨浪把这支舰队消灭得干干净净。英国和法国在战争中

11、打胜了，但是大风暴却给他们的海军造成了巨大损失。法国皇帝拿破仑三世命令巴黎天文台立即调查这场风暴产生的原因。 一位叫勒威耶的天文学家承担了这个任务，他搜集了欧洲许多地方在11月14日前后几天的气象资料，发现这次风暴是由一个低压引起的。这个低气压最早出现在欧洲西部大西洋上，以后从西北向东南运行，最后到了黑海，便造成了这场大灾难。 勒威耶在搞清了这场风暴的原因后，写了一份调查报告，并建议建立气象观测网，利用电报迅速地传递气象情报，绘制天气图，这样就可以预报天气了。勒威耶提出的建议得到了重视，并于1860年得以实施。气象与气候 气象要素：包括表征大气状态（气温，温度，压强等）和大气性质（风、云、雾、

12、降水等）的物理量。 各种气象要素相互联系，相互影响，并且在不同地点和时间出现不同组合，构成了各地的天气和气候。天气和气候既有联系又有区别。 天气是一定地区一定时间内，冷、暖、干、湿、风、云、雨、雪等各种气象要素的综合表现。气候是各个地区特有的多年天气状况，包括平均天气状况和特殊天气状况。例如：北京今天上午8点下雨，这就是天气；北京春季干燥多大风，这就是气候。气候不象天气那样瞬息多变，它基本表示一个地区比较固定的综合天气特征。 一般所说的气候，都是指大气候，它是指气象观测场内多年观测所得的气象要素的平均值和极限值。而小气候则是指距地面几十米以内小范围空气层中的气候特点。大气候决定于大地形、地理纬

13、度，离海洋远近和大气环流等，而小气候则决定于小地形，如小山丘、坡地、水地、农田等。2008年北京奥运会的时间： 8月8日-24日 这一时间比原定时间推后了两周。就是对北京气候分析，预测赛期天气而决定的。站名：北京站号：54511所在省/区：北京位于：(11617E,3956N)拔海高度：54米北京(54511)(1961-1990年)标准气候值北京(54511)(1961-1990年)标准气候值月统计 月平均气压(0.1百帕)月平均气温(0.1)月极端最高气温(0.1)月极端最低气温(0.1)月平均相对湿度(%)月平均总云量(0.1成)月平均风速(0.1米/秒)月降水量(0.1毫米)11021

14、1-43129-18343282826210195-19185-2744739295931014551264-15049463290410081136330-3248533426451002920038325535629287699882424061006160257077996925939515376701917568100072463611147963161822910080196326377048194871010142127298-35644121188111018643214-123583626601210205-22195统计年平均气压年平均气温年极端最高

15、气温年极端最低气温年平均相对湿度年平均总云量年平均风速年降水量-10103118406-2745847255770 WMO（以及其前身，1873年成立的非政府组织，国际气象组织（IMO）一直通过位于美国阿什维尔的世界气象资料中心，协调气候资料库的收集和出版。第一个基本气候统计标准数据集实践上覆盖了1901-1930年，后来的标准气候数据集分别覆盖了1931-1960年和1961-1990年。此外，自1920年可以获得全球数据以来，世界天气记录每十年出版一次，给出月平均值和累计平均值。这些资料现在还可以以电子方式获得。标准气候数据集和世界天气记录，为世界不同地区的天气和气候风险评估提供关键数据，

16、尤其是当用通过多学科研究得到评估结果时更是如此。四、农业气象与气象的关系 农业气候是指对农业生产及庄稼生长发育和产量形成有决定意义的光、热、水、气等气候条件。气象影响作物分布、产量和质量.热带的荔枝、亚热带的桔子、温带的苹果农业布局与降水量的分布有着密切的关系：从世界范围的农业来看，种植业与畜牧、放牧业的区域分布主要决定于降水量，在500mm以下的地区以放牧业为主，500mm以上的地区以种植业为主。旱作农业和灌溉农业，雨养农业与湿作农业也受降水量的制约，250400mm为灌溉农业，400600mm为旱作农业，6001000mm为雨养农业，1000mm以湿作农业作为特征。气象与大农业：农业、林业

17、、牧业、渔业无论是种植业还是养殖业，其生长发育、产量高低、品质优劣都受气候条件的影响。因此，农业开发的风险与效益，与环境气候条件密切相关。 由于气候不适宜引起农业开发项目失败的教训很多.福建省武夷山市为改善旅游城市的形象，90年代中期，花巨资在10多公里的武夷大道两旁种殖成年蒲葵，到了冬天，冻害严重，绝大多数冻死，后来只好再来改种其他树种。99年闽北一些农民为了提高收入，没有进行论证就大量发展番木瓜，到了冬季，全部冻死，损失惨重。 50年代江西省大量引进新疆细毛羊失败，新疆细毛羊属绵羊的一种，只有在寒冷、干燥的北方平原才能产毛，且产好毛。江西丘陵山地多，绵羊觅食不便，而且在高温高湿气候条件下，

18、毛产量低，腥气重，皮肤病严重，毛质量极差，基本无经济效益。70年代从阿尔及利亚引种油橄榄失败，因为油橄榄原产地气候类型是典型的地中海式气候，冬季多雨，夏季干燥，不适宜江西气候生态环境，因而引种开发失败。70年代引进墨西哥小麦失败，墨西哥小麦原产干燥少雨的墨西哥高原，引种江西后湿害、冻害严重.。所有这些开发项目造成的损失是不可估量的，因此，搞农业开发、品种引进必须进行农业气候论证。 当前我国的农业，迫切需要开展更有力度的结构调整，面向WTO，急需提高竞争力。种什么？怎么种？这都是农业气象的应用范围。 农田小气候是指农田里2m以下近地面空气层的光照、温度、湿度和风等的状况及耕作层和土壤表面的温度、

19、湿度和蒸发的状况。 通过合理配置农作物，配置作物的植株密度，采用科学的农业耕作技术和田间管理措施，改革耕作制度，改善土壤的理化特性，以形成有利的农田小气候条件，促进农作物更好地生长发育，以提高产量和品质。 利用南坡温度高的小气候特点，种植玉米、棉花、瓜类等喜温作物；利用阳畦、风障的热效应提早下种、育苗和延长作物生长期；铺上一层砾砂石来提高农田土壤温度，保持土壤水分，以满足农作物对温度和水分的需要；气候干燥的地区，经过营造护田林后，可提高田间空气湿度，降低温度，而有利于农作物的生长发育、开花授粉。气象条件与农药施用 在自然界，光照、气温、空气湿度、风向、风速和降水等气象条件与施用是密切相关的。气

20、象条件影响农药的药效和对植物的药害，也影响农药对周围环境的污梁状况，只有合理利用气象条件，掌握科学的施药技术，才能省工、省药、效果好。并可防止农药对植物药害的发生。温度与农药施用 高温容易促进药剂的分解和药物有效成分的挥发，天气较热时，药剂的化学活性变强，农药的毒性也变得大了些。而农作物在炎热的天气下生命力旺盛，叶子上气孔开放多而大，药剂喷上去容易侵入到作物体内，以致受药害。如石硫合剂、乳油和多种除草剂，在高温情况下使用，都会发生上述现象。所以炎热高温的天气条件下，尽可能不施药，尤其是中午不要施药，如施药，使用的浓度要小些，以防发生药害和施药人员中毒事故。农药施用的最佳时间应选在晴天早上8-1

21、0时和下午4时以后进行。因为此时的气温不高，风力较小，植物上方的空气有逆温层存在，可使药剂不乱飞，而能均弱地酒在植株上。从而提高了药效，降低了药害。 另外，高温季节，病虫害活动的规律有一定特点。如害虫中有许多（稻飞虱、稻叶蝉等）都有喜阴避阳的习性，往往集中于植株下部丛间或叶背，而病害则多从叶背气孔和下部叶片侵入。同时，在高温季节，病虫害繁殖漫延较快，病虫害的抗药性也会增强。所以，在高温季节施药时，要根据病虫害的危害特征，合理确定喷药部位，掌握最佳的喷药时机。湿度与农药施用 湿度高对农药的影响主要是可以加速某些药剂的化学分解作用，使药剂失效或产生药害。如叶面湿度大易粘附粉剂农药，使农药施用不均匀

22、而导致药害，同时，叶面上的露水也能冲淡药剂，降低药效。所以在雾天、露水多或刚下过雨时，不宜使用受湿度影响较大的波尔多液、氟硅酸钠等药剂。如必须用，就要采取一些相应的措施，例如，喷波尔多液时，减少硫酸铜用量或增加石灰用量。一般应选择晴朗无风或微风，没有露水的天气条件下施药。风、雨与农药施用 在喷施农药时，粉剂、烟剂受风力、风向影响很大。在大风时，不宜施用农药治虫防病，这是因为：第一，刮风会把药剂吹走，特别是粉剂，同时，还能加速药剂的挥发；第二，由于农作物植株枝叶受到风的影响，相互振动和摩擦会造成药剂机械性流失；第三，喷酒的雾点或药粉易随风飘扬，不能均匀地降落并附着在所要防治的农作物表面上；第四，

23、风大药剂容易飘落到施药人员的身上，增加中毒的机会。如果急需防治，可用乳油及可湿性粉剂。因其受风的影响较小。如果施药不久，遇到降雨，会使已施的药剂受冲刷而流失，不仅降低药效，而且还污染江河水域。一般药剂对雨水的抗站刷力不强，尤其是粉剂和非内吸剂。所以，即将下雨时，不能施用农药。如果施药后，遇到降雨，待雨停后天晴时及时补施。气象与牧业家畜的分布与气候 马、牛、羊、骆驼对气候适应性不同，其分布区域也不同。内蒙东部湿润与半湿润区，牛马比重大，羊的比重小，骆驼的比重更小。如额尔古纳旗牛、马分别约占60%与20%，而绵羊仅占5%，山羊约1%，骆驼的比例仅0.2%；在半干旱地区，如东乌珠穆沁旗，牛、马的比例

24、分别降到约30%与14%，绵羊上升到40%，山羊约15%；到干旱的阿拉善右旗，牛、马各占3.4%，绵羊占12.4%，山羊上升到27.9%，骆驼竟多达51.7%，可见骆驼对干旱的荒漠条件的适应性很强，这一方面是对荒漠气候条件的直接的适应；另一方面是对荒漠牧草等特点的适应，而牧草的特点是受气候制约的。除上述牲畜外，猪、鸡、兔等多在集约农业下舍饲。猪主要分布在非穆斯林国家，中国养猪较多。成年猪耐性强、分布广，在西北欧与亚洲森林中，它能耐严峻条件，在半干旱的澳洲，它作为野生动物，能耐缺水的条件。 不同的气候特点适应饲养家畜的种类与规模不同。据内蒙气象局研究，年降水量300mm的草甸草原适宜大牲畜，宜适当增加牛的数量，干草原以绵羊为主；荒漠草原主要发展山羊、骆驼；而荒漠主要放养骆驼与山羊。 风暴与突然阵风对