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农业气象学期末考试试题

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气象学（19年上半年 农学院）
一、填空题
1. 地面有效辐射：地面与大气在长波辐射交换过程中地面能量的损失
2. 有效积温：一段时间内有效积温的总和
3. 活动积温：一段时间内活动温度的总和
4. 活动温度：高于生物学下限温度（B）的日平均温度（ti）
5. 有效温度：活动温度与生物学下限温度之差
6. 水分临界期：作物对水分要求最敏感的时期
7. 气旋：在同一高度上中心气压比周围低的，占有三度空间的大尺度水平空气涡旋。
8. 反气旋：在同一高度上中心气压比周围高的水平涡旋
9. 大陆度：一地气候形成过程中受大陆和海洋影响的程度。
10. 蒸腾系数：植物制造1克干物质所蒸腾消耗水分的克数。
11. 寒潮：是冬半年，由于强冷空气活动引起大范围剧烈降温的天气过程。
12. 土壤掀耸：在土壤解冻或上冻过程中，随着早春或秋季温度的波动，致使土壤时化时冻，冻融交替，极易将浅根作物的跟拉断
13. 降水相对变率：某时期内降水量的绝对变率与多年平均降水量的百分比。
14. 光周期：植物生长发育对昼夜长短的不同反应。
15. 气团：水平方向上空气物理属性比较均匀，垂直变化基本一致的大块空气。
16. 高压脊：从高压向外伸出的狭长的部分。
17. 高压脊线：高压脊中各条等压线曲率最大处的连线。
18. 低压槽：从低压向外伸出的狭长部分。
19. 低压槽线：低压槽中各条等压线曲率最大处的连线。
20. 气候：一地多年天气的综合表现，是一个较长时段内的大气统计状态，既包括一般年份的正常大气状态和包括个别年份的极端天气状态。
21. 物候：自然界的生物与非生物受气候与其他环境的影响而出现的现象。
22. 太阳常数：日地间处于平均距离时，在大气上界垂直于太阳入射光线表面的太阳辐射的辐射度。
23. 容积热容量：单位体积的土壤温度变化1℃所吸收或放出的温度。
24. 潜在蒸散：一个拼谈开阔的地表上，在无平流热的干扰下，其上生长着旺盛且完全覆盖地面的矮草，在充分供水情况下的农田总蒸发
25. 维恩位移定律：黑体辐射能力的最大值对应的波长与其表面温度成正比。
26. 气温年较差：一年最热月的月平均温度与最冷月的的月平均温度之差
27. 白贝罗定律：地转风沿等压线吹，在北半球，背风而立，高压在右，低压在左；南半球则相反。
28. 霜冻：作物生长期内，土壤和植物表面的温度下降到足以引起植物遭到伤害或者死亡的短时间的低温冻害。
29. 干旱指标：描绘是否发生干旱及发生后的严重程度的一种尺度。
30. 气象学：研究大气中所发生的各种物理现象和物理过程的形成原因，时空分布和变化规律的学科。
31. 气候学：研究气候特征、形成、分布和演变规律，以及气候与自然因子和人类活动的关系。
二、填空
1.正午的太阳高度角（公式）：h⊙=90°-φ+δ。
时角：一个小时为15°，以当地真太阳时正午为零度，下午为正，上午为负。
2.四季形成和昼夜长短变化的根本原因是地轴与地球公转轨道面始终保持66.5°的交角，地轴的倾斜方向不变。
3.昼夜形成与日照长短的变化
Cosω0=-tanφtanδ t=2ω015°
（1）春秋分日：δ=0°各地昼长相等12h
（2）从春分到秋分的夏半年δ>0°，北半球昼长于夜，且维度越高，白昼越长，北极圈内可出现极昼
夏至日：δ=+23.5°昼长最长，可得ωmax
（3）从秋分到春分的冬半年δ<0°，北半球昼短于夜，且维度越高，白昼越短，北极圈内可出现极夜
冬至日：与夏至日相反
（4）昼夜变化规律 赤道上，终年昼夜平分；中高纬度地区，随维度增高，一年中昼夜变化增大；低纬度地区终年昼夜变化较小。南半球和北半球只是冬夏相反，春秋相反，昼长随维度 的变化规律是一样的。
4.曙暮光时间，全年以夏季最长，冬季最短。在赤道上，冬季的曙暮光时间只有40多分钟，而在60°的高纬度，夏季曙暮光可以长达3.5h，冬季也有1.5h。
5.辐射的基本度量单位有能量单位J/s和光学单位为lx （1lx=1lm/m2）
6.辐射的基本定律
（1）斯蒂芬-玻耳兹曼定律：黑体的辐射能力与其表面绝对温度的四次方成正比。
（2）维恩位移定律：黑体辐射能力最大值对应的波长与其表面的绝对温度成反比。0.48um—6000K，300K—9.7um，250K—11.6um
（3）基尔霍夫定律：当热量平衡时（温度不变），物体对于某波长的辐射能力与物体对该波长吸收率之比为一恒量。
7.到达水平面的太阳辐射主要受太阳高度角和大气透明度的影响，还和大气质量有关。
8太阳常数 能量：1367W/m2 光学：1.4x105lx
9.光饱和点：当光照达到一定程度时，光和强度不再随光照强度的增大而增强，此时光的临界点为光的饱和点
10.提高光合利用效率的途径和限制因素
光合：（1）充分利用生长季
（2）选育高光效的作物品种
（3）采取合理的栽培技术措施
（4）提高叶片的光合效率
（5）加强田间管理，改善作物群体的生态环境
限制：
（1） 作物生长初期植株矮小，地面裸露较大，辐射漏射在地面较多
（2） 外界环境限制了光合能力的提高
（3） 作物群体结构不合理导致群体内光分布不合理
（4） 作物遗传特性的限制光合能力
（5） 农业气象灾害
11.光照强度对作物发育的影响：有利于作物生殖器官的发育，弱光有利于营养生长。
12.有效辐射的强弱受多种因子的影响，包括地面温度、大气温度、空气湿度和云况等
13.土壤的热特性包括热容量、导热率、导温率。
热容量体现了物质吸收和放出热量的能力
导热率体现了物质传递热量的能力
导温率体现了物质因热传导而消除层间温度差异的能力
14.土壤温度的日变化：土壤温度在一昼夜间随时间的连续变化。
土壤表面温度日较差的影响因素：太阳高度角、土壤热特性、土壤颜色、地形、天气。
15.土壤温度变化的规律
（1）定律一的部分：随着土壤深度的变化，土壤温度的振幅减小，当温度增加到某一数值时，其振幅接近于0。对于日变化而言为日温恒定层，对于年变化则为年温恒定层。日振幅消失的深度为0.4-1m，低纬度大于高纬度地区。年振幅消失的深度，低纬度地区约为5-10m，中纬度为15-20m，高纬度约为25m。
（2）定律二的部分：深度每增加10cm，日最高温度和最低温度出现的时间，落后2.5-3.5h。深度每增加1m，年最高温度和最低温度落后 20-30d。
16.在北方为越冬作物灌水的时间，最好安排在日化夜冻的时期进行。
17.气温日较差受下列因素影响：维度、季节、地形、下垫面性质、天气状况。
18.逆温现象：气温随着高度增高而且增高。
对流层中常见的两种逆温现象：辐射逆温、平流逆温（下沉逆温和锋面逆温不知道要不要考）
19.空气温度垂直梯度（γ）越小，大气越稳定。在逆温情况下γ<0,大气极为稳定。
20农业界限温度：对农业生产具有普遍意义的，标志某些重要物候现象或农事活动的开始、终止或转折的温度
（1）0℃：土壤冻结或解冻，农事活动开始或终止。0℃以上的持续日期称为耕期。
（2）5℃：表示早春作物开始播种；喜凉作物开始或停止生长。春季多数树木开始萌动。所以5℃以上的持续日数称为生长期或生长季。
（3）10℃表示春季喜温作物开始播种生长，喜凉作物快速生长。为喜温作物的生长期。
（4）15℃喜温作物积极生长。稳定通过15℃的终日为冬小麦适宜播种的日期；水稻此时已停止灌浆；热带作物停止生长。
（5）水稻安全抽穗、开花的指标，热带作物正常生长的界限温度。
21.积温的种类：活动积温、有效积温、负积温、地积温
22.绝对湿度:单位体积空气中所含的水汽质量
相对湿度：空气的实际水压与相同温度下得饱和水汽压的百分比
饱和差：某一温度下的饱和水汽压与实际水汽压之差
23.绝对湿度日变化的类型：单波型、双波型。分别多发生在海洋、海岸、寒冷季节的大陆和暖季的潮湿地区还有暖季的沙漠地区
24.？
25.水汽凝结的条件：水汽达到过饱和状态，凝结核或凝华核
26.云滴的增长过程有两种：凝结增长过程和碰并增长过程。其中主要是碰并增长过程。
27.降水量：从云中降落到地面的液态或固态降水，未经蒸发、渗透和流失，在水平面所积聚的水层深度。以mm为单位，取一位小数。
28.多数植物所要求的适宜土壤温度一般在田间持水量的60%-80%间，一般而言，适宜作物和林木生长的相对湿度为75%-80%，高于90%或低于60%时对作物生长均不利。
P92页几种常见作物的水分临界期
30.低空气压的水平分布不均的影响因素海陆差异、地形地貌、下垫面状况、洋流。
等压线：同一水平面上气压相等的点连成的光滑曲线。
等压面：空间气压相等的点所组成的曲面
850hpa——1500m 700hpa——3000m 500hpa——5500m
等高线用位势表示，等高线与气压的关系：（1）同一条等高线经过的各地气压相等（2）等高线数值越大的地方，该地的气压越高（3）等高线密度越大的地方，表示该地区气压在水平方向上越大。
32. 作用于空气的力包括，水平气压梯度力、水平地转偏向力、惯性离心力和摩擦力。
33. 地转偏向力的特点：
（1） 只有在物体相对与地面运动时才存在水平地转偏向力：当物体处于静止状态时，不受水平地转偏向力的作用。
（2） 水平地转偏向力随维度增高而增大，在赤道上（φ=0）水平地转偏向力为零。
（3） 水平地转偏向力与物体运动方向垂直，在北半球指向物体运动方向的右侧，在南半球则指向运动方向的左侧；它只改变运动速度的方向而不改变运动速度的大小。
（4） 说平地转偏向力不是一个真实的力，他是在旋转的地球上研究物体运动时提出的一个假象力。
34. P105-106自由大气中的地转风：方向最后与等压线平行
梯度风：在北半球，高气压中沿顺时针方向，低气压中沿逆时针方向
在摩擦层中，北半球高气压顺时针向外辐散，低气压逆时针向中心辐合。
35. 三圈环流：
气压带（从低维到高维）：赤道低压带，副热带高压带，负极地低压带，极地高压带
风带：（从低纬到高纬）：东北信风带，（盛行）西风带，极地东风带
影响我国的气压带
半永久性气压带：阿留申低压、夏威夷高压
季节性活动中心：蒙古高压，印度低压
36.东亚季风的特点：夏季高温高湿，冬季寒冷干燥
37.季风形成的原因：海陆热力差异，行星风带的季节性移动
38.气团形成具备的条件：大范围性质比较均匀的下垫面和适当的环流条件
39.暖锋：在锋面的移动过程中，暖气团占主导地位，暖气团推动锋面向冷气团一侧移动。过境前和过境时气压下降，连续性降雨，过境后气温升高
冷锋：冷气团占主导地位，推动锋面向暖气团一侧移动
第一型：冷锋移动速度慢，过境后有连续性降雨，气温下降，气压升高。
第二型：冷锋移动速度快，过境前有暴雨等强对流天气，过境后气温下降，气压升高。
准静止风：长时间连续性降雨
40.气旋按照形成及热力结构可分为无锋气旋和锋面气旋，按照形成和活动的主要地理区域可分为温带气旋和热带气旋。
41.反气旋按照形成及热力结构可分为冷性反气旋和暖性反气旋，按照形成和活动的主要地理区域可分为极地反气旋，温带反气旋和副热带反气旋。
42.对我国有影响的气旋:蒙古气旋、黄河气旋、东北气旋、江淮气旋、东海气旋
43.西太平洋副热带高压的活动规律以及我国雨带的变化
P126
44.霜冻的分类，按季节分类为春霜冻、秋霜冻；根据成因可分为平流霜冻、辐射霜冻、平流辐射霜冻。
45.霜的出现取决于：空气中水分是否饱和、露点温度的高低。
46.冻害的类型：冬季严寒型、入冬剧烈降温型、早春融动型；
适用作物：冬小麦、冬油菜、越冬叶菜类。
47.干旱的概念：指一个地区长期无雨或缺雨，土壤水分不能满足农作物生长发育的需要，从而导致作物生长受抑、甚至死亡，造成减产或失收的一种农业气候灾害。
干旱的分类：土壤干旱、大气干旱、生理干旱。按发生季节可分为：春旱、夏旱、秋旱、夏秋连旱、冬旱。
48．扬尘和沙尘暴的形成条件：1.足够强的风力2.大气下层结构不稳定3.植被稀少土质干旱疏松。
扬尘的启动风速：5.5-7m/s 沙尘暴的启动风速：12-14m/s
49.光照异常：日灼（夏季日灼、冬季日灼）、阴害、紫外辐射。
50.人为气候灾害：
1.人为农业技术灾害
2.人为农业环境灾害：（1）化肥过量（2）农药过多（3）污水灌溉（4）粉尘污染
3.人为农业自然灾害：（1）人为农业气象灾害（2）人为农业地质灾害
（3）人为农业生态灾害（4）人为农业生物灾害
4.人为农业经济灾害
51.中国气候的基本特征：季风气候显著、大陆性强、温度差异大和降水复杂化。
52.我国降水量的分布，总趋势是：东南沿海到西北内陆逐渐减少。
53.大陆性强在降水上的反应：热雷雨多、降水变率大和季节分配不均
54.气候形成的基本因素：太阳辐射因素、下垫面性质、大气环流、人类活动。
三、简答题
1大气对流层的主要特点（3个）
（1）温度随高度升高而降低，平均每升高100米，气温约下降0.65℃；
（2）有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动；
（3）气象要素水平分布不均。
2.积温在农业上的应用（4点）P66
（1）积温是作物与品种特性的重要指标之一。
（2）作为物候期预报、收获期预报、病虫害发生时期预报的重要依据
（3）作为农业气候专题分析与区划的主要依据之一的
（4）负积温可用来表示作物越冬的温度条件。
3.不同的光谱成分是如何对植物生长产生作用的（八点取六点）
（1）波长大于1.00μm的辐射（红外），被植物吸收转为热能，影响植物的体温和蒸腾作用，可促进物质的积累，但不参加光合作用。
（2）波长为1.00～0.72μ卖的辐射，只对植物起伸长作用，其中0.72～0.80μm的辐射（处于近红外光区）对光周期及种子形成有重要作用，并控制开花和果实的颜色。
（3）波长为0.72～0.61μm的红光、橙光可被叶绿素强烈吸收，某种作用（涉及光敏色素想添加的自己去查一下）下表现为强光周期作用。
（4）波长为0.61～0.51μm的光，主要为黄绿光，表现低光合作用与弱成型作用。
（5）波长为0.51～0.40μm的光，主要为蓝光和紫光，被叶绿素和黑色素强烈吸收，表现强的光合作用与植物形态建成作用。
（6）波长为0.40～0.32μm的紫外辐射其植物形态建成和着色作用，如是植物变矮，颜色变深，叶片变厚等。
（7）波长为0.32～0.28μm紫外辐射对大多植物有害
（8）波长小雨0.28μm远紫外线辐射可杀伤植物。
具体举例：（1）浅蓝色薄膜育秧，秧苗及根系都较粗壮，分蘖早而多，叶色变深。
（2）紫色薄膜对种子有增产作用。
（3）蓝色薄膜可提高产量，可是对洋葱生长不利。
（4）LED红光下，番茄、莴苣体内的可溶性糖、淀粉、碳水化合物的含量都有显著提高
（5）LED红光可增加菊花组培苗的株高和节间
（6）红光有助于种子的萌发
4.农业生态地区脆弱地区的基本特征
（1）可替代概率大竞争程度高
（2）可恢复几率小
（3）抗干扰能力差
（4）空间移动能力强（突变产生区，界面变化速度快）
总特征:生态脆弱地区不等于自然生产力水平最低，只是在生态水平改变速度上，在抵抗外界的干扰能力上，在生态系统的稳定性上，以及在全球气候变化的敏感性上表现其脆弱性
5.大气绝对湿度的日变化
绝对湿度的日变化一般有两种类型：①单波型：最大值出现在午后，最小值多出现日出前，多发生在海洋、海岸、寒冷季节的大陆、暖季节的潮湿地区。②双波型：最大值出现在8-9时和20-21时，最小值多出现在日出前和14-15时，多发生在暖季的大陆或沙漠等地区。
6.农业气象学的研究任务（农业气象学的基本作用）
（1）农业气象基础理论的研究
（2）农业气象情报和预报
（3）农业气候资源的开发利用与保护
（4）农业小气候的利用与调节
（5）农业气象灾害规律的掌握与灾害预防
（6）农业气象监测。
（7）气候变化对农业的影响
7.节水灌溉的基本要点
在时间上，抓住作物一生的需水规律，有的放矢的浇水灌溉，充分利用其需水规律；再灌溉方法上，大田作物用喷灌，室温用滴灌，某些温室园艺植物用雾灌。
8.我国气候季风性明显，其在降水上的反映
（1）年降水量由东南沿海向西北内陆逐渐减少
（2）雨季起止日期和季风进退日期基本一致
（3）降水变率大
9.我国气候大陆性强的体现
（1）大部分地区大陆度在50以上
（2）在降水上的反映：①季节分配不均匀②多对流性热雷雨③降水变率大
（3）在温度上的反映：我国冬冷夏热，气温年较差大
10.海洋性气候和大陆性气候的区别（可考简答、解答和填空）P178
海洋性气候：（1）温度变化缓和，气温日较差和年较差均较小，冬无严寒，夏无酷暑（2）秋温高于春温（3）降水充沛（4）湿度大，日照少
大陆性气候：（1）冬季寒冷，夏季炎热，气温日较差和年较差均较大（2）春季温度高于秋季温度（3）降水稀少且集中于夏季，降水变率大（4）气候干燥，云雾少，日照充足
11.草原气候和沙漠性气候共同点和区别（可考简答和填空）P180
共同点：两者都属于大陆性气候，只是比一般大陆性更强，沙漠性气候更是大陆性的极端化。
（1） 降水少且集中于夏季，
（2） 空气干燥，蒸发量大
（3） 阴雨天气少，日照充足
（4） 温度日变化和年变化较大
区别：草原：（1）热带草原气候：①夏热多雨，冬暖干燥②年降水量为500～1000mm，③雨季旱季（干季湿季）分明
（2）温带草原气候：①冬寒夏暖②年降水量200～450mm③冬季有积雪覆盖层
（3）沙漠：①降水稀少低于100mm，空气干燥，蒸发量极大②日较差较大可达35℃～45℃③气温年较差，热带和副热带沙漠一般在18℃一下，温带沙漠在30℃以上
12.何谓干旱指标, 我国常采用什么指标，为什么具有地域性。
答：1.干旱指标是描绘是否发生干旱及发生后的严重程度的一种尺度。
2.我国常采用降水量和标准差（还有用降水量和土壤湿度的）
3.干旱分为干旱气候和气候异常，它是一种气候，而不同的地区，地理环境、地形、地貌、土壤及作物栽培制度等的不同，其干旱指标也不同。如离海岸线远的地方，海洋潮湿气流不易达到，降水量少，易发生干旱，坡地由于水土流失严重，易发生干旱，山体的背风坡由于焚风效应，易发生干旱。
13周期性变温对植物的影响。
在一定的温度范围内，温度日较差越大，越有利于有机质的积累，作物产量高、品质好。如温室栽培的番茄，若夜间温室加温过高，反而减产
14. 土壤蒸发的过程。
（1）蒸发直接发生在土壤表面，这种情况发生在土层中充满水分或者下层土壤通过毛管向土表输送水分的速度等于蒸发的时候，这时土壤蒸发和同样条件下水面的蒸发速度几乎相同。
（2）水分在土壤中汽化后水汽通过土壤的孔隙达到表层后逸出土表。这种情况发生在土壤表层变干，下层土壤的水分输送不到土表或者毛管水上升速度小于蒸发速度时，这时蒸发速度比同样条件下水面的蒸发速度小。
四、论述
1.干旱的防御措施
（1）因地制宜，种草种树，兴修水利，搞好农田基本建设，改善生态环境
（2）提倡节水灌溉，提高水分利用率：掌握植物需水规律和方法
（3）耕作保墒，根据土壤需水情况，增加土壤储水能力，如深耕蓄墒、中耕保墒、镇压提墒、变浅耕为深耕、变浅种为深种。
（4）提倡覆盖和免耕覆盖，抑制土壤蒸发。
（5）抗旱播种，调节种植制度，选用耐旱作物，如小麦、玉米。
（6）采用人工降雨的方法。受到地方政府和广大群众的高度重视和欢迎，但违背了自然规律。
2.积温的应用与不足
应用：（1）积温是作物与品种特性的重要指标之一。
（2）作为物候期预报、收获期预报、病虫害发生时期预报的重要依据
（3）作为农业气候专题分析与区划的主要依据之一的
（4）负积温可用来表示作物越冬的温度条件。
不足：主要是积温的不稳定性，造成这种的原因有
（1） 影响作物生长的外界环境条件，不仅有气象因子还有其他因子。气象因子中除温度外还有光照时间、辐射度等，也会对生育速度造成规律性的影响
（2） 积温学说是建立在其他条件都基本满足的状况下，在自然情况下很难满足，
（3） 发育速度与温度是非线性关系，
3.我国脆弱地区的表现特征并具体举例（举例部分也有可能单独出题）
（1）可替代概率大竞争程度高
（2）可恢复几率小
（3）抗干扰能力差
（4）空间移动能力强（突变产生区，界面变化速度快）
总特征:生态脆弱地区不等于自然生产力水平最低，只是在生态水平改变速度上，在抵抗外界的干扰能力上，在生态系统的稳定性上，以及在全球气候变化的敏感性上表现其脆弱性。
举例：（1）黄土高原，土地荒芜，千沟万壑，人口超载，是最为贫困的地区（2）喀斯特地区，水土流失严重，是面积最大的贫困地区（3）季风边缘脆弱带即农牧交错区，有1.34hm2地区受到风蚀，黑风带面积巨大。
4. 论述影响光能利用率的因素及提高光能利用率的途径。
因素：（1）作物生长初期植株矮小，地面覆盖率。
（2）外界环境限制了作物光合作用的提高。
（3）作物群体结构不合理导致群体内光分布不合理，限制了群体光合度的提高。
（4）作物遗传特性限制光合能力。
（5）虫可导致作物减产而限制光能利用率。
途径：充分利用生长季；选育高光效的作物品种；采取合理的栽培技术措施；提高叶片的光合效率；加强田间管理，改善作物群体的生态环境。
5.论述人为农业灾害有哪些。
（1）人为农业技术灾害
（2）人为农业环境灾害：①化肥过量②农药过多③污水灌溉④粉尘污染
（3）人为农业自然灾害：①人为农业气象灾害如上游用水过多
②认为地质灾害如在不稳定地区建水坝，陡坡垦荒
③人为农业生态灾害如在干旱和半干旱地区垦荒
④人为农业灾害如盲目引种致植物病虫害和畜牧病毒
（4）人为农业经济灾害，盲目性种植
6.论述农业气候相似理论的应用还有其需要注意的问题（分开为简答）
应用：（1）科学引种，我国在太行山地区引种日本甜柿中利用农业气候相似理论得出石家庄最适合种植日本福岛地区的甜柿品种的结论并成功验证。
（2）动植物检疫，因为病害流行的危险性，不宜进行田间试种，可用农业相似理论进行推论，辅助检疫。
（3）农业气候区划，比如通过农业气候相似理论可发现我国东北不同地区与美国的许多农业生产带的相对应，可借鉴美国的农业气候区划对我国东北等地进行相应划分。
（4）发展特色农业产业，通过农业气候相似理论得出当地气候的独特性，发展与之对应的农业产业。
注意问题
（1） 选择作物生长的关键时期的气候因子是引种成败的关键
（2） 不论何种生物都必须遵循先小面积实验，后大面积推广
（3） 不仅要注意大气候的相似，还要分析当地小气候
（4） 当地的土壤条件
（5） 防止外来物种入侵，造成当地特有物种的濒危和灭绝

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