1、“農業氣象學”緒論一、幾個科技英語氣象：Weather 天氣，氣候：Climate氣象學： Meteorology 農業氣象學：Agrometeorology 大氣科學：Atmospheric Science世界氣象組織：WMO( World Meteorology Organization )Earth二、什么是氣象？1、什么是“大氣”？由于地球引力的作用，地球周圍聚集著一個氣體圈層大氣圈。包圍地球的空氣稱為大氣。地球上最高峰（珠峰）8848m，8.848/1200=7.5地表 太陽大氣圈 大氣上界1200km2、什么是大氣現象？ 氣象就是在地球大氣中，不斷發生著各種各樣的物理過程（輻射、冷

2、卻、蒸發、凝結）和物理現象（風、雨、雪、電、霧、露、霜、雹）。（大氣物理大氣化學大氣科學）雨 淞 霧 淞 氣象學：研究大氣現象和過程，探討其演變規律和變化，指導生產實踐的科學。大氣中各種物理過程和物理現象可以用一些物理量來表示。（1）用溫度表示大氣冷暖程度 熱量、積溫。候均溫穩定通過10、22的時間劃分春夏秋冬四季。氣候帶劃分指標：最熱月氣溫10為溫帶和寒帶分界線，最冷月氣溫18為熱帶和溫帶分界線。（2）空氣濕度表示大氣干濕程度 人體最適的是5070%，范圍0100%。 （3）降水是指從天空降落到地面的液態或固態水 包括雨、雪、冰雹等(mm)。降水量表示降雨/雪的多少。降水量的劃分（雨量等級為

3、24h的降水量mm）： 日降水量0.1mm微量（雨），0.19.9mm為小雨，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為暴雨，100.0199.9mm為大暴雨，200mm特大暴雨； 高緯度地區冬季降雪多，還需測雪深(cm)和雪壓(g/cm2)，當雪深5cm時測雪壓。降水量是表征某地干濕狀態，雪深和雪壓反映當地的寒冷程度。 （4）用風向，風速描述風指空氣的水平運動，是矢量（向量），有方向和速度。 風向指風的來向，有16個方位的風，農業常用9個方位：東、南、西、北、東北、西北、東南、西南和靜風。 等級名稱風速

4、范圍平均風速(m/s)0無風0.00.201軟風0.31.512輕風1.63.323微風3.45.444和風5.57.975清勁風8.010.796強風10.813.8127疾風13.917.1168大風17.220.7199烈風20.824.42310狂風24.528.42611暴風28.532.63112颶風32.633012級風等級表如下： 為 米(m)高處風速， 為10m處風速。 （5）用云量、云狀描述云的狀況 云量的觀測：對云遮蔽天空的成數進行估計，將天空分為10份，其中為云遮蔽的份數稱為云量，一般目測，也有用紅外輻射計對全天掃描測量是否有云，云量的多少。云形狀不同預示著未來天氣變化

5、趨勢不同。 透光高積云 （一）、地面氣象觀測氣象觀測場 地面觀測是各級都要觀測記錄的，包括：溫、壓、風、濕、降水等。NSWE最高溫度表 最低溫度表 毛發濕度表 阿斯曼通風干濕表 雨量計 小型蒸發器 三維風車式風速儀 能自動跟蹤太陽的 直接日射表 暗筒式日照計 帶遮日環的天空輻射表 動槽式水銀氣壓表 （二）、高空氣象觀測測風氣球等待升空 用纜繩栓在地面絞車上的系留氣球 高空觀測則是地級及以上級別單位要進行觀測，包括（1）探空器觀測，探空氣球帶著探測器每天早8:00，晚8：00升空。（2）雷達觀測（3）衛星觀測（省級以上）。平流層氣球 五顆靜止氣象衛星 國家衛星氣象中心成立于1971年1月，現已建

6、成國家氣象衛星資料接收處理中心以及設在北京、廣州、烏魯木齊三個氣象衛星地面站的氣象衛星應用系統。 成功地發射了FY-1A（1988）、FY-1B（1990）、FY-2A（1997）、FY-1C（1999）、FY-2B（2000）、FY-1D（2002）氣象衛星。其中，風云1號C星被 WMO 正式列入業務應用衛星序列。極軌系列氣象衛星以風云一、三、五號等奇數排序，靜止系列氣象衛星以風云二、四、六號等偶數排序。靜止氣象衛星的運行與地球同步，當以地球作參照系時，衛星是相對靜止的。風云2號氣象衛星 風云2號1997年6月10日發射升空，這是繼美、俄之后，我國成為第三個同時擁有地球同步和太陽同步氣象衛星

7、的國家，我國自此便擁有了對地球中、低偉度地區連續觀測的能力。風云2號B星第一幅可見光圖像地球靜止軌道衛星，在30分鐘內可獲得近1億km2面積的云圖資料，等距離3顆地球靜止軌道氣象衛星，可以監測全球的氣象變化。臺風在何時何處生成，此時此刻在何處，將向何處發展，全在目控之下。飛行中的風云1號太陽同步軌道氣象衛星在晝夜中兩次經過同一地區上空，了解那里的氣象變化情況。 1天14圈，14圈則可復蓋全球。衛星在運行中每一條軌道都要經過地球南北兩極附近上空，故稱之為極軌氣象衛星。軌道高度：863km，軌道周期：102.332分鐘。軌道傾角：98.79重量：950kg風云一號D星于2002年5月15日北京時間

8、9點50分在山西太原衛星發射中心成功發射。這是我國自行研制發射成功的第六顆氣象衛星。同日上午11時36分36秒在我國新疆烏魯木齊氣象衛星地面站收到第一幅高分辨率圖像.三、氣象觀測氣象的發展史1、商朝的甲骨文“卜辭 ”中就有天氣現象及強度的描述。 2、春秋戰國時代已能根據風、云、物候的觀測記錄，確定24節氣，指導黃河流域的農業生產。春秋“左傳”有春秋分、夏冬至的記載。 3、國外最早的“氣象學”是古希臘哲學家亞里斯多德（公元前350年）著的。 4、氣象觀測儀器也是我國最早發明，西漢（公元前104年），利用羽毛、木炭的吸濕特性測量空氣濕度，用“相風銅鳥”觀測風，后漢書已有降水記錄。而歐洲設計的“候風

9、雞”測風儀比我們的晚了1000多年。 5、漢、唐、宋“氣象”發展很快，但到明朝便停止了，這是由于封建科舉制度自我封閉的結果。6、直到1743年法國的天主教士哥比Gaubil到北京建立測候室，17551760年，耶穌教士Amiot在北京對空氣溫、濕和風進行了長達六年的觀測，到1830年俄、英、法為了掌握我國第一手氣象資料（為各自的軍事、航行和商船服務）而分別在上海、臺灣、青島建立了氣象觀測臺站。 1930年以后，俄國教會和前蘇聯又先后派人在北京建立了氣象臺站。1949年全中國解放時也沒有建立起全國統一的氣象臺站網。 7、直到1958年，我國才系統地建立起自己的氣象觀測臺站。共分為五級臺站網：國家

10、級、地區級（如西北區蘭州為中心）、省級、縣級、鄉級。 常規觀測為四次，按世界統一觀測時間8:00；14：00；20：00；02：00。格林威冶時間 0時正是北京時8時。航線每小時1次，軍事每天24小時全天時觀測。 地面觀測是各級都要觀測記錄的，包括：溫、壓、風、濕、降水等。 高空觀測則省級及其以上要觀測，包括：（1）探空器觀測，探空氣球帶著探測器每天早7:00升空。（2）雷達觀測（3）衛星觀測天氣預報的由來全球氣象觀測網的建立1854年1月28日，在歐洲東南部的黑海突然出現了暴風雨。當時英國和法國正在和沙皇俄國作戰，英法聯合艦隊停泊在黑海上。狂風巨浪把這支艦隊消滅得干干凈凈。英國和法國在戰爭中

11、打勝了，但是大風暴卻給他們的海軍造成了巨大損失。法國皇帝拿破侖三世命令巴黎天文臺立即調查這場風暴產生的原因。 一位叫勒威耶的天文學家承擔了這個任務，他搜集了歐洲許多地方在11月14日前后幾天的氣象資料，發現這次風暴是由一個低壓引起的。這個低氣壓最早出現在歐洲西部大西洋上，以后從西北向東南運行，最后到了黑海，便造成了這場大災難。 勒威耶在搞清了這場風暴的原因后，寫了一份調查報告，并建議建立氣象觀測網，利用電報迅速地傳遞氣象情報，繪制天氣圖，這樣就可以預報天氣了。勒威耶提出的建議得到了重視，并于1860年得以實施。氣象與氣候 氣象要素：包括表征大氣狀態（氣溫，溫度，壓強等）和大氣性質（風、云、霧、

12、降水等）的物理量。 各種氣象要素相互聯系，相互影響，并且在不同地點和時間出現不同組合，構成了各地的天氣和氣候。天氣和氣候既有聯系又有區別。 天氣是一定地區一定時間內，冷、暖、干、濕、風、云、雨、雪等各種氣象要素的綜合表現。氣候是各個地區特有的多年天氣狀況，包括平均天氣狀況和特殊天氣狀況。例如：北京今天上午8點下雨，這就是天氣；北京春季干燥多大風，這就是氣候。氣候不象天氣那樣瞬息多變，它基本表示一個地區比較固定的綜合天氣特征。 一般所說的氣候，都是指大氣候，它是指氣象觀測場內多年觀測所得的氣象要素的平均值和極限值。而小氣候則是指距地面幾十米以內小范圍空氣層中的氣候特點。大氣候決定于大地形、地理緯

13、度，離海洋遠近和大氣環流等，而小氣候則決定于小地形，如小山丘、坡地、水地、農田等。2008年北京奧運會的時間： 8月8日-24日 這一時間比原定時間推后了兩周。就是對北京氣候分析，預測賽期天氣而決定的。站名：北京站號：54511所在省/區：北京位于：(11617E,3956N)拔海高度：54米北京(54511)(1961-1990年)標準氣候值北京(54511)(1961-1990年)標準氣候值月統計 月平均氣壓(0.1百帕)月平均氣溫(0.1)月極端最高氣溫(0.1)月極端最低氣溫(0.1)月平均相對濕度(%)月平均總云量(0.1成)月平均風速(0.1米/秒)月降水量(0.1毫米)11021

14、1-43129-18343282826210195-19185-2744739295931014551264-15049463290410081136330-3248533426451002920038325535629287699882424061006160257077996925939515376701917568100072463611147963161822910080196326377048194871010142127298-35644121188111018643214-123583626601210205-22195統計年平均氣壓年平均氣溫年極端最高

15、氣溫年極端最低氣溫年平均相對濕度年平均總云量年平均風速年降水量-10103118406-2745847255770 WMO（以及其前身，1873年成立的非政府組織，國際氣象組織（IMO）一直通過位于美國阿什維爾的世界氣象資料中心，協調氣候資料庫的收集和出版。第一個基本氣候統計標準數據集實踐上覆蓋了1901-1930年，后來的標準氣候數據集分別覆蓋了1931-1960年和1961-1990年。此外，自1920年可以獲得全球數據以來，世界天氣記錄每十年出版一次，給出月平均值和累計平均值。這些資料現在還可以以電子方式獲得。標準氣候數據集和世界天氣記錄，為世界不同地區的天氣和氣候風險評估提供關鍵數據，

16、尤其是當用通過多學科研究得到評估結果時更是如此。四、農業氣象與氣象的關系 農業氣候是指對農業生產及莊稼生長發育和產量形成有決定意義的光、熱、水、氣等氣候條件。氣象影響作物分布、產量和質量.熱帶的荔枝、亞熱帶的桔子、溫帶的蘋果農業布局與降水量的分布有著密切的關系：從世界范圍的農業來看，種植業與畜牧、放牧業的區域分布主要決定于降水量，在500mm以下的地區以放牧業為主，500mm以上的地區以種植業為主。旱作農業和灌溉農業，雨養農業與濕作農業也受降水量的制約，250400mm為灌溉農業，400600mm為旱作農業，6001000mm為雨養農業，1000mm以濕作農業作為特征。氣象與大農業：農業、林業

17、、牧業、漁業無論是種植業還是養殖業，其生長發育、產量高低、品質優劣都受氣候條件的影響。因此，農業開發的風險與效益，與環境氣候條件密切相關。 由于氣候不適宜引起農業開發項目失敗的教訓很多.福建省武夷山市為改善旅游城市的形象，90年代中期，花巨資在10多公里的武夷大道兩旁種殖成年蒲葵，到了冬天，凍害嚴重，絕大多數凍死，后來只好再來改種其他樹種。99年閩北一些農民為了提高收入，沒有進行論證就大量發展番木瓜，到了冬季，全部凍死，損失慘重。 50年代江西省大量引進新疆細毛羊失敗，新疆細毛羊屬綿羊的一種，只有在寒冷、干燥的北方平原才能產毛，且產好毛。江西丘陵山地多，綿羊覓食不便，而且在高溫高濕氣候條件下，

18、毛產量低，腥氣重，皮膚病嚴重，毛質量極差，基本無經濟效益。70年代從阿爾及利亞引種油橄欖失敗，因為油橄欖原產地氣候類型是典型的地中海式氣候，冬季多雨，夏季干燥，不適宜江西氣候生態環境，因而引種開發失敗。70年代引進墨西哥小麥失敗，墨西哥小麥原產干燥少雨的墨西哥高原，引種江西后濕害、凍害嚴重.。所有這些開發項目造成的損失是不可估量的，因此，搞農業開發、品種引進必須進行農業氣候論證。 當前我國的農業，迫切需要開展更有力度的結構調整，面向WTO，急需提高競爭力。種什么？怎么種？這都是農業氣象的應用范圍。 農田小氣候是指農田里2m以下近地面空氣層的光照、溫度、濕度和風等的狀況及耕作層和土壤表面的溫度、

19、濕度和蒸發的狀況。 通過合理配置農作物，配置作物的植株密度，采用科學的農業耕作技術和田間管理措施，改革耕作制度，改善土壤的理化特性，以形成有利的農田小氣候條件，促進農作物更好地生長發育，以提高產量和品質。 利用南坡溫度高的小氣候特點，種植玉米、棉花、瓜類等喜溫作物；利用陽畦、風障的熱效應提早下種、育苗和延長作物生長期；鋪上一層礫砂石來提高農田土壤溫度，保持土壤水分，以滿足農作物對溫度和水分的需要；氣候干燥的地區，經過營造護田林后，可提高田間空氣濕度，降低溫度，而有利于農作物的生長發育、開花授粉。氣象條件與農藥施用 在自然界，光照、氣溫、空氣濕度、風向、風速和降水等氣象條件與施用是密切相關的。氣

20、象條件影響農藥的藥效和對植物的藥害，也影響農藥對周圍環境的污梁狀況，只有合理利用氣象條件，掌握科學的施藥技術，才能省工、省藥、效果好。并可防止農藥對植物藥害的發生。溫度與農藥施用 高溫容易促進藥劑的分解和藥物有效成分的揮發，天氣較熱時，藥劑的化學活性變強，農藥的毒性也變得大了些。而農作物在炎熱的天氣下生命力旺盛，葉子上氣孔開放多而大，藥劑噴上去容易侵入到作物體內，以致受藥害。如石硫合劑、乳油和多種除草劑，在高溫情況下使用，都會發生上述現象。所以炎熱高溫的天氣條件下，盡可能不施藥，尤其是中午不要施藥，如施藥，使用的濃度要小些，以防發生藥害和施藥人員中毒事故。農藥施用的最佳時間應選在晴天早上8-1

21、0時和下午4時以后進行。因為此時的氣溫不高，風力較小，植物上方的空氣有逆溫層存在，可使藥劑不亂飛，而能均弱地酒在植株上。從而提高了藥效，降低了藥害。 另外，高溫季節，病蟲害活動的規律有一定特點。如害蟲中有許多（稻飛虱、稻葉蟬等）都有喜陰避陽的習性，往往集中于植株下部叢間或葉背，而病害則多從葉背氣孔和下部葉片侵入。同時，在高溫季節，病蟲害繁殖漫延較快，病蟲害的抗藥性也會增強。所以，在高溫季節施藥時，要根據病蟲害的危害特征，合理確定噴藥部位，掌握最佳的噴藥時機。濕度與農藥施用 濕度高對農藥的影響主要是可以加速某些藥劑的化學分解作用，使藥劑失效或產生藥害。如葉面濕度大易粘附粉劑農藥，使農藥施用不均勻

22、而導致藥害，同時，葉面上的露水也能沖淡藥劑，降低藥效。所以在霧天、露水多或剛下過雨時，不宜使用受濕度影響較大的波爾多液、氟硅酸鈉等藥劑。如必須用，就要采取一些相應的措施，例如，噴波爾多液時，減少硫酸銅用量或增加石灰用量。一般應選擇晴朗無風或微風，沒有露水的天氣條件下施藥。風、雨與農藥施用 在噴施農藥時，粉劑、煙劑受風力、風向影響很大。在大風時，不宜施用農藥治蟲防病，這是因為：第一，刮風會把藥劑吹走，特別是粉劑，同時，還能加速藥劑的揮發；第二，由于農作物植株枝葉受到風的影響，相互振動和摩擦會造成藥劑機械性流失；第三，噴酒的霧點或藥粉易隨風飄揚，不能均勻地降落并附著在所要防治的農作物表面上；第四，

23、風大藥劑容易飄落到施藥人員的身上，增加中毒的機會。如果急需防治，可用乳油及可濕性粉劑。因其受風的影響較小。如果施藥不久，遇到降雨，會使已施的藥劑受沖刷而流失，不僅降低藥效，而且還污染江河水域。一般藥劑對雨水的抗站刷力不強，尤其是粉劑和非內吸劑。所以，即將下雨時，不能施用農藥。如果施藥后，遇到降雨，待雨停后天晴時及時補施。氣象與牧業家畜的分布與氣候 馬、牛、羊、駱駝對氣候適應性不同，其分布區域也不同。內蒙東部濕潤與半濕潤區，牛馬比重大，羊的比重小，駱駝的比重更小。如額爾古納旗牛、馬分別約占60%與20%，而綿羊僅占5%，山羊約1%，駱駝的比例僅0.2%；在半干旱地區，如東烏珠穆沁旗，牛、馬的比例

24、分別降到約30%與14%，綿羊上升到40%，山羊約15%；到干旱的阿拉善右旗，牛、馬各占3.4%，綿羊占12.4%，山羊上升到27.9%，駱駝竟多達51.7%，可見駱駝對干旱的荒漠條件的適應性很強，這一方面是對荒漠氣候條件的直接的適應；另一方面是對荒漠牧草等特點的適應，而牧草的特點是受氣候制約的。除上述牲畜外，豬、雞、兔等多在集約農業下舍飼。豬主要分布在非穆斯林國家，中國養豬較多。成年豬耐性強、分布廣，在西北歐與亞洲森林中，它能耐嚴峻條件，在半干旱的澳洲，它作為野生動物，能耐缺水的條件。 不同的氣候特點適應飼養家畜的種類與規模不同。據內蒙氣象局研究，年降水量300mm的草甸草原適宜大牲畜，宜適當增加牛的數量，干草原以綿羊為主；荒漠草原主要發展山羊、駱駝；而荒漠主要放養駱駝與山羊。 風暴與突然陣風對