第七章氣候與農(nóng)業(yè)氣候

1、第七章 氣候與農(nóng)業(yè)氣候,第一節(jié)、氣候形成因素第二節(jié)、氣候帶與氣候型第三節(jié)、氣候變遷第四節(jié)、中國(guó)氣候第五節(jié)、農(nóng)業(yè)氣候第六節(jié)、農(nóng)業(yè)小氣候,什么是氣候？ 氣候是長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)氣象要素和天氣現(xiàn)象的平均或統(tǒng)計(jì)狀態(tài)，時(shí)間尺度為月、季、年、數(shù)年到數(shù)百年以上。氣候以冷、暖、干、濕這些特征來(lái)衡量，通常由某一時(shí)期的平均值和離差值表征。氣候的形成主要是由于熱量的變化而引起的。,北京 廣州,日照時(shí)數(shù)

2、 2778.7h/年 1909.0h/年 7.6h/日 5.2h/日最熱月平均氣溫： 25.9℃ 28.3℃ 最冷月平均氣溫：- 4.7℃ 13.1℃ 最熱極值氣溫： 42.8℃

3、 37.6℃最冷極值氣溫： -27.4℃ 0.1℃無(wú)霜期：　　　　　179天 353天年降水量：　　　　682.9mm 1680.5mm,第一節(jié) 氣候形成因素,一、太陽(yáng)輻射（天文輻射）1、年總量：最大值在赤道，隨緯度的增高而減少，極地是赤道的41%。2、夏半年：最大值在回歸線附近，向南北逐漸減少，極地是赤道的83%。3、冬半

4、年：最大值在赤道，隨緯度的增加迅速減少，極地為0(北半球)。4、輻射年較差（夏、冬之差）低緯小，高緯大。5、同一緯度上的太陽(yáng)輻射總量相同(只考慮太陽(yáng)輻射）。,二、大氣環(huán)流,1、大氣環(huán)流使高、低緯度間溫差減緩；使海陸間水分得以循環(huán)。2、同一地區(qū)，受不同大氣環(huán)流影響，氣候大不相同。如我國(guó)江淮一帶。冬季：受冬季風(fēng)（大陸冷高壓南下）影響，寒冷干燥。夏季：受夏季風(fēng)（海洋暖高壓北上）影響，濕熱多雨。,3、同一環(huán)流，不同地區(qū)海陸分布影響，氣

5、候大不相同。,1）如同受東北信風(fēng)影響大陸東部（如我國(guó)東南沿海地區(qū)）：風(fēng)從海上吹來(lái)，降水量大大陸西部（如北非撒哈拉大沙漠地區(qū)）；風(fēng)從陸地吹來(lái)，降水極少。南美大陸西岸的智利北部；風(fēng)從東邊大陸吹來(lái)，雖處海邊卻成為世界最干旱地區(qū)之一。,2）同受西風(fēng)帶上西風(fēng)的影響,我國(guó)華北如北京，甚至包括天津在內(nèi)，雖然離海很近，但風(fēng)主要從大陸吹來(lái)，屬大陸性氣候。而北美的加拿大和美國(guó)西海岸，風(fēng)從西側(cè)的太平洋吹來(lái)，屬海洋性氣候,,,三、下墊面1、海陸分布分

6、布對(duì)氣候的影響 通常海洋上溫度日、年較差比陸地上小，極值出現(xiàn)比陸地上遲。 海洋上空水汽多、濕度大、降水多、降水均勻。 海面對(duì)大氣的摩擦力小，風(fēng)速較陸地大。 氣壓梯度隨時(shí)間變化，產(chǎn)生風(fēng)向的周期性變化。,,2、洋流對(duì)氣候的影響洋流就是海洋中大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)期、穩(wěn)定移動(dòng)的水流。暖流：相對(duì)流經(jīng)洋面為暖的洋流。冷流：相對(duì)流經(jīng)洋面為冷的洋流。,世界洋流圖,,,,,黑潮：經(jīng)菲律賓，臺(tái)灣附近洋面向

7、北流去的暖洋流。,親潮：經(jīng)日本海向西南返流的冷洋流。北海道漁場(chǎng)日本暖流與千島寒流交匯處，由于海水密度的差異，密度大的冷水下沉，密度小的暖水上升，使海水發(fā)生垂直攪動(dòng)，把海底沉積的有機(jī)質(zhì)帶到海面，為魚類提供在豐富的餌料，從而使海區(qū)成為世界著名的漁場(chǎng)。,,“厄爾尼諾 ”“厄爾尼諾”（EI Nino）一詞起源于秘魯和厄瓜爾。在秘魯和厄瓜多爾海岸，每年從圣誕節(jié)起至第二年3月份，都會(huì)發(fā)生季節(jié)性的沿岸海水水溫升高的現(xiàn)象。當(dāng)

8、地稱這種現(xiàn) 象為“厄爾尼諾”，西班牙語(yǔ)的意思為“圣嬰” 。 現(xiàn)在所說(shuō)的“厄爾尼諾現(xiàn)象”是指數(shù)年發(fā)生一次的海水增溫現(xiàn)象向西擴(kuò)展，整個(gè)赤道東太平洋海面溫度異常增高的現(xiàn)象。,,“拉尼娜”  “拉尼娜”為西班牙語(yǔ)“La Nina”的音譯， 是“小女孩”的意思。用以赤道太平洋東部和中部的海表面溫度大范圍持續(xù)異常變冷的現(xiàn)象。 以赤道太平洋北緯5度至南緯5度，西經(jīng)150度至西經(jīng)90度區(qū)域內(nèi)的海表面溫度平均值連續(xù)

9、6個(gè)月以上高于或低于正常0.5℃分別作為厄爾尼諾和拉尼娜。,,3、地形對(duì)氣候的影響：地形復(fù)雜多樣 使中國(guó)的氣候也呈現(xiàn)出復(fù)雜多樣的特點(diǎn)，適應(yīng)各種作物的種植氣候在我國(guó)基本上都能到。 地勢(shì)西高東低 對(duì)加強(qiáng)冬夏季風(fēng)都有一定的作用 山脈多東西走向 對(duì)冷暖空氣都有一定的阻擋作用，使南北氣候的差異增大。 高原面積廣大 四大高原的面積達(dá)400多萬(wàn)平方公里，其中青藏高原的面積就達(dá)成230萬(wàn)平公里。,,四、人類活動(dòng)人類活動(dòng)對(duì)氣候的影響主

10、要表現(xiàn)在： 改變下墊面性質(zhì) 如亂砍濫伐森林，盲目開(kāi)荒、 植被破壞導(dǎo)致土壤反射率、粗糙度、水熱平衡變 化、沙漠與半沙漠化、氣候干。植樹造林，修 建水庫(kù)又有水土保持的作用，能增加空氣濕度，使氣候溫和。 改變大氣成分 如二氧化碳、各種污染物的釋放等。 人工釋放熱量：工業(yè)民用燃料，使氣溫升高，造成熱島效應(yīng)。,第二節(jié) 氣候帶與氣候型,一、氣候帶氣候帶是根據(jù)氣候成因或氣候要素的相似性而劃分的與緯度大致平行

11、的帶狀氣候區(qū)域。人們從低緯到高緯按順序，將全球劃分為十一個(gè)氣候帶，每個(gè)半球?yàn)槲鍌€(gè)半氣候帶即：1、赤道氣候帶2、熱帶氣候帶3、副熱帶氣候帶4、暖溫帶氣候帶5、冷溫帶氣候帶6、極地氣候帶,,1. 赤道氣候帶(equatorial climatic belt) 10°S ­ 10°N 處于赤道無(wú)風(fēng)帶（我國(guó)10 °N為南海諸島）。特點(diǎn)： 

12、?  終年高溫,年均溫25­28℃,最冷月>18℃，無(wú)四季之分； ?  氣溫年較差＜日較差? ?  降水充沛，年雨量一般在2000mm以上，且分配均勻， 變化小? ?  天然植被是熱帶雨林，終年生機(jī)不斷，土壤是紅壤。,,2. 熱帶氣候帶(tropical ~) 10­23.5 ° N(S)

13、赤道無(wú)風(fēng)帶與與東北信風(fēng)帶的影響區(qū)。我國(guó)在臺(tái)中­廣州­南寧以南為這一氣候帶。其特點(diǎn)： ? 氣溫年較差較大； ? 分熱、雨、涼三季，最熱月高于赤道帶，冷季可有霜； ? 年雨量1000­1500mm，有明顯的旱季和雨季； （如：柬埔寨旱季雨量＜50mm/月，雨季＞ 200mm/月） ? 天然植被為疏林草原，植物生

14、長(zhǎng)有季節(jié)性，雨 季生長(zhǎng)，旱季結(jié)實(shí)。,,3.副熱帶氣候帶(subtropical ~)， 23.5—33 °N(S)此帶位于副熱帶高壓帶與信風(fēng)帶。我國(guó)此氣候帶的北界為秦嶺淮河一線。特點(diǎn)： ?  溫度年變化明顯，有四季之分； ?  氣溫日年較差都較大，冬溫不低，夏溫高，最高可達(dá)50℃； ?  年降水少，且有明顯的年變化； ?

15、  大陸東岸干燥，西岸濕潤(rùn)； ?  地面少植被，多沙漠，世界上的大沙漠都位于副熱帶。如：北非的撒哈拉、西南亞的阿拉伯、南非的卡拉哈里、南美的阿塔卡馬。,,4.暖溫帶氣候帶(warm temperate ~)，33—45 °N(S) 這一氣候帶夏季受副熱帶高壓控制，具有副熱帶氣候的特點(diǎn)；冬季在盛行西風(fēng)帶中，具有冷溫帶氣候的特點(diǎn)。 特點(diǎn)： ? 

16、溫度年變化明顯，四季最為分明。 ?  降水的季節(jié)性變化也很明顯。 ?  大陸西岸：夏高溫干燥，冬溫暖濕潤(rùn)，樹木冬季常綠。以地中海及沿岸地區(qū)最為典型。 ?  大陸東岸：夏炎熱多雨，冬寒冷干燥，為季風(fēng)氣候區(qū)。中國(guó)東部華北最為典型。,,5. 冷溫帶氣候帶(cold temperate ~) 45—66.5 °N(S)這一氣候帶位于西風(fēng)帶中。我國(guó)蒙

17、新地區(qū)屬此帶。 特點(diǎn)： 冷溫帶大陸西岸： ?氣溫年變化小，夏不熱，冬溫和，風(fēng)終年由海洋吹 向陸地。 ?全年降水量多且分布均勻。 冷溫帶大陸東岸： ?氣溫年變化大，夏酷熱、冬嚴(yán)寒，風(fēng)終年由陸地吹向海洋。 ?降水少且集中在夏季,,6.極地氣候帶(polar ~)，在極圈內(nèi)極地氣候帶位于極地高壓帶內(nèi)。 特點(diǎn)： ?  終年低溫，最熱月溫度≤1

18、0℃。 ?  降水少。 根據(jù)最熱月的平均溫度的不同，極地氣候帶又可分為： ? 苔原氣候：最熱月的平均溫度> 0℃，苔原植物可長(zhǎng)； ? 凍原氣候：最熱月的平均溫度< 0℃。,二、 氣候型,氣候型是根據(jù)氣候的主要成因和基本特征劃分的氣候類型。在同一個(gè)氣候帶里，常由于地理環(huán)境或環(huán)流性質(zhì)的不同，出現(xiàn)不同的氣候型；相反的，在不同的氣候帶里，由于地埋

19、環(huán)境或環(huán)流性質(zhì)近似，也可出現(xiàn)同類的氣候型。1、 海洋性氣候和大陸性氣候。2、 季風(fēng)氣候和地中海氣候。3、 高山氣候和高原氣候。4、 草原氣候和沙漠氣候。,,1.大陸性氣候與海洋性氣候  海洋性氣候(marine climate)  ：臨近海洋的地區(qū)由于受海洋、洋流以及來(lái)自海洋上的暖濕氣團(tuán)影響，所形成的氣候。主要特點(diǎn)有： ?  夏涼爽、冬溫和，日較差、年較差小 。春

20、溫低于秋溫。 ?  日照少，云霧多，相對(duì)濕度大。 ?  降水豐富，季節(jié)分配均勻，變率小。,,大陸性氣候(continental climate) ：是指遠(yuǎn)離海洋的內(nèi)陸地區(qū)，受大陸氣團(tuán)的控制，很受少受海洋暖濕氣團(tuán)的影響所形成的氣候。主要有以下特點(diǎn)：?  夏炎熱、冬嚴(yán)寒，日較差、年較差大。 ?  春溫高于秋溫。 ?  日照豐富，相

21、對(duì)濕度小。 ?  降水少且集中于夏季，變率大。,2.季風(fēng)氣候和地中海氣候季風(fēng)氣候(monsoon  climate) 出現(xiàn)在副熱帶大陸的東岸，夏季受副高的影響，盛吹偏南風(fēng)，水汽含量大，降水多；冬季受高緯度反氣旋東緣的影響，盛吹干冷的偏北風(fēng)，少雨。 典型的地中海氣候(Mediterranean climate) 出現(xiàn)在副熱帶和暖 溫帶大陸的西岸，夏季位于副高的東側(cè)，氣流由中

22、緯度吹來(lái)，空氣下沉增溫，阻礙對(duì)流發(fā)展和云雨的 形成，干燥少雨；冬季副高南移，受西風(fēng)帶的影響，氣流從海洋吹響陸地，氣旋頻繁，多雨。 季風(fēng)氣候特點(diǎn)：夏季高溫多雨（海洋性），冬季嚴(yán)寒干燥（大陸性） 地中海氣候特點(diǎn)：夏季高溫干燥（大陸性），冬季溫和多雨（海洋性）,,3. 山地氣候和高原氣候(1)山地氣候(mountain  climate)  ： 高度＜2000m為山岳氣候，≥2000m為高山氣候。主要特點(diǎn)有： ①

23、 太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大，紫外線含量隨高度增加 。② 氣溫隨高度增高而降低 。③ 年、日溫差小，極值出現(xiàn)時(shí)間隨高度落后。 ④ 一般云霧和降水較多，且迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡 。(2)高原氣候(plateau­climate) :  與山地氣候有很多不同的地方: ?  白天與夏季接受的太陽(yáng)輻射比山地多，為熱源；冬季相反 ?  土溫與氣溫較高，如青藏高原在40

24、00m還能種糧食作物青稞 ?  氣溫日、年較差大 如昌都的日較差可達(dá)28~29℃，一日有四季之分。 ?  高原中央降水少，如青藏高原中部的年雨量為300mm左右。,,4. 草原氣候和沙漠氣候都屬于大陸性氣候，但是比一般的大陸性氣候更加干旱。特點(diǎn)： ?氣溫日年較差大，降水少，且集中于夏季； ?干燥度大，蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)降水量； ?光照充足，風(fēng)沙多，尤以春季

25、為甚； (1)  草原氣候(prairie  climate)  熱帶草原：夏熱多雨 ， 冬暖干燥，年雨量一般500—1000mm，溫帶草原氣候：冬寒夏暖，年雨 量大多為200—450mm。 我國(guó)的草原主要分布在黑龍江、內(nèi)蒙、新疆、青藏高原等地。,,(2)沙漠氣候(desert climate）特點(diǎn)： 空氣干燥，降水稀少，年平均降水量 <250mm，變率極大，

26、年平均相對(duì)濕度<40%，蒸發(fā)強(qiáng)，日照充足，氣溫日較差大，可達(dá)35-45℃。例如： 塔克拉瑪干沙漠的鐵干里克站51—53年滴雨未下。,第三節(jié) 氣候變遷,氣候變遷:指一個(gè)或多個(gè)氣候氣候要素在較長(zhǎng)的時(shí)期中表現(xiàn)出較大幅度的具有規(guī)律性變化的現(xiàn)象。,氣候變化歷程,研究氣候變化的資料來(lái)源有三：地質(zhì)考古資料（從地質(zhì)沉層測(cè)）、歷史文獻(xiàn)（歷史地理研究法）和氣候觀測(cè)記錄（從1860年最早開(kāi)始觀測(cè)氣溫）。 依據(jù)研究方法和時(shí)間尺度的差異，地球氣

27、候變化可分為三個(gè)時(shí)期：地質(zhì)時(shí)代的氣候變遷，歷史時(shí)代的氣候變化和近代的氣候振動(dòng)。,一、地質(zhì)時(shí)期氣候變化 地質(zhì)時(shí)期氣候變遷有三個(gè)寒冷的大冰期、兩個(gè)氣候溫暖的間冰期，萬(wàn)到億年尺度，伴隨地理環(huán)境改變，變幅>10?C。 三個(gè)大冰期：6億年前震旦紀(jì)大冰期、 2~3億年前石炭至二迭紀(jì)大冰期、 200萬(wàn)年前至今的第四

28、紀(jì)冰期。（其間還有亞冰期、亞間冰期，副冰期、副間冰期。）近萬(wàn)年為冰后期。,二、歷史時(shí)期氣候變化 近萬(wàn)年特別5000年來(lái)地理環(huán)境基本不變，變幅2~3?C，地質(zhì)、考古和文獻(xiàn)物候。距今8000~9000年前、5000BC~1500BC、1000BC~100AD、1550AD~1850AD四次寒冷期。近7000年來(lái)溫暖期越來(lái)越短，溫暖程度越來(lái)越??；冷期反之。2000BC、800BC、400AD和1600AD四次全球性

29、氣候變冷。歐洲比中國(guó)提前幾十年。。,三、近代氣候變化 氣候的波動(dòng)周期平均為100年左右，每次冷暖期約持續(xù)50年，近百年，變幅0.5-1?C。根據(jù)歷史資料和儀器觀測(cè)。相對(duì)于大尺度時(shí)間氣候變遷相當(dāng)于氣候波動(dòng)。受人類活動(dòng)影響明顯增大。,近1200年來(lái)的中國(guó)氣溫波動(dòng),360年來(lái)天山冰川的不斷后退,下面從近代氣候變化規(guī)律來(lái)分析未來(lái)氣候變化趨勢(shì)： （一）19世紀(jì)以前的氣候變化（二）20世紀(jì)以來(lái)的氣候變化（三）未來(lái)

30、氣候變化趨勢(shì)北京、上海、廣州三站每10年平均降水量R(mm)及距平百分率ΔR(%),20世紀(jì)以來(lái)中國(guó)氣候特征（10年平均狀況）,一、近百年中國(guó)氣候的變化,+0.4~0.5?C，最暖期1920s~1940s，最明顯三北，長(zhǎng)江以南不明顯。1985以來(lái)連續(xù)16個(gè)全國(guó)性暖冬，1998、2001最甚。1950s降水最多，后減，華北干暖化。,青海湖水位的變化,二十世紀(jì)升溫趨勢(shì),北半球,南半球,全球,百萬(wàn)年,15萬(wàn)年,3萬(wàn)年,1500年,1905

31、-1985年,二、政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第三次評(píng)估報(bào)告（TAR）的主要結(jié)論-1,1860以來(lái)全球+0.6±0.2?C，20C最后20年最暖。 20C北半球地面溫度增加比過(guò)去1000年中任何世紀(jì)都大。 中高緯降水增加，也有一些地區(qū)減少。極端天氣氣候事件頻率和強(qiáng)度增加。 1990以來(lái)海平面上升10~20cm，大多數(shù)非極地冰川退縮，北極圈海冰范圍和厚度在夏季減少，極區(qū)凍土帶消融。,三、未來(lái)氣候變化預(yù)測(cè)（根據(jù)

32、IPCC—3）50-100年全球氣候系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)生顯著變化，由于慣性將繼續(xù)幾百年甚至幾千年。到2100年溫室氣體排放將繼續(xù)增加，由63億tC到2100年50-350億tC，平均氣溫+1.4±5.8?C，為近萬(wàn)年最顯著。降水南北性和季節(jié)性移動(dòng)，干旱半干旱區(qū)更干。海平面上升0.09-0.88m，北半球雪蓋海冰縮小，海鹽環(huán)流減弱，極端天氣事件增加。中國(guó)到2020-2030+1.68?C，2050年+2.22?C，CO2倍增+2.

33、94?C，幅度由南向北增大。西北+1.9-2.3?C，西南+1.6-2.0?C，青藏+2.2-2.6?C。降水增加尤其東南，華北東北南部及長(zhǎng)江中下游繼續(xù)變干。,CO2濃度增加與冬夏增溫,第四節(jié) 中國(guó)氣候,一、中國(guó)的氣候特征二、中國(guó)的節(jié)氣和氣節(jié),一、中國(guó)的氣候特征,1.季風(fēng)性顯著 (1)中國(guó)季風(fēng)的形成原因 行星風(fēng)帶的季節(jié)性位移是廣東、廣西、云南南部、海南等地季風(fēng)形成的主要原因之一海陸熱力差異：中國(guó)東部季風(fēng)的主要成因。地勢(shì)西高東

34、低： 加強(qiáng)了季風(fēng)。 高原面積廣大： 使冬、夏季風(fēng)增強(qiáng) 。,,(2)中國(guó)季風(fēng)的空間分布,,①季風(fēng)性在風(fēng)上的表現(xiàn)： 冬季大多數(shù)地區(qū)盛行偏北風(fēng)。冬季風(fēng)9月控制東北、 華北，10月中旬以后快速地控制全國(guó)。 夏季受太平洋副高的影響，盛行風(fēng)以偏南為主。夏季風(fēng)3月初開(kāi)始影響華南，4月北擴(kuò)到長(zhǎng)江沿岸，5 月波及淮河流域，6月到達(dá)華北和東北，7月是夏季風(fēng)極盛期，可影響到55°N附近地帶，8月中旬夏季風(fēng)減弱南退。以后又轉(zhuǎn)受冬季

35、風(fēng)控制。,,②季風(fēng)性在溫度上的表現(xiàn)： 冬季風(fēng)極盛時(shí)，氣候寒冷、干燥，成為世界上同緯度最冷地區(qū)。 夏季風(fēng)鼎盛時(shí)，氣候暖熱，濕潤(rùn)多雨；季風(fēng)的每次進(jìn)退，都會(huì)造成氣溫的升降。 例如，夏季風(fēng)北上時(shí)，氣溫相應(yīng)升高；冬季風(fēng)南下時(shí)，氣溫驟然降低。,,③季風(fēng)性在降水上的表現(xiàn)： 中國(guó)降水的水汽來(lái)源：主要來(lái)源于夏季風(fēng)，來(lái)自東南方向的東海和西南方向的孟加拉灣及印度洋，只有西北少數(shù)地區(qū)水汽來(lái)源于西北的大西洋和北冰洋。 降水分布的特點(diǎn)： 雨季的起止

36、時(shí)間與夏季風(fēng)的進(jìn)退時(shí)間基本一致； 降水量主要集中在夏季風(fēng)盛行期； 降水量從東南向西北逐漸減少； 夏季風(fēng)的迎風(fēng)坡降水量顯著多于背風(fēng)坡。,,2. 大陸性氣候強(qiáng)（1）氣候大陸度及其分布 焦金斯基大陸度 主要以氣溫年較差作為表示大 陸性的指標(biāo)，并消除緯度的影響。全球最大值為100，最小值為0。計(jì)算公式是：式中K為大陸度，A為氣溫年較差，φ為地理緯度。 按焦金斯基大陸度計(jì)算，全球大陸性最強(qiáng)的地方是俄羅斯的上揚(yáng)斯克(1

37、00)，最小的是太平洋中部(0)。50為海洋性和大陸性氣候分界線。,中國(guó)焦金斯基大陸度分部,,（2）氣候大陸性在溫度上的表現(xiàn)① 年較差大，冬冷夏熱；年較差的空間分布：由東南沿海向西北內(nèi)陸增大的。且各地都比同緯度平均大。,,② 大部分地區(qū)春溫高于秋溫。③ 日較差較大，且隨緯度的升高而增大；,中國(guó)平均日較差溫度分布圖,,中國(guó)1月的平均溫度,,中國(guó)7月的平均溫度,3. 氣候類型復(fù)雜多樣,我國(guó)幅員遼闊,自北向南氣候跨越冷溫帶、暖溫帶、副熱帶

38、、熱帶和赤道氣候帶。我國(guó)具有除極地氣候和地中海氣 候外的所有氣候類型。因離海遠(yuǎn)近、地形、地勢(shì)的不同，全國(guó)可分為東部季風(fēng)區(qū)、西北干旱區(qū)和青藏高寒區(qū)三個(gè)氣候大區(qū)。,二.中國(guó)的季節(jié)和節(jié)氣,1.廿四節(jié)氣 : 廿四節(jié)氣是根據(jù)地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置確定的。 每個(gè)節(jié)氣都有一定的意義。 表示季節(jié)開(kāi)始：立春、立夏、立秋、立冬 表示晝夜長(zhǎng)短：春分、秋分、夏至、冬至 表示溫度：小暑、處暑、大暑、小寒、大寒 表示降水：雨水、谷雨、小雪、大雪 表示

39、溫度和降水：白露、寒露、霜降 表示物候：驚蟄、清明、小滿、芒種 所謂物候(phenology)，就是指自然界隨著季節(jié)的變化而周期性出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。,,2.中國(guó)的季節(jié)(1) 天文季節(jié)(astronomical season) 根據(jù)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的位置而劃分的四季。 中國(guó)農(nóng)歷以四立作為四季的開(kāi)始，但現(xiàn)在世界上大多以兩分兩至作為四季的開(kāi)始。 (2) 氣候季節(jié)(climatic 

40、;season) ：以候平均溫度為指標(biāo)，候平均溫度低于10℃為冬季，高于22℃為夏季，介于二者之間為春秋季。 (3) 自然天氣季節(jié)(natural synoptic season)  東亞大氣環(huán)流隨季節(jié)的變換會(huì)出現(xiàn)明顯的周期性變化。根據(jù)大氣環(huán)流、天氣過(guò)程和天氣氣候特征而劃分的季節(jié)，稱為自然天氣季節(jié)。 東部季風(fēng)氣候區(qū)可以劃分7個(gè)自然天氣季節(jié)：初春---暮春---初夏-

41、--盛夏---秋季---初冬---隆冬,“九九”和“三伏”,“九九” 在中國(guó)農(nóng)歷中，“九九”是指一年中最冷 的一段時(shí)間，即所謂的“數(shù)九寒天”。以冬至為一九，從這一天開(kāi)始，每隔九天為一九， 到冬至后的第81天為九九。黃河中下游地區(qū) 對(duì)各九寒冷程度的描述是： 一九二九不出手，三九四九冰上走 五九六九，沿河看柳，七九河開(kāi)，八九雁來(lái)， 九九加一九，耕牛遍地走。,冬至?xí)r間在每年的陽(yáng)歷12月21日至23日之間

42、，這一天是北半球全年中白天最短、夜晚最長(zhǎng)的一天。,,“三伏” “三伏”是指一年中最熱的一段時(shí)間，“伏”的原義是“隱伏”，即隱伏起來(lái)，躲避酷暑的意思。農(nóng)歷從夏至后的第三個(gè)庚日算起，第一個(gè)順序十天叫頭伏或初伏，第二個(gè)順序十天，叫中伏或二伏，從立秋后的第一個(gè)庚日起，往后順序十天叫末伏或 三伏，所以有“三伏在秋”的說(shuō)法。  “庚日”：我國(guó)自殷商時(shí)代開(kāi)始按照“天干地支”的組合記年月日 時(shí)，天干中“庚”出現(xiàn)的日期即為庚日。

43、,第五節(jié) 農(nóng)業(yè)氣候,一、農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃 二、農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力 三、農(nóng)業(yè)氣候資源及開(kāi)發(fā)利用,一.農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力分析,潛力：指潛在的尚未發(fā)揮出來(lái)的能力。農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力是指一地由光、溫、水等氣候條件所決定的作物生產(chǎn)潛力。估算是可分為光合生產(chǎn)潛力、光溫生產(chǎn)潛力和氣候（光、溫、水）生產(chǎn)潛力。1、光合生產(chǎn)潛力: 假設(shè)其它條件都處在最優(yōu)的條件下，僅由太陽(yáng)光能所決定的作物生產(chǎn)潛力，叫光合生產(chǎn)潛力。 它表示按照最大可

44、能的效率將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為作物干物質(zhì)化學(xué)能時(shí)的作物產(chǎn)量。,光合生產(chǎn)潛力的計(jì)算,光合生產(chǎn)潛力f(Q)的計(jì)算方法是： 式中∑Q為投射到單位土地面積上的總輻射能，單位 為J? m­2 ，ε為光合有效輻射在總輻射中的比率，一般取0.50, α為作物群體的吸收率，它是葉面積指數(shù)的函數(shù),α=0.83Li/L0,其中L0為最大葉面積指數(shù)，Li為某時(shí)段的實(shí)際葉面積指數(shù)，在計(jì)算光合生產(chǎn)潛力時(shí)一般取Li/L0=1,

45、60;ρ為非光合器官的無(wú)效吸收率，常取0.1? γ為光飽和限制率，可取γ=0?H為形成單位質(zhì)量干物質(zhì)所需的能量，1.8×104J/g,,光合生產(chǎn)潛力f(Q)的計(jì)算方法是：φ為葉綠體中光合作用的量子效率，取0.224，ω為呼吸作用的耗損率，取0.3? x為含水率，取0.14? H為形成單位質(zhì)量干物質(zhì)所需的能量，取 H=1.8× 10 4

46、60;J/g。 將這些數(shù)值代入后，得： f(Q)= 0.5*0.83*0.9*0.224*0.7/0.86/18000 =  3.75×10 ­6 ∑Q (g/m2 ） =0.375 ∑Q(kg/ha）,,2. 光溫生產(chǎn)潛力 溫度是光合作用重要的限制因素，由于溫度條件并非總是最優(yōu)的，所以如果考慮溫度因素

47、，作物生產(chǎn)潛力應(yīng)低于光合生產(chǎn)潛力。 假設(shè)除光、溫以外的其它因素都處在最優(yōu)的條件下，僅由光能和溫度所決定的作物生產(chǎn)潛力，叫光溫生產(chǎn)潛力。其計(jì)算方法是：  y(Q,t)=f(Q) ?g(t)  其中g(shù)(t)為溫度訂正系數(shù)， y(Q,t)為光溫生產(chǎn)潛力。 對(duì)g(t)的計(jì)算，很多人對(duì)不同的作物 提出了不同的方法。,,3. 氣候生產(chǎn)潛力除光、溫外，水分是光合作用另一個(gè)重要的限制因素。如果考

48、慮水分因素的限制，并假設(shè)除光、溫、水以外的其它因素都處在最優(yōu)的 條件下，僅由光能、溫度和水分條件所決定的作物生產(chǎn)潛力，叫氣候生產(chǎn)潛力。其計(jì)算方法是： 其中h(W)為水分條件訂正系數(shù)， p(Q,t,W)為氣候生產(chǎn)潛力。對(duì)h(W)的計(jì)算也有各種不同的方法。,二、農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃,定義：農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃是指在農(nóng)業(yè)氣候分析的基礎(chǔ)上，以對(duì)農(nóng)業(yè)地理分布有決定意義的農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)為依據(jù)，遵循農(nóng)業(yè)氣候相似原理和地域分布規(guī)律所進(jìn)行的區(qū)域

49、劃分。 目的：為制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃和農(nóng)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃服務(wù)的。著重從農(nóng)業(yè)氣候資源和農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)害方面分析各地區(qū)的氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的利弊、分析比較地區(qū)間的差異，為合理利用農(nóng)業(yè)氣候資源，減輕不利氣候的影響，為農(nóng)、林、牧、副、漁合理布局，建設(shè)各類農(nóng)產(chǎn)品基地，提供農(nóng)業(yè)氣候方面的科學(xué)依據(jù)。,,1. 農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃原則綜合因子原則： 指在農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃時(shí)，考慮組成氣候的綜合因子。 主導(dǎo)因子原則： 指在進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃時(shí)根據(jù)具體要求，

50、突出氣候因子中的某某幾個(gè)最重要的因子。 2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃方法⑴區(qū)劃系統(tǒng)一級(jí)區(qū)為農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)，以光、熱、水組合為依據(jù)所劃分的大區(qū)。二級(jí)區(qū)為農(nóng)業(yè)氣候帶，根據(jù)農(nóng)林結(jié)構(gòu)及種植制度對(duì)熱量要求劃分的地帶。三級(jí)區(qū)為農(nóng)業(yè)氣候區(qū)，主要根據(jù)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定的水分條件和主要?dú)夂驗(yàn)?zāi)害所劃分的區(qū)域。,,⑵農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo) 農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)的區(qū)域指標(biāo)：降雨量、積溫作為特征值。農(nóng)業(yè)氣候帶的區(qū)域指標(biāo)：用熱量作為特征值。農(nóng)業(yè)氣

51、候區(qū)的區(qū)域指標(biāo)：影響各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要農(nóng)業(yè)氣候特征值來(lái)確定。,三、中國(guó)農(nóng)業(yè)氣候資源及開(kāi)發(fā)利用,1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣候資源的特點(diǎn) ① 輻射資源充足，利用潛力大。 ② 熱量豐富，有利于多熟種植。 ③ 東南季風(fēng)區(qū)水分充沛，雨熱同季。 ④ 西北干旱區(qū)干燥少雨。 ⑤ 地形復(fù)雜，氣候多樣 ，氣候?yàn)?zāi)害頻繁 。,,2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣候資源開(kāi)發(fā)利用的途徑(1)農(nóng)業(yè)布局和農(nóng)業(yè)氣候資源 中國(guó)地理?xiàng)l件復(fù)雜，氣候類型多種多樣，氣候資源極

52、為豐富。不同的氣候適宜于不同的動(dòng)植物的種植和養(yǎng)殖，農(nóng)業(yè)布局合理與否，在很大程度上決定于氣候條件。 (2)多熟種植和農(nóng)業(yè)氣候資源 多熟種植包括復(fù)種、間作和套作，合理的多熟種植對(duì)于提高土地利用率，充分合理地利用氣候資源，提高單位面積土地的經(jīng)濟(jì)效益，都是十分重要的。而復(fù)種指數(shù)、作物種類和品種搭配，都應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定。,第六節(jié) 農(nóng)業(yè)小氣候,一、小氣候的概念1、定義：在大氣候條件下，在小范圍內(nèi)，由于下墊面構(gòu)造和特性不同，使熱

53、量和水分收支不一樣，形成近地層及土壤上層與大氣候所不同的特殊氣候，稱為小氣候。 2、小氣候的類型農(nóng)田小氣候、地形小氣候、防護(hù)林小氣候、城市小氣候、保護(hù)地小氣候,二、小氣候的特點(diǎn),1、范圍小 (small range) 水平方向上只有幾米到幾公里。 2、差別大 (large difference) 小氣候變化劇烈，約為幾度/10m。 3、很穩(wěn)定(very stable) 小氣候相對(duì)于大氣候

54、較穩(wěn)定。,（1）小氣候形成因素①輻射因素②局地平流或湍流因素，局地平流是小氣候形成和變化的動(dòng)力基礎(chǔ)。,二、 小氣候及其形成的物理基礎(chǔ) (Microclimate and the physical base of its genesis ),（2）作用面與活動(dòng)層的概念(activity layer) 由于輻射作用吸熱或放熱，從而影響其上下物質(zhì)層（包括氣層、土層、水層、作物層）熱狀況的表面，稱為活動(dòng)面 農(nóng)田包括

55、兩個(gè)活動(dòng)面：①莖葉最密集的高度（約為2/3株高） ②地面,,,活動(dòng)層輻射能的吸收和放射、水分的蒸發(fā)和凝結(jié)等，不只是發(fā)生在一個(gè)面上，而往往發(fā)生在具有一定厚度的物質(zhì)層中，這個(gè)物質(zhì)層就稱為活動(dòng)層。,三、農(nóng)田小氣候的特征 (Features of farming microclimate ),農(nóng)田小氣候是以農(nóng)作物為下墊面的小氣候，它是農(nóng)田貼地氣層和土壤上層與農(nóng)作物群體之

56、間生物學(xué)和物理學(xué)兩種過(guò)程相互作用的結(jié)果。影響因素：不同作物、不同品種、栽培方式、管理方式,三、農(nóng)田小氣候的特征 (Features of farming microclimate ),（1）農(nóng)田中光的分布(photo distribution) 光照強(qiáng)度由植株頂部向下遞減,,,,,,,（2）農(nóng)田中溫度的分布,最高、最低溫度出現(xiàn)在植株高度

57、H的2/3處,,,,,,,,,,,h,2/3 H,,,白天,,,,,,,,,h,2/3 H,,,夜間,,,,,,,,,,,h,白天,,,,,,,,h,夜間,（3）農(nóng)田中濕度的分布,,,e,e,（4）農(nóng)田中風(fēng)的分布,農(nóng)田中的風(fēng)隨高度增加而增大：,,,,作物高度H,風(fēng)速,h,,,,,,,,,,,,h,白天,,,,,,,,夜間,（3）農(nóng)田中CO2的分布,h,,,CO2,CO2,四、溫室小氣候及其調(diào)控 (Greenhouse mic

58、roclimate and its adjustment),溫室：采用透明或不透明的物體覆蓋地面及其上空間的一種設(shè)施。,溫室的特點(diǎn)：,（1）大量的短波輻射可以進(jìn)入室內(nèi)，很少的長(zhǎng)波輻射逸出室外；（2）室內(nèi)與室外的亂流交換弱，只有通過(guò)分子熱傳導(dǎo)來(lái)進(jìn)行。,熱帶風(fēng)光,溫室小氣候的特點(diǎn)：,（1）溫室的光 室內(nèi)的光照強(qiáng)度比室外弱，不同的材料，透光率不同。 溫室的光照、角度也會(huì)影響透光率。（2）溫室內(nèi)的溫度通常比室外高，

59、 晴天時(shí)，T室內(nèi)=7.1+1.37T室外（3）溫室的濕度室內(nèi)的濕度大于室外，常導(dǎo)致溫室內(nèi)植物易受病害。（4）溫室的二氧化碳狀況 溫室內(nèi)的二氧化碳比室外小，若要增加作物產(chǎn)量，需要增加室內(nèi)的二氧化碳含量。,溫室小氣候的調(diào)節(jié),1、光的調(diào)節(jié) 通過(guò)選擇不同的溫室材料、調(diào)整溫室的頂角來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)的光照強(qiáng)度。2、溫度的調(diào)節(jié)：通風(fēng)降溫、加熱加溫；3、濕度的調(diào)節(jié)：通風(fēng)調(diào)濕；4、二氧化碳的調(diào)節(jié)：施二氧化碳肥。,,,五、林地小氣候,林地：

60、泛指木本植物長(zhǎng)期生長(zhǎng)之地，包括森林地、防護(hù)林地、綠化林地、桑園、茶園、果園等,,79%,10%,11%,,1、林內(nèi)輻射,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2、林內(nèi)溫度,白天或暖季，由于林冠層消光作用，使太陽(yáng)輻射量減小，晝溫低于曠野；夜間或冷季林冠阻擋地面長(zhǎng)波輻射，以及風(fēng)速或湍流作用減弱，緩和了林內(nèi)的溫度，因此林內(nèi)夜溫高于曠野。,,3、林內(nèi)濕度林內(nèi)濕度大于林外。4、林內(nèi)的風(fēng)一部分氣流沿林緣上抬越林冠而過(guò)；一部分進(jìn)

61、入林內(nèi)，受樹干和枝葉阻擋和摩擦作用，動(dòng)能消耗，風(fēng)速減弱。,,5、防護(hù)林帶的小氣候效應(yīng)（1）林帶的防風(fēng)效應(yīng)透風(fēng)系數(shù)：當(dāng)風(fēng)向垂直林帶，林帶背風(fēng)面林緣處，林帶高度以下的平均風(fēng)速與曠野同一高度的平均風(fēng)速之比。疏透度：林帶垂直面上透光空隙的面積，與林帶垂直面積之比。,,,,,,,a、緊密結(jié)構(gòu)透風(fēng)系數(shù)≦0.3，疏 透度≦20.絕大部分氣流從林帶上方越過(guò)，背風(fēng)處形成靜風(fēng)區(qū)，距林緣稍遠(yuǎn)出風(fēng)速恢復(fù)，有效防風(fēng)距離只有樹高10-15倍,,,,

62、,,,,,b、疏透結(jié)構(gòu)透風(fēng)系數(shù)≦0.4-0.5，疏 透度30%--50%.有效防風(fēng)距離只有樹高25倍,,,c、透風(fēng)結(jié)構(gòu)透風(fēng)系數(shù)＞0.6，疏 透度＞60%。氣流大部分可以穿過(guò)樹林。,,,,,,,,,,,,（2）林帶的熱力效應(yīng),①林帶對(duì)太陽(yáng)輻射的影響林帶對(duì)太陽(yáng)輻射的影響，主要決定于林帶的遮陰作用和反射作用。林帶對(duì)地面長(zhǎng)波輻射有減小的效能，愈近林帶，減弱愈多。②林帶對(duì)空氣溫度的影響。白天，網(wǎng)格內(nèi)上下層間熱

63、量交換弱，氣溫稍高于曠野。夜間，林帶加強(qiáng)了輻射冷 卻作用，氣溫稍低于空曠地。,林帶對(duì)土壤溫度的影響比氣溫影響更顯著。在林帶不同側(cè)向，受林帶遮陰影響，溫度不同。隨著土壤深度加深，林帶影響減弱。,③林帶對(duì)土壤溫度的影響,（3）林帶的水分效應(yīng),①林帶對(duì)水面和土壤蒸發(fā)的影響 湍流交換減弱，林網(wǎng)內(nèi)水面蒸發(fā)比附近空曠草原地小。②林帶對(duì)空氣和土壤濕度的影響 總蒸發(fā)量增加，而風(fēng)速、湍流交換減弱，因此其濕度相對(duì)曠野較高。 林