气象学：辐射优秀PPT.ppt

气象学：辐射你现在浏览的是第一页，共50页要求深刻理解和熟练掌握的重点内容：要求深刻理解和熟练掌握的重点内容：辐射的度量和单位辐射的度量和单位辐射的基本定律辐射的基本定律太阳辐射强度和太阳常数概念太阳辐射强度和太阳常数概念太阳高度角、太阳方位角和昼长的概念、计算和太阳高度角、太阳方位角和昼长的概念、计算和变化规律变化规律大气对太阳辐射的减弱大气对太阳辐射的减弱到达地面的太阳辐射强度及影响因素到达地面的太阳辐射强度及影响因素地面辐射差额有关概念、公式及变化规律地面辐射差额有关概念、公式及变化规律光照与农业生产光照与农业生产你现在浏览的是第二页，共50页q要求一般理解和掌握的内容：要求一般理解和掌握的内容：辐射及其特性辐射及其特性太阳辐射光谱、辐射波谱与农业生产太阳辐射光谱、辐射波谱与农业生产光能利用与农业生产光能利用与农业生产q难点：难点：太阳高度角、太阳方位角和昼长的计算太阳高度角、太阳方位角和昼长的计算推导太阳直接辐射强度公式推导太阳直接辐射强度公式日照时间与作物引种日照时间与作物引种返回第三章你现在浏览的是第三页，共50页第一节第一节 辐射的基本知识辐射的基本知识 一、辐射及其特性一、辐射及其特性辐辐射射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式称辐射，传递交换的能量称辐射能。波动性波动性1、特性、特性 粒子性粒子性 物体时刻不停地放射和吸收电磁波，其波长（）、频率（f）和波速（v）三者关系为：v=f （3-1）（3-1）式说明，频率高的波长短，频率低的波长长。据波长相对长短，称太阳辐射为短波辐射，地面和大气辐射为长波辐射。电电磁磁波波谱谱：将各种不同辐射波的波长（或频率）从小到大依次排列成一个谱，这个谱叫电磁波谱。各种辐射的波长范围见图3-1（P.25）辐射粒子学说认为，电磁辐射是由具有一定质量、能量和动量的微粒子（或称光量子）流组成，每个光量子的能量（EL）与其频率（f）或波长（）的关系式为：EL=hf=hv/（3-2）式中：h为普朗克常数。（3-2）式说明光量子能量高的物体，其辐射频率高，则辐射波长短；反之，则频率低，波长长。你现在浏览的是第四页，共50页2、辐射的度量和单位、辐射的度量和单位:辐辐射射通通量量：单位时间通过任意面积上的辐射能。单位：单位：J/s或W。辐辐射射通通量量密密度度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。单位：单位：J/（sm2）或W/m2。光光通通量量：表征辐射通量而产生光感觉的量。单单位位：流明（lm）光光通通量量密密度度：单位面积上的光通量。单单位位：流明/米2（lm/m2）照照度度：单位面积上接受的光通量称照度。单单位位：勒克斯（lx）1lx=1lm/m2 你现在浏览的是第五页，共50页3、物体对辐射的吸收、反射和透射、物体对辐射的吸收、反射和透射(Q)(Qa)(Qr)(Qd)投射到物体上的辐射，并不能全部被物体所吸收，而是一部分被它反射，一部分可能透过该物体（见图3-2，P.26）。物体对辐射吸收、反射和透射的能力，各以吸收率、反射率和透射率来表示：吸收率（吸收率（a）a=Qa/Q 反射率（反射率（r）r=Qr/Q 透射率（透射率（d）d=Qd/Q a+r+d=1 (3-3)你现在浏览的是第六页，共50页 不同性质物体对不同波长的辐射有不同的a、r、d，称为物体对辐射吸收、反射和透射的选择性。如雪面对短波反射率很大，但对长波辐射则几乎全部吸收；干洁空气对红外线是近似透明的；而水汽对红外线却强烈吸收。为了研究方便，设想有一个物体，对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收，则该物体称为绝对黑体。对于黑体，a=1，r=d=o。实际上，自然界中并不存在真正的黑体，但在一定条件下，例如在一定的波长范围中，可以把某些物体近似地看作黑体。对于灰体，透射率d=o。吸收率a=1r，且a不随波长而变。地球正是这样一灰体。你现在浏览的是第七页，共50页二、辐射的基本定律二、辐射的基本定律（一）基尔荷夫（一）基尔荷夫（kirchoff）定律（选择吸收定律）定律（选择吸收定律）在在一一定定温温度度下下，任任何何物物体体对对于于某某一一波波长长的的放放射射能能力力与与物物体体对对该该波波长长的的吸吸收收率率的的比比值值，只只是是温温度度和和波波长长的的函函数数，而与物体的其他性质无关。而与物体的其他性质无关。即 （34）式中：e，T表示物体对该波长的放射能力；a，T表示物体对该波长的吸收率；E，T是波长和温度的函数。当温度和波长一定时，E，T为常数。你现在浏览的是第八页，共50页结论：（1）对不同性质的物体，放射能力较强的物体，吸收能力也较强；反之，放射能力弱者，吸收能力也弱。（2）对同一物体，如果在温度T时它放射某一波长的辐射，那么，在同一温度下它也吸收这一波长的辐射。你现在浏览的是第九页，共50页（二二）斯斯 蒂蒂 芬芬 波波 尔尔 兹兹 曼曼（StefanBoltzmann）定律）定律 黑黑体体的的总总放放射射能能力力与与它它本本身身的的绝绝对对温温度度的的四四次方成正比。次方成正比。即 ET=T4 （3-5）式中：式中：ET为黑体的总放射能力，=5.6710-8W/(m2K4)，为斯蒂芬波尔兹曼常数；T为绝对温度。T（K）=273.15+t（）该式说明，物体温度愈高，其放射能力愈强。（见图3-3，P.27）你现在浏览的是第十页，共50页（三）维恩（三）维恩（Wien）位移定律）位移定律 绝对黑体的放射能力最绝对黑体的放射能力最大值对应的波长与其本身的大值对应的波长与其本身的绝对温度成反比。绝对温度成反比。即 m=（3-6）如果波长以nm为单位，则常数C=2897103nmK，于是（3-6）式为mT=2897103nmK（3-7）上式表明，物体的温度愈高，放射能量最大值的波长愈短，随着物体温度不断增高，它所发出的光就由红橙色转为青蓝色，即最大波长由长向短位移。（见图3-3，P.27）返回第三章你现在浏览的是第十一页，共50页第二节第二节 太阳辐射太阳辐射一、太阳辐射强度和太阳常数一、太阳辐射强度和太阳常数太阳辐射太阳辐射 太阳辐射强度（S）太阳常数（So）太阳光量常数 太阳时刻不断地向周围空间放射出巨大的能量，称为太阳辐射能，简称太阳辐射。单位时间内投射于单位面积上的太阳辐射能量，称太阳辐射强度。亦称太阳辐射通量密度。单位：W/m2 当地球位于日地平均 距 离 时（约 为1.496108km），在 地球大气上界投射到垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度称太阳常数。目前我国采用：So=1382 W/m2即1.98 cal/（cm2min）。大气上界，太阳辐射产生的平均光照度为1.35105lx1.4105lx，称太阳光量常数。你现在浏览的是第十二页，共50页二、太阳高度角、太阳方位角和昼长二、太阳高度角、太阳方位角和昼长（一）太阳高度角（一）太阳高度角 太阳高度角（h）：太阳光线与地表水平面之间的夹角。h=0时最小，h=90时最大。（见右图）太阳高度角（h）的变化：一天中，早晨和傍晚，h最小，水平面上得到太阳能少；正午，h大，水平面上得到的太阳能多。北半球：一年中，冬至h最小，夏至最大。所以，太阳辐射能夏季大，冬季小。你现在浏览的是第十三页，共50页由图3-4（P.29）得：Sm=Sm(ABCD/ABCD)=Sm sinh （3-8）（3-8）式表明：水平面所得到的太阳辐射与太阳高度角正弦成正比。你现在浏览的是第十四页，共50页地球上任意纬度、任意时间的h计算公式：sinh=sinsin+coscoscos（3-9）式中：为观测点纬度。为观测时间的太阳倾角，亦称赤纬，即太阳直射点纬度（太阳直射光线与赤道平面之间的夹角）。春分日或秋分日 =0；夏至日 =23.5（2327）；冬至日 =23.5（-2327）。是时角，简单地说是用角度表示的时间。正午=0，上午0，15为1h。你现在浏览的是第十五页，共50页任意纬度、任意一天的正午太阳高度角计算公式：h正午=90+（3-11）当计算得 h90时，取其补角。如：南宁（=2249）夏至日正午太阳高度角为 h正午=902249+23 27=9038 90，取补角：h正午=1809038=8922你现在浏览的是第十六页，共50页（二）太阳方位角（二）太阳方位角（A）太阳方位角：太阳光线在水平面上的投影和当地子午线的夹角。地球上任意纬度、任意时间的太阳方位角(A)计算公式：cosA=(sinh sin-sin)/cosh cos（3-12）式中：A值，正南A=0，正南以西（下午）A0，正南以东（上午）A0。日出、日没时（h=0）太阳方位角计算公式：COSA=sin/cos（3-13）WNES子午线AAO你现在浏览的是第十七页，共50页 北半球（北极除外）：春、秋分日，日出正东方，日落正西方；夏半年（春分日秋分日），日出东偏北，日落西偏北，愈近夏至日，日出、日落方位愈偏北。冬半年（秋分日次年春分日），日出东偏南，日落西偏南，愈近冬至日，日出、日落方位愈偏南。NSWE夏半年春、秋分日冬半年观测点你现在浏览的是第十八页，共50页（三）昼长（可照时数）（三）昼长（可照时数）1、昼夜、四季的形成与昼长变化规律 地球公转时，旋转轴永远保持一定的方向（始终指向北极星），而且地轴与公转轨道平面之间始终呈6633倾角，因此地球上不同地区或同一地区不同季节受阳光照射的角度和时间都不同，从而产生了昼夜长短的变化和四季形成。你现在浏览的是第十九页，共50页 北北半半球球昼昼长长变变化化规规律律：相同纬度，昼长随季节变化，冬短夏长，春秋介于二者间；夏季昼长随纬度升高而增长，冬季昼长随纬度升高而缩短，春、秋分则不随纬度升高而变。夏至日 太阳直射北回归线，北半球昼长夜短，纬度愈高，白昼愈长，在北极圈内（66.5N）为24h白昼，称极昼现象；南半球则相反。此时，北半球为夏季，南半球为冬季。冬至日 太阳直射南回归线，北半球昼短夜长，纬度愈高，白昼愈短，在北极圈内为24h黑夜，称极夜现象；南半球则相反。此时北半球为冬季，南半球为夏季。春分日和秋分日 太阳直射赤道，全球各纬度均昼夜平分，各为12h，北半球分别为春、秋季。你现在浏览的是第二十页，共50页2、可照时数、实照时数和日照百分率可照时数（昼长）实照时数日照百分率光照时间 它是不受任何遮蔽时每天从日出到日落的总时数。单位：小时、分 可照时数=2/15 （3-14）cos=-tantan （3-15）式中：为纬度，为赤纬，为时角。它是地面上用日照计实际测量的日照时数。受云层和遮蔽物的影响，由于散射辐射强度几乎达不到日照计感应强度，所以日照时数几乎可以说明太阳直接辐射的时数多少，即晴朗时数多少。它是实照时数与可照时数的百分比。它的大小说明晴阴状况，日照百分率大说明晴天多。可照时数（昼长）是日出至日没的时数，实际上，就民用和作物光合作用所需光照而言，在日出前和日落后，太阳光线在地平线以下0-6时，光通过大气散射到地表产生一定光照度，这种光分别称曙光和暮光，所以 光照时间=可照时间+曙暮光时间你现在浏览的是第二十一页，共50页三、大气对太阳辐射的减弱三、大气对太阳辐射的减弱如图3-6（P.33）：若以大气上界得到的太阳辐射能为100%的话，经过大气层后，大气吸收了14%，大气散射和云层、地面反射共返回宇宙空间43%，能直达和散射到达地面且被地面吸收的仅43%。可见大气减弱太阳辐射是强烈的。你现在浏览的是第二十二页，共50页 大气对太阳辐射的大气对太阳辐射的减弱方式减弱方式吸收作用吸收作用散射作用散射作用反射作用反射作用 大气的某些成分，具有选择吸收某些波长的太阳辐射的特性，其中最主要的有O2、O3、水汽和CO2等。O2、O3：强烈吸收波长10000nm时，入射光的各种波长具有同等散射能力，散射系数不再随波长改变，称之为漫射。大气中较大的尘粒、云滴、云层能反射太阳辐射到宇宙空间去，其中云层反射作用最显著。云的反射能力随云状、云量和云厚而不同。云量愈多，云层愈厚，反射愈强。云层平均反射率为50-55%。你现在浏览的是第二十三页，共50页 大气对太阳辐射的减弱大气对太阳辐射的减弱因素因素大气质量（大气质量（m）大气透明系数大气透明系数(P)大气质量常用太阳光通过大气路径的长度与大气铅直厚度之比表示，所以它是一个没有单位的数值。图3-7（P.34）表明大气质量m随太阳高度的增高而减小。当h在30 90时可近似地表示为：m=csch=1/sinh（3-17）透过一个大气质量（m=1）后的太阳辐射强度（S1）与透过前的太阳辐射强度（S0）之比，即 P=Sm/Sm-1=S1/S 0 （3-18）大气上界h你现在浏览的是第二十四页，共50页 透明系数（P）主要决定于大气中能引起吸收、散射和反射的成分的多少。当大气中水汽或水汽凝结物、微尘杂质多时，P小。云的P随云状及云的厚度改变，阳光能透过不太厚的高云，不能透过浓密的低云。对不同波长的辐射，大气透明系数也不同，对波长短的蓝紫光P小些，对波长长的红橙光P大些。你现在浏览的是第二十五页，共50页大气减弱太阳辐射的因素是大气量（m）和大气透明系数（P）。当太阳辐射透过m个大气量时，它们的关系为：Sm =S0 Pm （3-19）（布格尔兰勃特定律）式中：S0 是大气上界的太阳辐射强度，Pm是透过m 个大气量后的大气透明系数，Sm是透过m 个大气量后的太阳辐射强度。该定律表明：地表垂直于太阳光线平面上的太阳辐射强度（Sm）随大气透明系数(P)的增大而增大，随大气量(m)增加而减小。你现在浏览的是第二十六页，共50页四、到达地面的太阳辐射强度四、到达地面的太阳辐射强度 经过大气减弱后投射到地面的太阳总辐射（Q）由太阳直接辐射强度（S）和天空散射辐射强度（D）组成。太阳直接辐射强度(S)：单位时间内以平行光形式投射到地表单位水平面积上的太阳辐射能。计算公式为：S=Sm=Sm sinh=S0 Pm sinh（3-20）由（3-20）式可见：到达地表水平面上的太阳直接辐射强度主要受大气透明系数（P）、大气量（m）和太阳高度角（h）影响。此外，纬度、海拔、坡向、坡度和云量有间接或直接的影响。你现在浏览的是第二十七页，共50页 太阳总辐射强度（Q）：太阳直接辐射强度和天空散射辐射强度的总和，即 Q=S+D （3-22）总辐射强度的变化同样取决于h、m和P，此外还受纬度、海拔、坡度、坡向、云量的影响。天空散射辐射强度（D）：阳光被大气散射后，单位时间内以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能，也称散射辐射。表达式如下：D=1/2 S0（1-Pm）sinh （3-21）（3-21）式说明，D仍主要受h、P和m影响，此外，纬度、海拔、云量有直接和间接的影响。你现在浏览的是第二十八页，共50页 地面反射的太阳辐射地面反射的太阳辐射:地面反射率r：地面反射的太阳总辐射（R）与投射到地面的太阳总辐射（Q）的百分比。即 r=R/Q100%地面反射率由地面性质和状态决定（见表3-2，P.37）。一般深色土壤反射率比浅色土壤小，潮湿土壤比干燥土壤反射率小，粗糙表面比平滑表面反射率小，新雪表面比陈雪表面反射率大。地球表面平均反射率为5%。你现在浏览的是第二十九页，共50页五、太阳辐射光谱五、太阳辐射光谱 太阳辐射光谱：太阳辐射能随波长的分布曲线称之。图3-8（P.38）中实线是大气上界的太阳辐射光谱，太阳辐射能绝大部分集中在波长1504000nm之间，占太阳辐射总能量的99%。你现在浏览的是第三十页，共50页v 可见光区（400760nm）能量占总能量的50%，具有光效应，是人类肉眼可见光谱区，也是植物光合作用的有效光谱区。可见光可按波长由长至短分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。太阳辐射的最大波长m=475nm，相当于青蓝光区波长。v 紫外线区（760nm）能量占总能量的43%，具有热效应，起着加热地面、大气、动、植物等物体的作用。你现在浏览的是第三十一页，共50页 太阳辐射透过大气层后，不仅能量减弱，而且光谱组成也发生改变。由表3-3（P.38）可看出：随着h减小，太阳直接辐射光谱中，波长较长的部分增加，波长较短的部分减少，这主要是h低，空气质点对短波光散射强烈所致。你现在浏览的是第三十二页，共50页 从表3-4（P.38）可看出，h减小，散射辐射中波长较短的部分（600nm的红光及红外线）增加，而波长在400600nm的可见光主要成分则几乎不随h的变化而变化。总辐射的光谱成分，在h改变并没有大的改变。返回第三章你现在浏览的是第三十三页，共50页第三节第三节 地面辐射差额地面辐射差额一、地面辐射一、地面辐射 地面辐射（Ee）：地面昼夜不停的向外放射辐射能，称地面辐射。地面辐射的大部分为大气所吸收，少量透过大气向宇宙空间散逸，如果地面温度按300K计算，地面辐射的波长范围在300080000nm之间，最大放射能力的波长约为10000nm。白天，地面吸收的太阳辐射能比它放出的能量多，因而使地面增热，地面辐射也随之加强。夜间，没有太阳辐射，地面因放出能量而降温，地面辐射也随之减弱。你现在浏览的是第三十四页，共50页二、大气辐射二、大气辐射 大气辐射：大气向外放射的辐射称之。大气平均温度比地面低，其辐射波长范围为700012000nm，最 大 放 射 能 力 的 波 长 为15000nm，也属于红外长波辐射。大气辐射有一部分向上进入宇宙空间，有一部分向下到达地面，这一部分因与地面辐射的方向相反，称为大气逆辐射（Ea）。你现在浏览的是第三十五页，共50页三、地面有效辐射（三、地面有效辐射（Eo）地面有效辐射：地面辐射（Ee）与被地面吸收的大气逆辐 射（Ea）之 差，称 之（也 称 净 红 外 辐 射）。即 Eo=EeEa （3-23）式中：为吸收率。通常地面温度高于大气温度，相应地EeEa，Eo常为正值，这说明地面由于放射长波辐射大于吸收的长波辐射而经常失去热量，Eo是地面净损失的热量。Eo愈大，地面热量损失愈多，降温愈剧烈。影响地面有效辐射的因素有：地面温度、空气温度、空气湿度、云况、风力、海拔、地面状况和植被等。你现在浏览的是第三十六页，共50页 大气中微尘和二氧化碳增加，犹如在阳光下撑了一把伞，减弱了到达地面的太阳辐射，对地面有降温作用，这现象称之。四、大气温室效应和阳伞效应四、大气温室效应和阳伞效应大气温室效应大气阳伞效应 大气中各种微尘和二氧化碳成分的存在，犹如温室覆盖的玻璃一样，阻挡了地面向外的辐射，增强了大气逆辐射，对地面有保温和增温作用，这种现象称为大气温室效应。你现在浏览的是第三十七页，共50页五、地面辐射差额五、地面辐射差额返回第三章 在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称地面辐射差额，也称地面净辐射。v地面辐射差额公式地面辐射差额公式 B=(S+D)(1-r)Eo （3-24）（3-24）式表明B等于地面吸收的太阳总辐射与地面有效辐射的差值。v日变化和年变化日变化和年变化 一天中，白天(S+D)(1-r)Eo，B0，B为正值；夜间S+D=0，B=-Eo，B20时，用下式计算光合有效辐射总量的误差不超过5%。Q=0.43S+0.57D （13-1）式中：Q为光合有效辐射，S为太阳直接辐射，D为散射辐射。你现在浏览的是第三十九页，共50页2、不同波谱段的生物学意义、不同波谱段的生物学意义紫外辐射可见光辐射红外辐射 紫外线波长较短部分能抑制作物生长，杀死病菌孢子；波长较长部分对作物有刺激作用，可促进种子萌发。紫外辐射还能促进果实成熟，提高蛋白质和维生素含量。在果实成熟时，紫外线丰富，可增加果实含糖量，果实着色好。减少紫外线，对茶叶、纤维植物、生姜、芹菜、韭黄等作物品质提高有好处。此外，紫外线对生物的向光性、感光性和趋光性有重要作用。可见光辐射对植物生活机能起决定性作用，真正对有机物质合成和植物产量形成有实际意义的波谱段是400760nm的可见光谱区，其中最有效的是红橙光和蓝紫光。在610760nm的红橙光波谱段作用下，植物光合作用，肉质直根、鳞茎、球茎等形成过程，植物开花过程和光周期过程都以最大速度完成。400510nm的蓝紫光谱区对植物化学成分有强烈影响，能促进蛋白质和脂肪的合成和数量的增加。红光有利于碳水化合物的积累，蓝光有利于蛋白质和非碳水化合物的积累。波长1000nm的远红外辐射，一旦被植物吸收，立即转换成热能而不参与光化学反应过程。1000710nm近红外辐射和红光辐射，对植物细胞有伸长作用。红外线对作物萌发和生长有刺激作用，但不能直接被叶绿体吸收。红外辐射主要是增热地面、大气和植物体，为作物生长发育提供必需的热量条件。你现在浏览的是第四十页，共50页3、人工调节光质的尝试、人工调节光质的尝试 根据不同波谱成分对植物生长的影响，可用人工改变光质的方法来改善作物的生长，通过有色薄膜改变光质以影响作物、蔬菜的生长，一般起到增产、改善品质的效果；用浅蓝色薄膜育秧使秧苗及根系较粗壮，插后成活快，分蘖早，生长茁壮，叶色浓绿，鲜、干重增加，粗纤维、粗淀粉、全氮量和蛋白质含量较高；黄色薄膜能促进黄瓜叶色浓绿、叶片肥大、防病、延长生长期，增产显著。你现在浏览的是第四十一页，共50页二、光照与农业生产二、光照与农业生产（一）日照时间与植物生长发育（一）日照时间与植物生长发育植物的光周期现象植物的光周期现象 长日照植物 短日照植物 中性植物 在植物发育前期，要在较长白昼条件下，才能进入开花结实的植物。如小麦、大麦、马铃薯、甜菜、豌豆、落叶松等。这类植物要求日照愈长，发育（开花结实）越快。缩短日照则只长茎叶而延迟开花。该类植物一般发源于高纬地区，多为耐寒植物。在植物发育前期，要在较短白昼条件下，才能进入开花结实的植物，如晚稻、玉米、棉花、大豆、茶树等。该类植物要求日照愈短，发育愈快，延长日照时间则只长茎叶而延迟或不开花。这类植物多发源于低纬地区，多为喜温植物。这类植物对日照长短不敏感。如荞麦、茄子、黄瓜等。植物被分成长、短日照植物类型，需要一个客观的日照时间长度标准，长于或短于这个长度，长、短日照植物都不能开花结实，绐终保持原有的营养生长状态，这个界限长度叫临界日照长度。一般以每日时间为12-14h为临界日照时间长度，但不是任何植物都如此。光周期现象：昼夜交替，光暗变换及其时间长短对植物进入发育阶段（开花结果）的影响，称之。你现在浏览的是第四十二页，共50页日照时间与作物引种日照时间与作物引种 纬度相近地区之间引种 南种北引 短日照作物 北种南引 南种北引 长日照作物 北种南引日照时间相近，引种成功率大 由于北方生长季内日照时间比南方长，加之温度降低，使作物发育减慢，生育期延长，严重时甚至不能开花结实。光温对发育速度有“叠加”作用。为确保能及时成熟，南种北引时应引入较早熟的品种或感光性较弱的品种。由于南方生长季内日照时间比北方短，加之温度升高，使作物发育加快，生育期缩短，没能长好营养体，出现早穗现象，穗小粒少，故产量降低。光温对发育速度也有“叠加”作用。为使引种成功，北种南引时应引入晚熟或感光性弱品种。由于南方日照缩短，发育减慢，但温度升高，发育加快，光温对发育速度有“互相抵偿”作用。长日照植物的跨纬度引种，生育期长短变化应综合分析。由于北方日照增长，发育加快，但温度降低，发育减慢，因此光温对发育速度影响有“互相抵偿”作用。你现在浏览的是第四十三页，共50页（二）光照度与植物生长发育（二）光照度与植物生长发育 光饱和点和光补偿点 光饱和点：在一定光照度范围内，随着光照度的增加，光合效率也相应的增加。但当光照度超过一定限度时，光照度即使继续增大，光合效率也不再增加。此时的光照度叫光饱和点，也称饱和光强。光补偿点：植物呼吸作用与光合作用强度相等时的光照度称光补偿点，也称补偿光强。你现在浏览的是第四十四页，共50页v 光照度与植物的产量和品质 多数栽培作物正常生长发育的适宜照度为800012000lx，光照过强或不足都能引起植物生长不良，产量降低，甚至死亡。强光有利于作物繁殖器官的发育，相对的弱光却有利于营养生长。光照度对植物产品质量有影响。生长在遮荫地的禾本科作物的蛋白质含量减少，糖用甜菜根中含糖量减少，马铃薯块茎中淀粉质也减少；光照条件好的瓜果含糖多而香甜可口。你现在浏览的是第四十五页，共50页三、光能利用与农业生产三、光能利用与农业生产太阳能利用率的定义 太阳能利用率：单位面积上作物产量燃烧所放出的热能与作物生长期中所接受的太阳辐射能（或生理辐射）的百分比称太阳能利用率。你现在浏览的是第四十六页，共50页v 太阳能利用率的计算 P=hm/(S+D)100%（132）式中：m为作物单位面积上产量的干重，用生物学产量计算出的太阳能利用率以Pb表示；用经济产量计算出的太阳能利用率用Pe表示。h为每克干物质燃烧所产生的热量。（S+D）是全生长期中太阳总辐射日总量的总和。如果计算光合有效辐射的利用率，则可按（13-1）式将直接辐射及散射辐射分别乘以系数0.43及0.57，求出生长期中单位面积上获得的光合有效辐射值。为简化计算，亦常将总辐射值乘以系数0.5。你现在浏览的是第四十七页，共50页 提高太阳能利用率的途径（1）改革耕作制度。（2）采用合理密植、间作套种、育苗移栽等技术，尽可能扩大田间群体绿色叶面积，有利光合产量的积累。（3）选育高光合效率新品种。（4）科学施肥，合理施肥，改善田间CO2供应。（5）改造自然（如兴修水利、温室、塑料棚、地膜等）使光、热、水资源配合最佳。（6）及时预测和防治病虫害及其他自然灾害。（7）果林方面，可采用林粮间作，抚育间伐，合理修剪，小株密植等措施。你现在浏览的是第四十八页，共50页 思思 考考 题题1、解释辐射的有关概念、斯蒂芬-波尔兹曼定律和维恩位移定律的内容。2、解释太阳辐射强度、太阳常数、太阳高度角、太阳方位角等概念，正午太阳高度角如何求算？3、解释可照时数、实照时数、日照百分率、光照时间等概念。昼长和日照百分率如何求算？4、试述昼长变化规律。你现在浏览的是第四十九页，共50页5、大气对太阳辐射的减弱作用和减弱因素有哪些？如何减弱？何谓分子散射和漫射？6、试述到达地面的太阳辐射强度及其影响因素。7、解释地面有效辐射、大气温室效应、地面辐射差额概念。8、影响地面有效辐射的因素有哪些？地面辐射差额日、年变化如何？9、何谓光合有效辐射？简述各光谱段的农业意义。10、何谓光周期现象？光温条件的变化对植物引种有何影响？11、何谓光饱和点和光补偿点？它们与作物光合效率有何关系？返回第三章你现在浏览的是第五十页，共50页