葡萄栽培学——第一章 葡萄与光照.ppt
《葡萄栽培学——第一章 葡萄与光照.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《葡萄栽培学——第一章 葡萄与光照.ppt(71页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一章第一章 太阳辐射太阳辐射 太阳辐射太阳辐射主要讲授内容:主要讲授内容:1光的基本性质光的基本性质2光照对葡萄的影响光照对葡萄的影响3葡萄对光能的利用葡萄对光能的利用 太阳太阳 能源能源 绿色植物绿色植物 生物。生物。光:光照强度、日照长度和光谱成分等影响光:光照强度、日照长度和光谱成分等影响植物的生长发育。植物的生长发育。光是葡萄栽培的生存因子(限制性)之一。光是葡萄栽培的生存因子(限制性)之一。提高提高光能利用率光能利用率是增加产量、提高品质的主是增加产量、提高品质的主要途径之一。要途径之一。太阳辐射太阳辐射1光的基本性质光的基本性质1.1太阳辐射光谱太阳辐射光谱1.2太阳辐射强度与光
2、照强度太阳辐射强度与光照强度1.3太阳辐射的变化太阳辐射的变化1.4地面和大气的长波辐射地面和大气的长波辐射1光的基本性质光的基本性质1.1太阳辐射光谱太阳辐射光谱 太阳辐射太阳辐射 辐辐 射射:物物质质以以电电磁磁波波的的形形式式向向周周围围空空间间放放射射能能量量的过程。的过程。辐辐射射能能:电电磁磁波波中中电电场场能能量量和和磁磁场场能能量量的的总总和和,也叫做电磁波的能量。也叫做电磁波的能量。太太阳阳辐辐射射:太太阳阳以以电电磁磁波波或或粒粒子子形形式式向向周周围围放放射射或输送能量或输送能量的过程。(的过程。(solarradiation)太阳辐射又称为太阳辐射又称为短波辐射短波辐射
3、。任何温度在绝对零度以上的物质任何温度在绝对零度以上的物质 都在不停地放射和吸收着辐射能。都在不停地放射和吸收着辐射能。1光的基本性质光的基本性质 太阳辐射光谱(简称:太阳光谱)太阳辐射光谱(简称:太阳光谱)太阳辐射光谱:太阳辐射光谱:在太阳辐射中,各种不同波长射在太阳辐射中,各种不同波长射线的排列顺序,简称线的排列顺序,简称太阳光谱太阳光谱。C=f C:光速,在真空中为:光速,在真空中为3108米米/秒。秒。f:电磁波的频率。:电磁波的频率。:波长。:波长。太阳辐射光谱是连续的,太阳辐射光谱是连续的,大气上界大气上界太阳辐射能太阳辐射能量的量的99集中在集中在0.15m4.00m的范围内。的
4、范围内。1光的基本性质光的基本性质太太阳阳光光谱谱示示意意图图1光的基本性质光的基本性质1光的基本性质光的基本性质 1.2 1.2 太阳辐射强度与光照强度太阳辐射强度与光照强度 太阳辐射强度太阳辐射强度 辐射通量:辐射通量:单位时间内通过或到达某一表面的辐射能总量单位时间内通过或到达某一表面的辐射能总量()。单位是焦耳)。单位是焦耳/秒。秒。其中dQ是时间dt内通过或到达某一 表面的辐射能。辐照度(辐射通量密度):辐照度(辐射通量密度):单位面积上的辐射通量,即单位时间内通过单位面积上的辐射通量,即单位时间内通过或到达单位面积的辐射能。单位是瓦或到达单位面积的辐射能。单位是瓦/米米2 太阳辐射
5、强度:太阳辐射强度:在农业生态中,将在农业生态中,将辐射能通量密度辐射能通量密度称为辐称为辐射强度。射强度。大气层上限一带:大气层上限一带:8.1169-8.15888.1169-8.1588(焦耳(焦耳/平方厘米平方厘米分)分)1光的基本性质光的基本性质光照强度光照强度可见光:可见光:0.400.76m。光通量:光通量:单位时间内到达某一表面的可见光能单位时间内到达某一表面的可见光能的量,单位为流明(的量,单位为流明(Lm)。)。光通量密度:光通量密度:单位面积上的光通量,单位为勒单位面积上的光通量,单位为勒克斯(克斯(Lx)。)。1Lx1Lm/光照强度:光照强度:在实际中,将在实际中,将光
6、通量密度光通量密度称作光照称作光照强度或光照度。强度或光照度。1光的基本性质光的基本性质 太阳常数:太阳常数:日地处于平均距离时,在大气日地处于平均距离时,在大气上界,垂直于太阳光线的平面上,单位时间内到上界,垂直于太阳光线的平面上,单位时间内到达单位面积上的太阳辐射能。目前,世界气象组达单位面积上的太阳辐射能。目前,世界气象组织推荐的太阳常数实测值为织推荐的太阳常数实测值为13671367 7 7瓦瓦/米米2 2 。在大气层上界,与太阳常数相对应的光照在大气层上界,与太阳常数相对应的光照度约为度约为135000Lx,135000Lx,称为称为太阳光量常数。太阳光量常数。1光的基本性质光的基本
7、性质 光饱和点光饱和点光照度光照度.临界值临界值.光合强度光合强度.光饱和点。光饱和点。光补偿点光补偿点光照度光照度.临界值临界值.光合强度光合强度.光补偿点。光补偿点。葡萄的光饱和点:葡萄的光饱和点:3254千勒克斯;千勒克斯;光补偿点:光补偿点:0.51.2千勒克斯。千勒克斯。强光照:有利于植物生殖器官的发育;强光照:有利于植物生殖器官的发育;弱光照:有利于营养生长。弱光照:有利于营养生长。如葡萄开花期和幼果期遇到长期光照不足会导致如葡萄开花期和幼果期遇到长期光照不足会导致果实发育停滞甚至落果。果实发育停滞甚至落果。1光的基本性质光的基本性质光饱和点光饱和点:是指在一定的光强范围内,植物的
8、光合强度是指在一定的光强范围内,植物的光合强度随光照度的上升而增加,当光照度上升到某一数值之随光照度的上升而增加,当光照度上升到某一数值之后,后,光合强度不再继续提高光合强度不再继续提高时的光照度值。时的光照度值。光补偿点光补偿点:光强降低至一定水平时,植物光合吸收的光强降低至一定水平时,植物光合吸收的COCO2 2与呼吸放出的与呼吸放出的COCO2 2相等相等,此时的光强值。,此时的光强值。Pn=0Pn=0光饱和点超过光补偿点后,随着光照强度增强,光合光饱和点超过光补偿点后,随着光照强度增强,光合强度逐渐提高,这时光合强度就超过呼吸强度,植物强度逐渐提高,这时光合强度就超过呼吸强度,植物体内
9、积累干物质。体内积累干物质。赤霞珠光合作用生理因子赤霞珠光合作用生理因子-有效辐射有效辐射(PAR)的日变化)的日变化1光的基本性质光的基本性质赤霞珠浆果膨大期叶片的净光合速率(赤霞珠浆果膨大期叶片的净光合速率(PnPn)日变化)日变化 1光的基本性质光的基本性质Midday Depression of Photosynthesis PAR,温度、空气湿度、大气二氧化碳浓度、蒸腾速率、叶片结构因子等。光照时间光照时间 可照时数:可照时数:日出至日落,白昼的长度(小时);日出至日落,白昼的长度(小时);纬度和季节的影响。纬度和季节的影响。实照时数:实照时数:一日中太阳光照射地面的实际小时数;一日
10、中太阳光照射地面的实际小时数;云层、地形和地表物体的影响。云层、地形和地表物体的影响。日照百分率:日照百分率:实照时数与可照时数的百分率。实照时数与可照时数的百分率。实照时数和日照百分率是常用来表示一个地区光照实照时数和日照百分率是常用来表示一个地区光照条件优劣的指标。条件优劣的指标。光照时间:光照时间:农业气象中把可照时数与曙暮光时数之农业气象中把可照时数与曙暮光时数之和称为光照时数,即光照时间。和称为光照时数,即光照时间。1光的基本性质光的基本性质日照时间长短只和纬度有关日照时间长短只和纬度有关,和经度无关和经度无关。当太阳直射北半球时:北半球纬度越大昼越长,夜越短;南半球纬度越当太阳直射
11、北半球时:北半球纬度越大昼越长,夜越短;南半球纬度越大昼越短,夜越长。大昼越短,夜越长。当太阳直射南半球时:北半球纬度越大昼越短,夜越长;南半球纬度越当太阳直射南半球时:北半球纬度越大昼越短,夜越长;南半球纬度越大昼越长,夜越短。大昼越长,夜越短。当太阳直射赤道时:全球昼夜等长。当太阳直射赤道时:全球昼夜等长。1光的基本性质光的基本性质0?1.3太阳辐射的变化太阳辐射的变化1光的基本性质光的基本性质(一)太阳辐射在大气层中的减弱(一)太阳辐射在大气层中的减弱大气的吸收大气的吸收O2:小于小于0.26微米的远紫外线;微米的远紫外线;发生光化反应,分解成氧原子或合成发生光化反应,分解成氧原子或合成
12、O3。O3:0.220.34微米的紫外线。微米的紫外线。水汽:水汽:红外线部分。红外线部分。CO2:大于大于2.7微米的红外线。微米的红外线。大气对太阳辐射的吸收量大气对太阳辐射的吸收量:16左右。左右。1光的基本性质光的基本性质吸收、散射、反射吸收、散射、反射 大气的散射大气的散射 大气散射:大气散射:太阳辐射穿过大气层遇到气体分子、太阳辐射穿过大气层遇到气体分子、尘埃、水滴等微小的粒子时,部分辐射能保持着原尘埃、水滴等微小的粒子时,部分辐射能保持着原来的波长,来的波长,以这些微粒为中心以这些微粒为中心向各个方向辐射,这向各个方向辐射,这种现象称为种现象称为大气散射大气散射。散射系数散射系数
13、:被散射的辐射能与射入的辐射能之:被散射的辐射能与射入的辐射能之比称为比称为散射系数。散射系数。就全球平均而言,就全球平均而言,射入大气层射入大气层的太阳辐射约有的太阳辐射约有1212被散射,其中被散射,其中5 5仍可到达地面,仍可到达地面,7 7返回宇宙返回宇宙空间。空间。1光的基本性质光的基本性质 大气对太阳辐射的反射大气对太阳辐射的反射 云和大颗粒尘埃对射入辐射有很强的反射作用。云和大颗粒尘埃对射入辐射有很强的反射作用。如高云的反射率为如高云的反射率为2020,中云约,中云约5050,低云达,低云达6565以上。以上。全球平均,全球平均,射入大气层射入大气层的太阳辐射约有的太阳辐射约有2
14、727被返被返回太空而不能到达地面。回太空而不能到达地面。综上所述,从全球的平均情况来看,射入大气层综上所述,从全球的平均情况来看,射入大气层的太阳辐射,约的太阳辐射,约1616被大气吸收,被大气吸收,7 7和和2727分别被分别被大气层散射和反射回太空。大气层散射和反射回太空。1光的基本性质光的基本性质(二)到达地面的太阳辐射(二)到达地面的太阳辐射在大气层:在大气层:反射(宇宙);吸收;散射,直射。反射(宇宙);吸收;散射,直射。到达地面:到达地面:太阳直接辐射;天空散射辐射。太阳直接辐射;天空散射辐射。直接辐射:直接辐射:经过大气的各种减弱之后仍以平行光经过大气的各种减弱之后仍以平行光线
15、的形式投射到地面的太阳辐射。线的形式投射到地面的太阳辐射。散射辐射:散射辐射:经过大气散射作用以后而到达地面的经过大气散射作用以后而到达地面的太阳辐射。太阳辐射。反射辐射:反射辐射:投射到地面的总辐射中,被地面反射投射到地面的总辐射中,被地面反射的部分称为反射辐射。的部分称为反射辐射。一般情况下,平均约有一般情况下,平均约有47%的太阳辐射到达地的太阳辐射到达地面,其中直接辐射占面,其中直接辐射占24%,散射辐射占,散射辐射占23%,而,而4%又被地球表面反射。又被地球表面反射。1光的基本性质光的基本性质1 1、太阳直接辐射、太阳直接辐射 太阳高度角:太阳高度角:太阳平行光线与水平面之间的太阳
16、平行光线与水平面之间的夹角。夹角。太阳高度角越小,到达地面的太阳直接太阳高度角越小,到达地面的太阳直接辐射越辐射越?太阳高度角越大,到达地面的辐射总量太阳高度角越大,到达地面的辐射总量就越就越?9090度度?1光的基本性质光的基本性质我国太阳年总辐射最高,夏季太阳辐射最强烈的地区?纬度、海拔、大气状况纬度、海拔、大气状况 地面太阳直接辐射辐照度的大小地面太阳直接辐射辐照度的大小 太阳高度角太阳高度角 大气透明度大气透明度 太阳直接辐射的日变化太阳直接辐射的日变化 最大?最大?最小?最小?太阳直接辐射的年变化太阳直接辐射的年变化 最大?最大?最小?最小?1光的基本性质光的基本性质 2 2、散射辐
17、射、散射辐射 散散射射辐辐射射来来自自于于天天空空各各个个方方向向,又又称称为为天天空空散散射射。散散射射辐射的波长一般不超过辐射的波长一般不超过1 1微米。微米。影响散射辐射的因子:影响散射辐射的因子:太阳高度角太阳高度角 下垫面反射率下垫面反射率 大气中水汽和杂质的含量大气中水汽和杂质的含量 云及海拔高度云及海拔高度 太太阳阳高高度度角角增增大大时时,直直接接辐辐射射增增强强,散散射射辐辐射射也也随随之之增大。增大。散射辐射的日变化和年变化散射辐射的日变化和年变化 主要决定于太阳高度角。主要决定于太阳高度角。1光的基本性质光的基本性质下垫面:指与大气下层直接下垫面:指与大气下层直接接触的地
18、球表面。接触的地球表面。1光的基本性质光的基本性质中午热,早、晚凉;夏季热,冬季冷。中午热,早、晚凉;夏季热,冬季冷。太阳高度角越大,太阳射程距离越短,太太阳高度角越大,太阳射程距离越短,太阳辐射被大气团吸收、散射和反射就越少,阳辐射被大气团吸收、散射和反射就越少,到达地球表面也就越多。到达地球表面也就越多。葡萄篱架的高低与当地生长季太阳高葡萄篱架的高低与当地生长季太阳高度角密切相关。度角密切相关。1光的基本性质光的基本性质3 3、总辐射、总辐射 总辐射总辐射=太阳直接辐射太阳直接辐射+太阳散射辐射太阳散射辐射 总辐射的大小总辐射的大小 太阳高度角(主要因素)太阳高度角(主要因素)大气透明度、
19、云的状况大气透明度、云的状况 总辐射的日变化总辐射的日变化 总辐射的年变化总辐射的年变化1光的基本性质光的基本性质4 4、地面反射辐射、地面反射辐射 地地面面反反射射辐辐射射:投投射射到到地地面面的的总总辐辐射射中中,被被地地面反射的部分。面反射的部分。地面反射率:地面反射率:地面反射辐射与总辐射之比。地面反射辐射与总辐射之比。地面反射率的大小地面反射率的大小地表的性质和状态有关,如地表的颜色、地表的性质和状态有关,如地表的颜色、干湿状况和粗糙程度。干湿状况和粗糙程度。当太阳高度角增大时,地面反射率通常减小。当太阳高度角增大时,地面反射率通常减小。1光的基本性质光的基本性质1.4地面和大气的长
20、波辐射地面和大气的长波辐射1光的基本性质光的基本性质 1 1、地面辐射、地面辐射(Ground radiation)Ground radiation)波长:波长:4 48080微米,在红外辐射波段内;微米,在红外辐射波段内;能量极大波长:能量极大波长:10.0610.06微米,属于长波辐射。微米,属于长波辐射。地地面面辐辐射射白白昼昼大大、夜夜间间小小,白白昼昼地地面面温温度度明明显显升高。夜间地面温度下降。升高。夜间地面温度下降。大大气气中中的的水水汽汽、水水汽汽凝凝结结、COCO2 2等等成成分分对对长长波波辐辐射射有有很很强强的的吸吸收收能能力力,地地面面辐辐射射绝绝大大部部分分被被大大
21、气气吸吸收。收。1光的基本性质光的基本性质 2 2、大气辐射和大气逆辐射、大气辐射和大气逆辐射 大气辐射:大气辐射:大气吸收地面长波辐射的同时,又以大气吸收地面长波辐射的同时,又以辐射的方式向外放射能量的方式。辐射的方式向外放射能量的方式。波长:波长:4 4120120微米,微米,能量极大波长:能量极大波长:14.514.5微米。微米。属于长波辐射。属于长波辐射。大大气气辐辐射射的的方方向向既既有有向向上上的的,也也有有向向下下的的。大大气气辐辐射射中中向向下下的的那那一一部部分分,刚刚好好和和地地面面辐辐射射的的方方向向相相反反,所以称为所以称为大气逆辐射大气逆辐射。1光的基本性质光的基本性
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 葡萄栽培学第一章 葡萄与光照 葡萄 栽培 第一章 光照
限制150内