第七章-气候与农业气候资源-气象与气候学-教学课件.ppt

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1、第七章 气候与农业气候资源u第一节 气候形成要素u第二节 气候带与气候型u第三节 中国气候的基本特点u第四节 农业气候资源及生产潜力MeteorologyMeteorology气候：气候：指多年的大气统计状态，包括指多年的大气统计状态，包括平均状态平均状态和极端状态和极端状态，可用气象要素（温度、湿度、风、，可用气象要素（温度、湿度、风、降水、以及各种天气现象）的各种统计量来表降水、以及各种天气现象）的各种统计量来表示。示。气候学：气候学：研究气候形成分布、变化及其与人类研究气候形成分布、变化及其与人类活动相互关系的学科，是活动相互关系的学科，是气象学的一个重要分气象学的一个重要分支支。第一节

2、 气候形成要素Meteorology气候的形成的基本要素：气候的形成的基本要素：太阳辐射、大气环流太阳辐射、大气环流和下垫面性质、人类活动。和下垫面性质、人类活动。太阳辐射在气候形成中的作用太阳辐射在气候形成中的作用 太阳辐射是地球的热量来源是大气活动的基本动太阳辐射是地球的热量来源是大气活动的基本动力。不同地区的气候差别和季节变化，主要是太阳辐力。不同地区的气候差别和季节变化，主要是太阳辐射在地球表面分布不均匀及随时间变化的结果。射在地球表面分布不均匀及随时间变化的结果。天文辐射天文辐射：大气上界的太阳辐射的分布。由天文辐：大气上界的太阳辐射的分布。由天文辐射所决定天文气候反映了世界气候的基

3、本轮廓。射所决定天文气候反映了世界气候的基本轮廓。Meteorology太阳辐射总量变化特点太阳辐射总量变化特点太阳辐射热量的分布是因纬度而异的。太阳辐射热量的分布是因纬度而异的。夏半年获得太阳辐射量最大值在夏半年获得太阳辐射量最大值在2025的纬度带上，由此的纬度带上，由此向两极逐渐减少，最小值在极地。向两极逐渐减少，最小值在极地。冬半年获得太阳辐射最多的是赤道，随着纬度的增高，正午冬半年获得太阳辐射最多的是赤道，随着纬度的增高，正午太阳高度角和每天白昼时间都迅速地递减，所以太阳辐射量也太阳高度角和每天白昼时间都迅速地递减，所以太阳辐射量也迅速地递减下去，到极点为零。迅速地递减下去，到极点为

4、零。太阳辐射量的南北差异，不仅随冬、夏半年而有不同，在同太阳辐射量的南北差异，不仅随冬、夏半年而有不同，在同一时间内随纬度亦有不同。一时间内随纬度亦有不同。夏半年与冬半年的太阳辐射量的差值是随纬度的增高而增大夏半年与冬半年的太阳辐射量的差值是随纬度的增高而增大的。的。在极圈以内有极昼极夜现象，在极夜期间太阳辐射为零。在极圈以内有极昼极夜现象，在极夜期间太阳辐射为零。地面净辐射变化特点地面净辐射变化特点和太阳辐射相同的分布状况。净辐射平均日总量随纬度的增加和太阳辐射相同的分布状况。净辐射平均日总量随纬度的增加而减少。赤道最多，北极最少，在而减少。赤道最多，北极最少，在40N附近为附近为0。Met

5、eorology洋流对气候的影响洋流对气候的影响洋流洋流是海洋中的海水经常朝着一定方向的有规律的大规模流动。是海洋中的海水经常朝着一定方向的有规律的大规模流动。洋流对气候的洋流对气候的影响影响，除它在高、低纬度之间的热量输送中起重，除它在高、低纬度之间的热量输送中起重要作用外，还造成大陆东西气温以及降水的差异。要作用外，还造成大陆东西气温以及降水的差异。地形对气候的影响地形对气候的影响地形对于气候的影响有两方面：一是地形地势本身所形成的气地形对于气候的影响有两方面：一是地形地势本身所形成的气候特点；另一个是高原和山系对于邻近地区气候的影响。候特点；另一个是高原和山系对于邻近地区气候的影响。地势

6、地势高大山系高大山系高原高原人类经济活动对气候的影响人类经济活动对气候的影响人类经济活动对气候的影响：人类经济活动对气候的影响：无意识的影响，即在人类活动对气候产生的副作用；无意识的影响，即在人类活动对气候产生的副作用；有意识地改变气候条件，如营造防护林影响农田小有意识地改变气候条件，如营造防护林影响农田小气候等。气候等。Meteorology人类活动影响气候的途径：人类活动影响气候的途径：在工农业生产中排放至大气中的温室气体和各种污染物质，在工农业生产中排放至大气中的温室气体和各种污染物质，改变了大气的化学组成；改变了大气的化学组成；在农牧业发展和其他活动中改变下垫面的性质，如城市化、在农牧

7、业发展和其他活动中改变下垫面的性质，如城市化、破坏森林和草原植被，海洋石油污染等。破坏森林和草原植被，海洋石油污染等。人为热和人为水汽的释放也会对局地小气候产生影响。人为热和人为水汽的释放也会对局地小气候产生影响。下垫面性质的改变对气候的影响下垫面性质的改变对气候的影响植被植被灌溉灌溉海洋污染海洋污染人类活动形成的特殊气候人类活动形成的特殊气候城市气候城市气候城市气候城市气候是在区域气候背景上，经过城市化后，在人类活动影是在区域气候背景上，经过城市化后，在人类活动影响下而形成的一种特殊的局地气候。人类活动对大气的影响在响下而形成的一种特殊的局地气候。人类活动对大气的影响在城市中表现得最为突出。

8、城市中表现得最为突出。特征：特征：城市浑浊岛、热岛等效应。城市浑浊岛、热岛等效应。Meteorology城市浑浊岛效应城市浑浊岛效应表现表现 a.城市大气中的污染物比郊区多。城市大气中的污染物比郊区多。b.城市大气中因凝结核多，低空的热力湍流和动力湍流又比较强，因此其低云量城市大气中因凝结核多，低空的热力湍流和动力湍流又比较强，因此其低云量 和阴天日数多、晴天日数少。和阴天日数多、晴天日数少。c.城市大气中因污染物和低云量多，使日照时数减少，太阳直接辐射城市大气中因污染物和低云量多，使日照时数减少，太阳直接辐射(S)大大削大大削 弱，而因散射粒子多，其太阳散射辐射弱，而因散射粒子多，其太阳散射

9、辐射(D)却比干洁空气强。却比干洁空气强。d.城市浑浊岛效应还表现在城区的能见度小于郊区。城市浑浊岛效应还表现在城区的能见度小于郊区。城市热岛效应城市热岛效应热岛强度热岛强度是指城区气温与郊区气温二者之差。是指城区气温与郊区气温二者之差。表现表现：一进入城区气温陡然升高，等温线密集，水平气温梯度增加，好像一个：一进入城区气温陡然升高，等温线密集，水平气温梯度增加，好像一个“热岛热岛”矗立在农村较凉的矗立在农村较凉的“海洋海洋”上。上。热岛强度与热岛强度与城市规模、人口密度、能源消耗量和建筑物密度城市规模、人口密度、能源消耗量和建筑物密度等密切相关。等密切相关。形成原因形成原因下垫面的改变、人为

10、热、温室气体的排放对城市热岛的形成具有重要作用。下垫面的改变、人为热、温室气体的排放对城市热岛的形成具有重要作用。规律：规律：通常城市热岛强度有明显的日变化和年变化。在晴天稳定的天气条件下，多是通常城市热岛强度有明显的日变化和年变化。在晴天稳定的天气条件下，多是夜晚至凌晨强，白昼午间弱；冬季强，夏季弱。夜晚至凌晨强，白昼午间弱；冬季强，夏季弱。城市热岛环流城市热岛环流 由于城市热岛的存在，在城区形成一个弱低压中心，出现上升气流。郊区近地面的由于城市热岛的存在，在城区形成一个弱低压中心，出现上升气流。郊区近地面的空气乃从四面八方流人城市，风向热岛中心辐合。由热岛中心上升的空气在一定高度上又空气乃

11、从四面八方流人城市，风向热岛中心辐合。由热岛中心上升的空气在一定高度上又流向郊区，在郊区下沉，形成一个缓慢的热岛环流，又称城市风系，这种风系有利于污染流向郊区，在郊区下沉，形成一个缓慢的热岛环流，又称城市风系，这种风系有利于污染物在城区积聚形成尘盖，有利于城区的云和局部对流雨的形成。物在城区积聚形成尘盖，有利于城区的云和局部对流雨的形成。Meteorology1、赤道气候带、赤道气候带（10N10 S）（1）平均气温终年较高，很少变化，年均温在）平均气温终年较高，很少变化，年均温在2530C之间。之间。（2）全年雨水丰沛全年雨水丰沛，分配均匀无明显旱季。植物终年生长。，分配均匀无明显旱季。植物

12、终年生长。2、热带气候带、热带气候带（1023.5,NS）（1）气温终年较高但年、日较差大于）气温终年较高但年、日较差大于赤道气候带赤道气候带（2）一年可分为）一年可分为热、雨、凉热、雨、凉三季。易出现洪涝。植被为疏林植物，且有季三季。易出现洪涝。植被为疏林植物，且有季节性。节性。3、副热带气候带、副热带气候带（23.533,NS）（1）气温终年较高但年、日较差大于气温终年较高但年、日较差大于赤道气候带和热带气候带。赤道气候带和热带气候带。（2）空气干燥空气干燥，植物有储水组织和发达的根系。，植物有储水组织和发达的根系。4、暖温带气候带、暖温带气候带（3345,NS）（1）大陆）大陆西岸西岸夏

13、干冬湿夏干冬湿，年较差较小（，年较差较小（15C），植物为灌木。），植物为灌木。（2）大陆）大陆东岸东岸夏季湿热冬季干冷夏季湿热冬季干冷，年较差较大（，年较差较大（40C），植物为乔木。），植物为乔木。5、冷温带气候带冷温带气候带（45极圈极圈）（1）海洋型）海洋型冷温带气候夏凉冬暖，年、日较差均小。冷温带气候夏凉冬暖，年、日较差均小。（2）干燥大陆型冷温带气候气温年、日较差带，降水稀少。）干燥大陆型冷温带气候气温年、日较差带，降水稀少。（3）湿润大陆型冷温带气候冬季寒冷，气温年较差大，降水集中在夏季。）湿润大陆型冷温带气候冬季寒冷，气温年较差大，降水集中在夏季。6、极地气候带、极地气候带（极

14、圈以北极圈以北 N，45 50S）（1）苔原气候：）苔原气候：0-10 C之间可生长苔原植物的地方。之间可生长苔原植物的地方。（2）冻原气候：）冻原气候：0 C以下为冻原气候。以下为冻原气候。Meteorology气候型气候型：气候型：根据气候特征划分的气候类型。根据气候特征划分的气候类型。1、海洋性气候和大陆性气候、海洋性气候和大陆性气候 海洋性气候海洋性气候:冬无严寒，夏无酷暑。降水充沛，分冬无严寒，夏无酷暑。降水充沛，分布均匀，气候湿润布均匀，气候湿润。大陆性气候：大陆性气候：冬冷夏热冬冷夏热 降水稀少，集中在夏季。气降水稀少，集中在夏季。气候干燥候干燥.2、季风气候和地中海气候、季风气

15、候和地中海气候 季季 风风 气气 候候:雨热同季雨热同季 地中海气候地中海气候：夏季干热，冬季温和湿润。夏季干热，冬季温和湿润。第三节 中国气候的基本特点Meteorology一、季风发达一、季风发达(一一)季风发达表现在风向季节变换上季风发达表现在风向季节变换上 我国是季风极为明显的国家，冬季盛行西北、北和东北风，我国是季风极为明显的国家，冬季盛行西北、北和东北风，称为冬季风；夏季盛行东南、南和西南风，称夏季风。称为冬季风；夏季盛行东南、南和西南风，称夏季风。(二二)季风发达表现在温度分布上季风发达表现在温度分布上冬季，盛行偏北气流，普遍寒冷干燥。冬季，盛行偏北气流，普遍寒冷干燥。夏季，盛行

16、东南风和西南风，具有炎热多雨的特色。夏季，盛行东南风和西南风，具有炎热多雨的特色。二、大陆性强二、大陆性强(一一)气温年较差气温年较差 我国气温年较差的分布总的形势是北方大南方小。高山地区随我国气温年较差的分布总的形势是北方大南方小。高山地区随地势的升高，年较差减小。地势的升高，年较差减小。(二二)气候大陆度气候大陆度气候的大陆度气候的大陆度表征海陆因素在气候形成过程中所起作用的程度。表征海陆因素在气候形成过程中所起作用的程度。我国大陆度的分布也是南方小北方大。我国大陆度的分布也是南方小北方大。Meteorology冬季（二月降水）冬季（二月降水）Meteorology夏季（七月降水）夏季（七

17、月降水）Meteorology三、农业气候区划三、农业气候区划【定义定义】在农业气候分析的基础上，以对农业地理分布有决定意在农业气候分析的基础上，以对农业地理分布有决定意义的农业气候指标为依据，遵循农业气候相似原理和地域分异规义的农业气候指标为依据，遵循农业气候相似原理和地域分异规律进行分区。律进行分区。【目的】【目的】为制定农业生产计划和农业长远规划服务。为制定农业生产计划和农业长远规划服务。(一一)农业气候区划的原则农业气候区划的原则综合因子原则综合因子原则 在区划时尽量考虑组成气候的综合因子。在区划时尽量考虑组成气候的综合因子。主导因子原则主导因子原则 突出其中某些最重要的因子。突出其中

18、某些最重要的因子。(二二)农业气候区划方法农业气候区划方法 逐级分区法逐级分区法主要根据一个地区农业生产中与某作物关系最密主要根据一个地区农业生产中与某作物关系最密切的气候因子，以产量地理分析、著名产区气候分析、栽培边缘切的气候因子，以产量地理分析、著名产区气候分析、栽培边缘地区气候分析或多年产量气候分析等方法，选择一个或一组主导地区气候分析或多年产量气候分析等方法，选择一个或一组主导农业气候指标作为一级划区依据，然后根据与农业生产的密切程农业气候指标作为一级划区依据，然后根据与农业生产的密切程度，逐次选择指标作为二级、三级区划依据。度，逐次选择指标作为二级、三级区划依据。Meteorolog

19、y(三三)中国农业气候区划中国农业气候区划区划系统区划系统一级区一级区农业气候大区（农业气候大区（3个）个）。二级区二级区农业气候带（农业气候带（15个）个）。三级区三级区农业气候区（农业气候区（55个）个）。区划指标区划指标1、农业气候大区：、农业气候大区：东部季风农业气候大区（东部季风农业气候大区（温度、日照、降水搭配合理温度、日照、降水搭配合理）西北干旱农业气候大区（西北干旱农业气候大区（温度、日照充足但降水不足温度、日照充足但降水不足）青藏高寒农业气候大区（青藏高寒农业气候大区（日照较充足，但温度、降水不足日照较充足，但温度、降水不足）2、农业气候带：、农业气候带：着重考虑明显的地带性

20、的热量带特点。着重考虑明显的地带性的热量带特点。3、农业气候区：、农业气候区：着重考虑非地带性的特点。着重考虑非地带性的特点。Meteorology四、农业气候生产潜力分析四、农业气候生产潜力分析 农业气候生产潜力农业气候生产潜力是以气候条件估算的农业生产是以气候条件估算的农业生产潜力，即在当地光、热、水等气候因素的作用下，假潜力，即在当地光、热、水等气候因素的作用下，假设作物品种、群体结构、土壤和栽培技术都处于最适设作物品种、群体结构、土壤和栽培技术都处于最适状态时，单位面积可能达到最高产量。状态时，单位面积可能达到最高产量。(一一)光合生产潜力光合生产潜力(二二)光温生产潜力光温生产潜力(三三)气候生产潜力气候生产潜力(四四)气候生产潜力的分布规律气候生产潜力的分布规律五、物候五、物候 研究动植物各种生活现象与周围环境的周期变化研究动植物各种生活现象与周围环境的周期变化之间的相互关系的科学，通称为之间的相互关系的科学，通称为物候学物候学。Meteorology