题目梳理

南北引种

引种方向光照变化温度变化对发育的综合影响生育期变化品种选择
南种北引变长(延迟开花)降低(发育变慢)双重延迟生育期显著延长早熟品种(抵消延长的生育期,保证成熟)
北种南引变短(提前开花)升高(发育变快)双重促进生育期显著缩短晚熟品种(抵消缩短的生育期,避免营养不足)
短日照 + 喜温作物(代表:水稻、玉米)
引种方向光照变化温度变化对发育的综合影响生育期变化品种选择
南种北引变长(提前开花)降低(利于春化)双重促进生育期缩短晚熟品种(避免提前成熟导致产量低)
北种南引变短(延迟开花)升高(无法春化)双重抑制生育期显著延长,甚至无法抽穗早熟、春性品种(不需要低温春化,缩短生育期)
长日照 + 喜凉作物(代表:小麦、冬油菜)

对于促进的是对发育节奏加快,实际积累的营养生长更少

日照不满足原有对应纬度的就是延迟,原因就是短日照(实际上不一定)对应的低纬度南的植物对应开花应该是六月右侧日照由长变短的那段短,南种北引这段短就离六月更远了,延迟;相反,长日照是春末夏初,六月左侧,北种南引长日照更靠近六月,结果也是延迟

温度不满足原有对应纬度的就是延迟,温度的变化对于喜温作物,显而易见热就节奏加快,冷相反;对于喜凉、需要春化的作物,如果没有经历足够的低温,变热会使开花严重延迟,殊途同归

最后综合影响是促进(太早熟了营养没有)就选晚熟延迟(南往北防秋季降温前无法成熟,北往南防一直无法抽穗)就选早熟反着来

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大气

大气的组成

干洁大气
低层干洁大气以氮、氧、二氧化碳和臭氧最为重要。
气体的组成成分比较稳定
干洁大气是永久气体

水汽
水汽是实际大气的重要组成成分。

气溶胶粒子
悬浮在大气中的固态液态的微粒。

成分变化

0~85km
主要成分和含量比例基本保持不变。

85km 以上
氮稍有减少,氧稍有增多,氩和二氧化碳明显减少,其中氧分子和氮分子开始离解。

大气组成的细节

氮气

大气中含量最大的气体成分,影响大气的密度、气压。在气象学中并没有特殊的作用。

氧气

能吸收太阳辐射中的紫外线,使到达地面的紫外线减少,影响大气的温度

臭氧

时间变化:

  • 最大值出现在春季,最小值出现在夏季。

空间变化:

  • 水平:
    由赤道向两极增加。
  • 垂直:
    近地面,含量很少;从 10km 向上,逐渐增加
    12~15km 以上,含量增加特别显著
    20~30km,达最大值,形成臭氧层
    55~60km,含量极少
    近地面,含量很少:从 10km 向上,逐渐增加

作用:

  • 能强烈地吸收太阳辐射中的紫外线(特别是对生物有很强伤害作用的波长小于0.29微米的紫外线)
  • 对人和地球上的生态系统起到了屏障和保护作用。
  • 对高层大气有“加热”作用,使10至50km高度的气层温度增高。

二氧化碳

时空变化

  • 白天、晴天、夏季时的二氧化碳浓度小于黑夜、阴天、冬季。
  • 工业革命前小于工业革命后。

时间变化

  • 日变化:白天午达最低值,日出前后达最高值(主要取决于光合作用)
  • 季节变化:秋季达最低值,春季达最高值

空间变化

  • 水平:城市大于农村
  • 垂直:0~20km,含量最高;20km以上,含量显著减少。

水汽

时空变化

  • 时间:夏季多于冬季
  • 空间:一般低纬多于高纬,下层多于上层。

特点

  • 是唯一能在自然条件下发生相变的物质,因此它是天气变化的最重要的角色。
  • 是自然界潜热最大的物质。

作用

  • 在天气气候变化中扮演了重要角色。
  • 能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射,对大气起着“温室效应”。

气溶胶粒子

定义

  • 大气中悬浮着的各种固体和液体微粒(包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分)。
  • 大气中沉降速率极小、尺度在 um 到 100um 之间的固态和液态微粒。

作用与影响

  • 吸收太阳辐射,使空气温度增高,但也削弱了到达地面的太阳辐射;
  • 缓冲地面辐射冷却,部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量;
  • 降低大气透明度,影响大气能见度;
  • 充当水汽凝结核,对云、雾及降水形成有重要意义。

大气的垂直结构

各层温度变化

见上图呈现”W”型

对流层

地面热源
对流运动显著
主要天气现象都发生在这层
气象要素水平分度不均匀

平流层

臭氧层热源
大气稳定,以水平运动为主
少水汽、尘埃、天气晴朗
最佳飞行区

中间层

对流运动显著
氧离子吸收太阳紫外线
空气处于高度电离状态
大部分气体以离子态存在,能反射无线电波

电离层(热层)

反射无线电短波

逸散层

这一层中的大气物质具有向星际空间散逸的特性,是大气圈与星际空间的过渡地带。
气温随高度升高很少变化。
空气质点的运动速度很快,受到的地球引力很小,可逃逸到星际空间。

大气上界的确定

物理高度

以物理现象出现的最高高度作为确定上界的标准:“极光(polarlight,aurora)”出现的最大高度为 1000 一 1200km,因此可确定大气上界为 1200km 左右。

密度高度

以空气密度作为确定上界的标准:接近星际空间的气体密度的高度约为 2000—3000km。

辐射

辐射的基本知识

1、辐射
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。

2、辐射能
物体以辐射的方式传递交换的能量。

3、基本特性
波粒二象性
波动性—传播过程
粒子性—与物质间相互作用

设投射到某一物体上的辐射能为 ,被该物体吸收 ,反射 ,透射 。,根据能量守恒定律,
应有:Qa+Qr+Qd=

各自对应吸收率(a),反射率(r),透射率(d),都是 0~1 之间变化的无量纲量

辐射的基本定理

基尔霍夫定理

在一定温度下,任何物体对于某一波长的放射能力( )与物体对该波长的吸收率( )的比值,只是温度和波长的函数,而与物体的其它性质无关。放射率与吸收率成正比,即:

斯蒂芬玻耳兹曼定律

黑体在单位时间、单位面积向外发出的总辐射能量与其绝对温度的四次方成正比:

:单位面积的总辐射出射能量(
T:黑体的绝对温度 (K)
= 为斯蒂芬波尔兹曼常数
总结:物体温度愈高,其放射能力愈强。

维恩位移定律

绝对黑体的放射能力最大值对应的波长( )与其本身的绝对温度(T)成反比。即:

其中 C 为常数
物体的温度愈高,放射能量最大值对应的波长愈短。随着物体温度不断增高,最大辐射波长由长向短位移。
太阳辐射是短波辐射,人、地面和大气辐射是长波辐射。

太阳辐射

太阳辐射强度和太阳常数

太阳辐射强度(太阳辐射通量密度):单位时间内投射到单位面积上的太阳辐射能量

太阳常数():当地球位于日地平均距离时(约为1.496x10km),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。

太阳高度角

太阳高度角:太阳光线与地表水平面之间的夹角。(0°≤h≤90°)

地球上任意纬度,一年中任意一天,一天中任意时刻的太阳高度角(h)如下:

(时角15°为一小时)
tips:纬度北纬取正南纬取负,时角以当地太阳在正南为基准,时角为 0,上午为负,下午为正

昼长

相同纬度,昼长冬短夏长,春秋介于二者之间。
夏季昼长随纬度升高而加长,冬季昼长随纬度升高而缩短,春、秋分昼长则不随纬度升高变化,全球各纬度上昼夜平分。

空间分布差异大
东南少而西北多,从东南向西北增加。