1、农业气象学试题（有答案）第一率大气、名词解释题：1.干沽大气：除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气，称为干洁大气.2 .下垫面：指与大气底部相接触的地球表面，或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。3 .气象要素：构成和反映大气状态的物理量和物理现象，称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等二、填空题：（说明：在有底线的数字处填上适当内容）1 .干洁大气中，按容积计算含应坡多的四种气体是：（1）、（2）、氢和（3）。2 .大气中见氧主要吸收太阳辐射中的（4）.3 .大气中二氧化碳和水汽主要吸收（5）福射。4 .近
2、地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上（6）,夏天比冬天。5 .（8）是大气中唯能在自然条件下发生三相变化的成分,是大气演变的重要角色.6 .根据大气中（9）的铅直分布，可以把大气在铅直方向上分为五个层次，7 .在对流层中，温度一般随高度升高而（10）.8 .大气中对流层之上的层称为（11）层，这层上部气温随高度增高而（12）.9 .根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准，大气顶约高（13）千米。答案：氨氧（3）二氧化碳（4）紫外线（5）长波低（7）低（8）水汽（9）温度（10）降低（11）平流（12）升高（13）1200三、判断题：（说明：正确的打“J”,错误的打“X”）1.臭
3、氧主要集中在平流层及其以上的大气层中，它可以吸收太阳辐射中的紫外线。二辄化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线，使地面空气升湿，产生“温室效应”。3,由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用，使地球上二氧化碳含量逐年减少。4 .地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬，下层多上层，夏季多于冬季。5 .大气在铅直方向上按从卜到上的顺序，分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。6 .平流U中气温随高度上升而升高，没有强烈的对流运动。7 .热成层中空气多被离解成离子，因此又称电离层。答案：1.对，2.错,3.错，4.对,5.错，6.对,7.对。四、问答题：1.为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化？
4、答：大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的正要原料。植物在太阳梅时的作用以二氧化碳和水为原料，合成碳水化合物，因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳：同时,由于生物的呼吸，有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动，又要产生大量的二辄化碳,这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说，消耗二辄化碳的光合作用只在白天进行，其速度在大多数地区是夏半年大，冬半年小；而呼吸作用等产牛.二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在天之内是不断变化的，在一年中也随季节变化，从而引起二辄化碳浓度的日变化和年变化。在一天中，从日出开始，随着太阳辐射的增强，植物光合速率不断增大，空气中的二氧化碳浓度
5、也随之不断降低，中午前后，植被上方的二氧化碳浓度达最低值：午后，随着空气温度下降，光合作用减慢，呼吸速率加快，使二氧化碳消耗减少：日落后，光合作用停止，而呼吸作用仍在进行，故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大，到第二天日出时达一天的最大值。在一年中，二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说，植物熨季生长最旺，光合作用最强，秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小，存季最大。此外，由F人类燃烧大量的化石燃料，大用的二氧化碳择放到空气中，因而二毓化碳浓度有逐年懈加的趋势。2.对流层的主要特点是什么？答：对流层是大气中最低的一层，是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有：(D对流层集
6、中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽,是大气变化最复杂的层次，大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象，都集中在这一气必内：(2)在对潦层中，气温一般随高度增高而下降，平均每上升100米，气温降低0.65,C,在对流层顶可降至一50C至-85C；(3)具有强烈的对流运动和乱流运动，促进了气层内的能量和物质的交换：(4)温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀，这主要是由于太阳辐射的纬度变化和地表性质分布的不均匀性而产生的。第二章辐射、名诃解释题：1.辐射：物体以发射电磁波或粒子的形成向外放射能量的方Xa由辐射所传输的能量称为辐射能，有时把辐射能也简称为辐射.2 .太阳高度角：太阳光线与地
7、平面的交角。是决定地面太阳辐射通圾密度的重要因素。在一天中，太阳高度角在日出日落时为0,正午时达最大值。3 .太阳方位角：太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的交角。以正南为0,从正南顺时钟向变化为正，逆时针向变化为负，如正东方为一90,正西方为9004 .可照时间：从日出到日落之间的时间。5 .光照时间：可照时间与因大气散射作用而产生的曙普光照射的时间之和。6 .太阳常数：当地球距太阳为日地平均距离时，大气上界垂直于太阳光线平面上的太阳辐射能通量密度。其值为1367瓦？米-27 .大气痂量数：太阳辐射在大气中通过的路径长度与大气铅直厚度的比值。8 .直接辐射：以平行光线的形式直接投射到地面上
8、的太阳辐射“9 .总辐射：太阳直接福射和散射辐射之和。10 .光合有效辐射：绿色植物进行光合作用时，能被叶绿素吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成分。11 .大气逆辐射：大气每时每刻都在向各个方向放射长波辐射，投向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。12 .地面有效辐射：地面辐肘与地面吸收的大气逆辐射之差，即地面净损失的长波辐射.13 .地面辐射差额：某时段内，地面吸收的总辐射与放出的有效辐射之差。二、填空题：I.常用的辐射通量密度的单位是(1)。2 .不透明物体的吸收率与反射率之和为(2)。3 .对任何波长的辐射，吸收率都是1的物体称为(3),4 .当绝对温度升海一倍时，绝对黑体的总辐射能力将增
9、大(4)倍。5 .如果把太阳和地面都视为黑体，太阳衣面绝对温度为6000K,地面温度为300K则太阳表面的辎射通盘密度是地表面的(5)倍。6 .绝对黑体温度升卷一倍时，其辐射能力最大值所对应的波长就变为原来的(6).7 .太阳赤纬在春秋分时为，冬至时为(8)o8 .上午8时的时角为(9),下午15时的时角为(10)。9 .武汉(30。N)在更至、冬至和春秋分正午时的太阳高度角分别为(11),(12)和(13)10 .冬半年，在北半球随纬度的升高，正午的太阳高度角(14)。11 .湖北省在立夏日太阳升起的方位是(15)。12 .在六月份，北京的可照时间比武汉的(16).13 .在太阳直射北纬10
10、时，北半球纬度海于(17)的北极地区就出现极昼。14 .由冬至到夏至，北半球可照时间逐渐(18)o15 .光照时间延长，短日照植物的发育速度就会(19)416 .在干洁大气中，波长较短的辐射传播的距离比波长较长的辐射传播距离(20)。17 .随着太阳高度的降低,太阳直接辐射中长波光的比(21)o18 .地面湿度越高,地面向外辐射的能址越(22)19 .地面有效辐射随空气湿度的增大而(23),随地面与空气温度之差的增大而(24),随风速的增大而(25)。20 .地面吸收的太阳总辎射与地面有效辐射之差称为(26)。答案：(D瓦.米-2:(2)1：(3)绝对黑体：(4)15；(5)160000；(6
11、)二分之一：(7)0；(8)-2327；(9)-60；(10)45*：(11)83*27；(12)3633：(13)600:(14)减小：(151东偏北：(长：(17)800:(18)延长：(19)减慢：(20)短：(2D增加：(22)多：(23)减小：(24)增大:(25)减小：(26)地面掘射差额。三、选择题：(说明：在四个答案中，只能选一个正确答案填入空格内。)1 .短日照植物南种北引，生育期将A.延长：B.缩短：C.不变：D.可能延长也可能缩短。2 .皓朗的天空呈蓝色，是由于大气对太阳辐射中蓝紫色光较多的结果。A.吸收：B.散射：C.反射：D.透射.3 .对光合作用有效的辐射包含在中。
12、红外线；B.紫外线：C.可见光：D.长波辐射。4 .在大气中放射辐射能力最强的物质是.氧；B.臭氧；C.臧：D.水汽、水滴和二氧化碳。5 .当地面有效柏射增大时,夜间地面降温速度将oA.加快：B.减慢：C,不变：D.取决于气温。答案：1.A：2.B；3.C；4.D；5.A四、判断题：1.对绝对黑体，当温度升高时，辐射能力最大值所对应的波长将向长波方向移动。2 .在南北回归线之间的地区，一年有两次地理纬度等于太阳赤纬。3 .时角表示太阳的方位,太阳在正西方时,时角为90。4 .北半球某一纬度出现极昼时，南半球同样的纬度上必然出现极夜.5 .白天气温升高主要是因为空气吸收太阳辐射的缘故。6 .光
13、合有效辐射只是生理辐射的一部分。7 .太阳直接辐射、散射辐射和大气逆相射之和称为总辐射。8 .地面辐射和大气辐射均为长波辐射.9 .对太阳辐射吸收得很少的气体，对地面辐射也必然很少吸收。10 .北半球热带地区辐射差额昼夜均为正值，所以气温较高。答案：1.错：2.对：3.错：4.对：5.错：6.对：7.错：8.对：9.错：10.错。五、计算题1 .任意时刻太阳高度角的计算根据公式Sinh=Sin小sin6+coscoscos3大致分三步进行：(1)计算时角3,以正午时为0。，上午为负，下午为正，每小时15：如以“度”为单位，其计算式是3=(-12)X15其中I为以小时为单位的时间：如以“弧度”为
14、单位,则3=(t-12)X27/24建议计算时以角度为单位。(2)计算Sinh值(所需的3值可从教材附表3中查到，考试时般作为已知条件给出)。(3)求反正弦函数值h,即为所求太阳高度角.例:计算武汉(30N)在冬至日上午10时的太阳海度角。解：上午10时：=(t-12)15o=(10-12)15o=-30冬至日：=-2327,武汉纬度：巾=30sinh=sin30sin(-2327)+cos30acos(-23027,)cos(-30)=0.48908h=29o172 .正午太阳高度角的计算根据公式：h=90-+进行计算：特别应注意当计算结果h90时，应取补角(即用180。-h作为太阳高度角)
15、也可根据h=90-I-I进行计算,就不需考虑取补角的问题(建议用后公式计算)。还应注意对南半球任何地区，巾应取负值：在北半球为冬半年(秋分至春分)时，6也取负值。例计算当太阳直射20S时(约11月25日)在40S的正午太阳高度角。解：已知小=-IO0(在南半球)=-20o.h=90-(-40)+(-20)=110计算结果大于90,故取补角,太阳高度角为:h=180o-I1.Oo=70也可用上述后一公式直接得h=90o-1-j=90-400-(-20)=70o3 .计算可照时间大致分三步：(1)根据公式：COS0=_tgtg计算COS30的值。(2)计算反余弦函数值3。,得日出时角为一30,日
16、落时角为+3。(3)计算可照时间23。/15(其中3。必须以角度为单位).例计算U月25日武汉的可照时间。解：由附表3可查得6=-20,武汉纬度=30cos=tgtg=tg30tg(20)=0.210138=77.87即：日出时角为一77.87(相当于我太阳时6时49分)，日落时角为77.87（相当于其太阳时17时11分）。可照时间=230/15=2X77.87/15=10.38小时4 .计算水平面上的太阳直接辐射通量密度根据公式：Rsb=Rsc7msinh大致分三步进行计算：（1）计算太阳高度角的正弦Sinh（参看第1,2两部分）。（2）计算大气质量数，一般用公式m=1.sinh计算RSb例
17、1计算北京（取F0N）冬至日上午10时水平面上的太阳直接辐射通量密度（设RSC=I367瓦?米-2,a=0.8）.解：已知力=40,=-23o27（冬至日），=-30sinh=sin400sin（2327）+cos400cos（-2327）cos（30）=0.352825m=IZsinh=1/0.352825=2.8343.,.Rsb=Rsc2amsinh=1367X0.82.8343X0.352825=256.25（瓦？米-2）例2计算武汉（为30N）在夏至日正午时的太阳直接辐射通量密度（已知a=0.8）（.解：已知巾=30,6=2327,正午太阳高度角为h=90一巾一6=90302327=
18、83027m=IZsinh=1.00657Rsb=RscVamsinh=13670.81.00657Xsin8327=1084.87（瓦?米-2）例3当太阳直射南半球纬度18时，试求我国纬度42处地面上正午时的直接辐射通用密度（己知大气透明系数为0.7,太阳常数为1367瓦?米-2）.解：已知e=42=-18a=0.7正午时：h=906+6=900-42*-18=30n=1.sinh=1.sin30=2Rsb=RscFamsinh-1367X（0.7）2sin30=334.9（瓦?米-2）5 .计算坡面的太阳直接辐射通量密度坡面上的直接辎射通星:密度计算式为：RSb坡=RSc?anSina其中
19、为太阳光线与坡面的夹角。RSb坡的计.算步骤与上述水平面上RSb的计算类似，但在第2步（计Wm）后，应确定央角o例1计算武汉（为30N）冬至日坡度为20的南坡和北坡在正午时的太阳直接辐射通量密度（设透明系数a-0.8）。解：已知6=30,6=2327,正午太阳高度角为：h=90-I-=90o-130-（-2327）|=36。33m=1.sinh=1.sin36o33=1.6792（注意:此处计算m时不能用代替h）。对于南坡，正午时=h+坡度=3633,+20=5633,RSb南坡=Rsc?amsin=13670.81.6792sin5633=784.14（瓦？米-2）对于北坡,正午时=h坡度=
20、363320=1633（如果北坡坡度大于h时则无直射光，即RSb北坡=0）RSb北坡=Rsc?amsin=13670.81.6792sin1633,=267.71（瓦?米-2）由此题可知冬季南坡暖而北坡冷的个重要原因在于Rsb南坡和Rsb北坡的差别。例2在46.5N的某地欲盖一朝南的玻璃温室，为了减小反射损失，要使冬至日正午时太阳直接光线垂直于玻璃面，试向玻璃面与地平面的夹角应是多少？冬至日正午时到达玻璃而上的直接辐射通盘密度为多少（已知太阳常数为1367瓦/米2,透明系数为0.8）?解：已知=46.5,=-23.5，a=0.8（1） h-90o-+=90o-46.50-23.5=20m=1.
21、sinh=1.sin20o=2.923804玻璃面与地平面的夹角=90-h=90-20=70（2）玻璃面上的直接辐射通量密度为RSb坡=Rsc?amSina=1367X（0.8）2,923804Xsin90=711.9（瓦?米-2）例3在北纬36.5处右座山，其南北坡的坡度为30,试求冬至日正午时水平地面上及南北坡面上的太阳直接辐射通址密度（设大气透明系数为08,太阳常数为1367瓦?米-2）.解：已知6=36.5,6=-23.5,a=0.8,坡面坡度B=30h=90-+=90o-36.50+（-23.5）=30m=1.sinh=1.sin30=2水平地面上直接辐射能量密度RSb=RSc?an
22、sinh=1367（0.8）2sin30a=437.4（瓦?米-2）南坡：RSb南坡=Rsc?amsin=Rsc?amsin（h+）=1367（0.8）2sin60=757.7（瓦？米-2）北坡:RSb北坡=RSc?amSina=Rsc?amsin（h-）=Rsc7amsin=0由此题可知，一般来说冬季正午南坡上的太阴直接辐射最强，而对坡度大于太阳高度角的北坡，则无太阳直接场射。所以南坡为温暖的阳坡,北坡为阴冷的阴坡.六、问答题：1 .太阳辐射与地面辐射的异同是什么？答：二者都是以电磁波方式放射能氏：二者波长波不同，太阳辐射能量:主要在0.154微米，包括紫外线、可见光和红外线，能量最大的波长
23、为0.48微米,地面辐射能量主要在380微米，为红外线，能量最大的波长在10微米附近。二者温度不同,太阳表面温度为地面的20倍，太阳柏射通量密度为地面的204倍。2 .试述正午太北半球阳裔度角随纬度和季节的变化规律，答：由正午太阳高度角计算公式h=90-I-I可知在太阳直射点处正午时h最大，为90：越远离直射点，正午h越小.因此正午太阳高度角的变化规律为：随纬度的变化：在太阳直射点以北的地区（小3），陋若纬度小的增大，正午h逐渐减小；在直射点以南的地区，随小的增大，正午h逐渐增大。随季节（6）的变化：对任何一定的纬度，随太阳直射点的接近，正午h逐渐增大：随直射点的远离，正午h逐渐减小.例如北回
24、归线以北的地区，从冬至到莫至，正午h逐渐增大：从夏至到冬至，正午h逐渐减小。在Ie-5I90的地区（极圈内），为极夜区，全天太阳在地平线以下。3 .可照时间长短随然度和季节是如何变化的？答：随纬度的变化：在北半球为星半年时，全球随纬度由值的增大（在南半球由南极向赤道4增大），可照时间延长：在北半球为冬半年时，全球随纬度力值的增大可照时间缩短。随季节（6）的变化：春秋分日，全球昼夜平分：北半球随5增大（冬至到夏至），可照时间逐渐延长:随6减小（禺至到冬至），可照时间逐渐缩短;南半球与此相反。在北半球为熨半年（80）时，北极圈内纬度为（90）以北的地区出现极径，南极圈内同样纬度以南的地区出现极夜；
25、在北半球冬半年（5Yd，在2001300米的气层中，对干空气块是不稳定状态。4 .某作物从出苗到开花需一定有效积温，其生物学卜限温度为IOe,它在日均气温为25C的条件下，从出苗到开花需要50天。今年该作物5月1日出苗，据预报5月平均气通为20.0C,6月平均气湿为30.0C,试求该作物何月何日开花？所需活动积温及有效枳温各是多少？解：(1)求某作物所需有效积温（八）：由公式n=A(T-B)得：=n(T-B)则A=(25CI(Te)X50=750C(2)求开花期：5月份有效积温为：A5=(20-C-IOr)31=310C从五月底至开花还需有效积温：750-310-440T还需天数n=440/(
26、30-10)=22天，即6月22日开花(3)求活动枳温与有效积温：活动积温=20C31+30CX22=1280-C有效积温=750C答：该作物于6月22日开花，所需要的活动积温和有效积温分别为12804C和750*CP5 .育种过质中，对作物进行杂交，要求两亲本花期相遇，已知杂交品种由播种到开花，母本不育系和父本恢狂系各要求大rioc的有效积温分别为765*C和1350C,试问父本播种后，母本何时播种为宜？已知父本播种后，天气预报日平均温度为25C。解：A母=765C,A父=1350C,T=25TB=IOTn=(A父一A母)/(T-B)=(1350-765)/(25-10)=585/15=39
27、天答：父木播种后39天母本播种。6 .某作物品种5月1日出苗，7月31日成熟。其生物学下限温度为IOC,这期间各月平均温度如下表.试求全生育期的活动积温和有效积温.月份月平均温度(C)21.325.728.8解：已知：t5=21.3,n=31大，t6=25.79.n=30天，t7=28.8C,n=31大，B=IOC(1) Y=1.10=n1.t1.n212+11313=3121.3+30X25.7+31X28.8=2324.C(2) A=(T-B)=n1.(t1.-B)+n2(t2-B)+n3(t3-B)=3111.3+3015.7+31X18.8=1404.HC答：活动积温和有效积温分别为2
28、324.IcC和1401.1,C,5.离地面200米高处的气温为20C。此高度以上气层的气温垂直递减率平均为0.65C100米，试求离地面1200米高处的气温。若1200米处空气是未泡和状态，当气块从此高度下沉至地面，其温度为若干？解：已知Z1.=200米，Z2=1200米，I1.=20Cr=0.65cC100米rd=1.*C100米设1200米处气温为t2,气块下沉至地面时的温度为t。（1） （t2-t1.）（Z2-Z1.）=-r12=t1.-r（Z2-Z1.）=20-0.65XV1.OO米X（1200200）米=13.54C（2） （t2-to）Z2=rdto=t2+rdZ2=13.56+
29、/100米乂1200米=25.5七答：离地面1200米高处的气温为13.5C：气块下沉至地面时的温度为25,5*C：在气压和水汽含量不变时，降低温度使空气达到饱和时的温度。5 .降水垃：从大气中降落到地面，未经蒸发、渗透和流失而在水平面上积累的水层厚度。6 .干燥度：为水面可能蒸发量与同期内降水量之比。7 .农田蒸散：为植物蒸腾与株间土壤蒸发的综合过程。8 .降水距平：是指某地实际降水圻与多年同期平均降水量之差。9 .降水变率=降水距平/多年平均降水量X100%10 .辐射雾：夜间由于地面和近地气层辐射冷却，致使空气温度降低至露点以下所形成的雾。二、填空题：I.低层大气中的水汽，随着高度的升
30、高而（1）.2 .蒸发量是指一日内由蒸发所消耗的（2）。3 .相对湿度的日变化与温度的日变化（3）。4 .使水汽达到过饱和的主要冷却方式有（4）冷却、接触冷却、（5）冷却和（6）冷却。5 .空气中水汽含量越多，露点温度越（7）。空气中的水汽达到饱和时，则相对湿度是（8）.答案：（D减少，（2）水层厚度，（3）相反，（4）辐射，（5）混合，（6）绝热，高,（8）100%.三、判断题：1.当气温高于露点温度时,饱和差则等于零。2 .相对湿度在一天中，中午最大，早上最小。3 .甲地降水相对变率较乙地同时期的相对变率大，说明甲地降水量比乙地多。1.形成露时的露点温度在零上,出现霜时的箔点温度在零下。5.当干燥度小于0.99时，为湿润，大丁4为干燥.答案：1.错，2.错，3.错，4.对，5.对四、选择题：1.当饱和水汽压为8hPa,相对湿度为80%,则水汽压为（）。6.4hPa,4.6hPa, 8.OhPa. 4.OhPa2 .当相对湿度为10
