农业气象学 Agrometeorology 课程代码:L101036 学时数:36(讲课学时:28,实验学时:8)学分数:2 执笔人:殷红 讨论参加人:殷红,刘江,罗新兰,周立宏,韩亚东,高西宁,李秀芬,刘利民,王艳华 审核人:刘江 一、教学目的 本课程为农学、园艺、植物保护和草业科学等专业的专业基础必修课,通过本课程学习,要求学生掌握气象学的基本知识,天气、气候形成的基本原理及其与农业生产之间的关系,并能够理论联系实际,解决有关的农业气象问题。 二、教学内容、教学目标及学时分配 绪论(2学时) 通过这部分学习,掌握气象学和农业气象学等基本概念,掌握大气的组成及垂直结构。了解农业气象学的任务和研究方法、大气污染。 1.气象学与农业气象学:气象学的概念及其研究领域;农业气象学的概念、任务和研究方法。 2.大气的组成及垂直结构:大气的组成和大气污染;大气的垂直结构。 第一章辐射(6学时) 通过本章的学习,掌握太阳辐射、地面辐射和大气辐射的概念及其变化规律,掌握太阳辐射对农业生产的影响,了解日地关系及季节形成,了解辐射的一般知识。 1.日地关系及季节形成:太阳高度角;昼夜形成与日照长短的变化;季节的形成;二十四节气。 2.辐射的一般知识:物体对辐射的吸收、反射和透射;辐射的基本定律。 3.太阳辐射及其穿过大气层时的减弱:大气上界的太阳辐射;太阳辐射在大气中的减弱。 4.到达地面的太阳辐射:太阳总辐射;太阳辐射总量;下垫面对太阳辐射的反射。 5.地面、大气的辐射和地面净辐射:地面和大气的长波辐射;地面有效辐射;地面净辐射。 6.太阳辐射与农业生产:太阳辐射光谱对植物的影响;光照强弱与作物生长发育;光照时间与作物生长发育;光能利用率及其提高途径。 第二章温度(4学时) 通过本章的学习,了解热量交换方式,掌握土壤温度空气温度的变化特点及影响因子,掌握温度对作物生长发育的影响规律。 1.热量交换方式:辐射热交换;分子传导;流体流动热交换;潜热交换。 2.土壤温度:地表面的热量收支;土壤热特性;土壤温度的日变化和年变化;土壤温度的垂直分布。 3.空气温度:空气温度随时间的变化;气温的垂直变化;空气的绝热变化。 4.温度与农业生产:植物生命活动的基本温度;周期性变温对植物的影响;农业界限温度;积温及其在农业生产上的应用。 第三章水分(4学时) 通过本章的学习,掌握空气湿度、蒸发与蒸腾、水汽凝结、降水及水分与农业生产等基本知识,了解水分循环和水分平衡等内容。 1.空气湿度:空气湿度的表示方法;空气湿度的变化。 2.蒸发与蒸腾:水面蒸发;土壤蒸发;蒸散。 3.水汽凝结:水汽凝结的条件;水汽凝结物。 4.降水:降水的成因;降水的种类;降水的表示方法。 5.水分平衡:农田水分平衡。 6.水分与农业生产:作物水分临界期和关键期。 第四章气压与空气运动(4学时) 通过本章的学习,掌握气压、风、大气环流及季风和地方性风等基本知识。 1.气压:气压及其单位;气压随高度的变化;气压的水平分布;气压系统随高度变化与温度的关系。 2.空气的水平运动:作用于空气的力;自由大气中的风;摩擦层中的风。 3.大气环流:太阳辐射和单圈环流;地球自转和三圈环流;海陆热力差异和大气活动中心。 4.季风和地方性风:季风;地方性风。 第五章天气和天气预报(2学时) 通过本章的学习,掌握影响天气变化的气团、锋、气旋、反气旋等天气系统及其天气特征。 1.气团和锋:气团;锋。 2.气旋与反气旋:气旋;反气旋。 第六章气象灾害(2学时) 通过本章的学习,主要掌握低温灾害,了解其它几种气象灾害。 1.低温灾害:寒潮;霜冻;冷害;冻害。 2.干旱、雨涝与干热风:干旱;雨涝;干热风。 3.台风:台风的标准;台风的结构和天气。 4.大风、龙卷风和沙尘暴:大风;龙卷风;沙尘暴。 第七章气候与农业气候资源(2学时) 通过本章的学习,掌握气候形成、气候带和气候型及中国气候的基本特征等主要内容。 1.气候形成的因素:太阳辐射因素;下垫面性质;大气环流;人类活动。 2.气候带和气候型:气候带;气候型。 3.中国气候的基本特征:季风气候显著;大陆性强;气候类型多样。 第八章农业小气候(2学时) 通过本章的学习,掌握小气候、活动面等有关概念及农田小气候的基本特点,了解小气候形成的物理基础。 1.小气候:小气候的概念;小气候的主要特点。 2.农田小气候形成的物理基础:活动面的净辐射;农田活动面的热量平衡;活动面的乱流交换。 3.农田小气候的一般特征:农田中的太阳辐射和光能分布;农田中的温度分布;农田中湿度的分布;农田中风的分布;农田中CO2的分布。 三、课程教学的基本要求 本课程的教学环节包括:课堂讲授和实验课。通过本课程各个教学环节的教学,培养学生的自学能力、动手能力和分析问题与解决问题的能力。 (一)课堂讲授 采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力,调动学生学习的积极性和主动性。 (二)实验环节 通过实验课学习,使学生了解观测各种气象要素的仪器的构造原理,掌握使用方法,能够正确维护。 (三)考试环节 学生成绩评定:实验成绩10%+期末考试90%; 期末考试采用闭卷考试形式,试题主要分为:概念题、填空题、选择题、简答题、计算题、画图或填图题等几种形式。 实验成绩根据实验作业的完成情况给定。 四、参考教材 [1] 《气象学》(北方本),刘江,许秀娟主编,中国农业出版社,2002。 [2] 《农业气象学》,段若溪,姜会飞主编,气象出版社,2002 [3] 《气象学》,贺庆堂主编,中国农林出版社,1988 [4] 《农业气象学》,马秀玲等主编,中国农业科技出版社,1996 五、本课程的先修课程 本课程的主要先修是植物学。 六、教学大纲修订说明 根据2007年修订的本科生专业教学计划,本课程为农学、园艺等专业的专业基础课,严格按照学时数安排课堂讲授内容。该课程应重点是让学生掌握气象学、天气学、气候学的基本概念和原理,使学生的知识面拓宽,为进一步学好其它课程打好坚实的基础。 |