1、第一章 太陽(yáng)輻射,重點(diǎn): 討論太陽(yáng)輻射、地面輻射和大氣輻射 的性質(zhì)和變化規(guī)律 太陽(yáng)輻射對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響,本章主要內(nèi)容,太陽(yáng)發(fā)射的一般知識(shí) 太陽(yáng)輻射 太陽(yáng)輻射光譜 太陽(yáng)輻射強(qiáng)度 輻射平衡 太陽(yáng)輻射與植物生活,一、輻射的概念： 以電磁波和粒子的形式向周圍 放射和輸送能量。輻射具有波粒二相性。,第一節(jié) 太陽(yáng)輻射的一般知識(shí),二、電磁波： 任何溫度在絕對(duì)零度以上的物質(zhì) 都在不停地放射著和吸收著電磁波，其本質(zhì) 是由電子的能級(jí)跳遷而產(chǎn)生的。因此電磁波 是不斷作周期變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播.,電磁波的傳播速度： C = f 式中：f 頻率，s-1; 波長(zhǎng)，m,傳播速率與波長(zhǎng)、頻率間的關(guān)系,電磁波譜：把輻射

2、按波長(zhǎng)或者頻率的大小排成的 一個(gè)譜。,電磁波的波譜,熱輻射：0.1100m ，包括可見(jiàn)光線、部分紫外線和紅外線,0.38,圖 電 磁 輻 射 波 譜,0.76,地球上的能量源泉是：,太陽(yáng)輻射,A,B,C,A紫外區(qū)，B可見(jiàn)光，C紅外區(qū),2、可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍？ 3、太陽(yáng)輻射能量最多的波長(zhǎng)范圍？,0.4-0.76微米,可見(jiàn)光 (0.40.76微米),三、輻射的粒子性：,輻射的粒子學(xué)說(shuō)認(rèn)為：電磁輻射由具有一定質(zhì)量、 能量和動(dòng)量的微粒子組成，這些微粒稱為量子（或 光量子）。每一個(gè)光量子所具有的能量與其頻率成 正比。關(guān)系式如下：,E = h,四、輻射場(chǎng)的物理量：,1、輻射能通量：輻射能在傳遞過(guò)程中于單位時(shí)

3、間內(nèi) 達(dá)到或通過(guò)某一表面積上的總輻射能量。 2、輻射能通量密度：?jiǎn)挝幻娣e上的輻射能通量。也 稱為輻射強(qiáng)度。 3、光通量 4、光通量密度（光照強(qiáng)度） 5、發(fā)光強(qiáng)度：從光源發(fā)出的給定方向單位立體角上 的光通量。 6、亮度：垂直于觀測(cè)方向上單位面積的發(fā)光強(qiáng)度。,不論何種物體，在它向外放出輻射的同時(shí)，必然會(huì)接受周圍物體向它投射來(lái)的輻射。物體對(duì)輻射的吸收、反射與透射能力分別是由吸收率、反射率和透射率來(lái)表示。 1、吸收率（a）:一個(gè)物體所吸收的能量與投射到該物體表面上的總輻射量之比。 2、反射率（r）：物體所反射的輻射能量與投射到該物體表面上的總輻射量之比。 3、透射率（t）:物體所透過(guò)的輻射能量與投射到

4、該物體表面上的總輻射量之比。,五、輻射的吸收、反射與透射,吸收率、反射率和透射率之間的關(guān)系,對(duì)于一個(gè)均勻介質(zhì)而言，三者之間有以下關(guān)系式：,a + r + t =1,根據(jù)上式，反射率和透射率都可以測(cè)得， 從而可以求得吸收率。,1、黑體：如果投射到物體上面的輻射能全部被吸收，即物體對(duì)各種不同波長(zhǎng)輻射的吸收率都等于1，那么該物體就稱為黑體。 2、灰體：如某物體的吸收率小于1，并且不隨波長(zhǎng)而改變，這種物體就稱為灰體。,黑體和灰體的概念,六、輻射的基本定律,1、 Stefan-Boltzmann定律,式中，= 5.6710-8 w/(m2K4)，Stefan-Boltzmann常數(shù),描述了黑體輻射力隨表

5、面溫度的變化規(guī)律。,E=T4,黑體的輻射強(qiáng)度與其表面的絕對(duì)溫度的四次方成正比。,六、輻射的基本定律,m與T的關(guān)系由Wien位移定律給出：,2、維恩Wien位移定律（1893熱力學(xué)理論得出）,輻射能量最大值向短波方向移動(dòng)的現(xiàn)象。 地球的T=300K,太陽(yáng)的T=6000K,可以求得地球和 太陽(yáng)的m分別為10um和0.475um，因此，相對(duì)來(lái) 說(shuō)，氣象學(xué)中稱太陽(yáng)輻射為短波輻射，地球輻射 為長(zhǎng)波輻射。,m T=2897微米開(kāi),【解】應(yīng)用Wien位移定律 T=2000K時(shí) max=2.910-3/2000=1.45 m T=5800K時(shí) max=2.910-3/5800=0.50 m 常見(jiàn)物體最大輻射力

6、對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)在紅外線區(qū) 太陽(yáng)輻射最大輻射力對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)在可見(jiàn)光區(qū),【例】試分別計(jì)算溫度為2000K和5800K的黑體的最大光譜輻射力所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。,Wien位移定律可確定黑體的光譜輻射力峰值所對(duì)應(yīng)的最大波長(zhǎng)。,六、輻射的基本定律,3、克希荷夫定律,1859年克希荷夫通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出：當(dāng)熱量平衡時(shí)，物體 對(duì)某一波長(zhǎng)的放射能力與物體對(duì)該波長(zhǎng)的吸收率的比 值只是溫度與波長(zhǎng)的函數(shù)，而與物體的其他性質(zhì)無(wú)關(guān)。,eT表示物體對(duì)某一波長(zhǎng)的放射能力；,aT表示物體對(duì)某一波長(zhǎng)的吸收率；,ET表示溫度與波長(zhǎng)的函數(shù)；,克希荷夫定律的推論,1、對(duì)于不同性質(zhì)的物體，當(dāng)它的放射能力較強(qiáng)時(shí)，其吸收能力也較強(qiáng)，反之亦然。黑體的吸收能力

7、最強(qiáng)，因此它也是最強(qiáng)的放射體。 2、對(duì)于同一物體，如果某一溫度時(shí)放射某一波長(zhǎng)的輻射，那么在同一溫度下，它也吸收這一波長(zhǎng)的輻射。,例、北方深秋季節(jié)的清晨，樹(shù)葉葉面上常常結(jié)霜。試問(wèn)樹(shù)葉上、下去面的哪一面結(jié)箱?為什么?,例、北方深秋季節(jié)的清晨，樹(shù)葉葉面上常常結(jié)霜。試問(wèn)樹(shù)葉上、下去面的哪一面結(jié)霜?為什么?,答：霜會(huì)結(jié)在樹(shù)葉的上表面。因?yàn)榍宄?，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空的溫度低于攝氏零度，而地球表面溫度一般在零度以上。由于相對(duì)樹(shù)葉下表面來(lái)說(shuō)，其上表面需要向太空輻射更多的能量，所以樹(shù)葉下表面溫度較高，而上表面溫度較低且可能低于零度，因而容易結(jié)霜。,第二節(jié) 太陽(yáng)輻射,太陽(yáng)是一個(gè)巨大、熾熱、自行發(fā)

8、光發(fā)熱的星球，內(nèi)部溫度高達(dá)1.5107 k，表面溫度可達(dá)6000k。太陽(yáng)以電磁波的形式向外放射出巨大的能量，其輻射過(guò)程稱為太陽(yáng)輻射，放射出來(lái)的能量稱為太陽(yáng)輻射能。,第二節(jié) 太陽(yáng)輻射,1、什么是太陽(yáng)輻射？ 太陽(yáng)源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量。,太陽(yáng)輻射能量的來(lái)源,H,H,H,H,高溫高壓,H,H,H,H,氦,太陽(yáng)輻射能量來(lái)源于太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。,太陽(yáng)輻射能量的來(lái)源,太陽(yáng)輻射能對(duì)地球的影響,大氣環(huán)流圖,世界洋流模式圖,太陽(yáng)輻射能是維持地表溫度，促進(jìn)地球上的水、大氣、生物活動(dòng)和變化的主要?jiǎng)恿Α?太陽(yáng)輻射能是日常生活和生產(chǎn)所用的能源,讀圖：我國(guó)有哪些地區(qū)的太陽(yáng)輻射量最大，哪些地區(qū)的太陽(yáng)輻射

9、量最少？,太陽(yáng)的大氣結(jié)構(gòu)？,從里到外為：光球、色球、日冕三層。,太陽(yáng)活動(dòng)的概念,太陽(yáng)大氣常有變化，甚至是劇烈的變化，這些變化通稱為太陽(yáng)活動(dòng)。,太陽(yáng)活動(dòng)的主要類型：黑子和耀斑,北半球三個(gè)不同緯度帶，太陽(yáng)黑子與年降水的相關(guān)性不同。,1、5060N：黑子多降水少 黑子多，降水多 黑子少降水多 黑子少，降水少 1910年前 1910年后 2、6070N：黑子多，降水少；黑子少，降水多。 3、7080N：黑子多，降水多；黑子少，降水少。,2.太陽(yáng)輻射光譜,光譜曲線：以發(fā)射強(qiáng)度和波長(zhǎng)為坐標(biāo)繪制的曲線。 太陽(yáng)輻射的波長(zhǎng)范圍很廣，從零到無(wú)窮大。 但大部分集中在0.15-4um的范圍中。其中 可見(jiàn)光占50%，紅

10、外線區(qū)占43%，紫外線 區(qū)占7%。,到達(dá)地球大氣上界的太陽(yáng)輻射光譜可劃分為：,3. 太陽(yáng)常數(shù),概念：在大氣上界，當(dāng)太陽(yáng)位于日地平均距離時(shí)，垂直于太陽(yáng)光線的單位面積上，在單位時(shí)間內(nèi)所獲得的太陽(yáng)輻射能量。 由于觀測(cè)儀器、技術(shù)及理論校正方法的不同，該常數(shù)數(shù)值變動(dòng)于1325-1457w/S2之間。1981年，采用13677w/S2,4. 太陽(yáng)高度角(太陽(yáng)高度),定義：指太陽(yáng)光與地面的夾角。 一天中，正午時(shí)太陽(yáng)高度角最大,桿影最短，此時(shí)，太陽(yáng)位于正北或正南；,東,南,北,西,操場(chǎng)上的旗桿，在一天中桿影什么時(shí)候最短？此時(shí)桿影朝什么方向？,桿影長(zhǎng)度與太陽(yáng)高度角有關(guān)。,9：00,10：00,11：00,12：

11、00,夏天中午,冬天中午,說(shuō)明：正午太陽(yáng)高度隨季節(jié)而變化 正午太陽(yáng)高度季節(jié)變化規(guī)律： 正午太陽(yáng)高度夏季比冬季大 同一地點(diǎn)夏季桿影比冬季短。,北半球中緯度某地中午桿影,太陽(yáng)輻照度和太陽(yáng)高度角的關(guān)系,到達(dá)地面的太陽(yáng)輻照度和太陽(yáng)高度角的正弦值成正比.,Sinh =SinSin + Cos Cos Cos,其中， 為觀測(cè)地點(diǎn)的緯度；是觀測(cè)時(shí)間的太陽(yáng)赤 緯即太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度；是太陽(yáng)的時(shí)角，正午為零， 上午為負(fù)值，下午為正值，每小時(shí)15度。,時(shí)間變化: 一天中正午太陽(yáng)高度角最大,近日出太陽(yáng)高度角最小。一年中 春分、秋分時(shí)太陽(yáng)直射赤道，赤道上的太陽(yáng)高度角最大，為90，向北、向南太陽(yáng)高度角逐漸變?。槐卑肭蛳闹?/p>

12、日最大,冬至日最小. 空間變化： 正午的太陽(yáng)高度角隨緯度增加而減小。 春分、秋分太陽(yáng)高度角隨著緯度的變化 一天中正午的太陽(yáng)高度角h=90-+ 哈爾濱市正午的太陽(yáng)高度角： 6.21日: h = 90-4541+2327= 6746 3.21和9.23日： h = 90-4541= 4419 12.23日：h = 90-4541-2327= 2052,太陽(yáng)高度角的變化,五、季節(jié)和節(jié)氣,在地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)過(guò)程中，隨著地球在公轉(zhuǎn)軌道位置上的不同，對(duì)某一地點(diǎn)所得到的熱量就有顯著差異，這就形成了季節(jié)。具體從以下幾個(gè)方面考慮： 1、當(dāng)太陽(yáng)直射北回歸線，即夏至日，北半球各地，太陽(yáng)高度角最大，受太陽(yáng)照射時(shí)間最長(zhǎng)

13、，受熱最多。 2、過(guò)了夏至日，太陽(yáng)直射點(diǎn)南移，太陽(yáng)高度角變小，晝長(zhǎng)變短，北半球受熱開(kāi)始減少。 3、到了秋分日，太陽(yáng)直射赤道，南北半球各地晝長(zhǎng)等長(zhǎng)。,4、秋分后，太陽(yáng)直射點(diǎn)移向南半球，北半球各地的太陽(yáng)高度角一致減少，晝長(zhǎng)繼續(xù)縮短。 5、到了冬至日，太陽(yáng)直射南回歸線，對(duì)北半球各地而言，太陽(yáng)高度角最小，晝長(zhǎng)最短，受熱最少。 6、冬至后，太陽(yáng)直射點(diǎn)逐漸北移，北半球各地的太陽(yáng)高度角又逐漸增大，晝長(zhǎng)逐步變長(zhǎng)。受熱增多。 7、如此反復(fù)，就形成了春夏秋冬四季的交替。,五、季節(jié)和節(jié)氣,五、季節(jié)和節(jié)氣,春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連。 秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。 每月兩節(jié)日期定，前后相差一兩天。 上半年在六

14、二十一，下半年在八二三。,反映四季變化的節(jié)氣？ 反映氣溫變化的節(jié)氣？ 反映降水和凝結(jié)現(xiàn)象的節(jié)氣？ 表征物候現(xiàn)象的節(jié)氣？,第三節(jié)、太陽(yáng)輻射在大氣中的削弱,一、大氣的成分和結(jié)構(gòu),1、干潔大氣的成分： 干潔大氣的概念：大氣中除去水汽和雜質(zhì)后混合氣體叫干潔大氣。其成分主要是N、O、Ar，約占干潔大氣總?cè)莘e的99.97%。還有少量的二氧化碳、臭氧和其他氣體。,一、大氣的成分和結(jié)構(gòu),2、大氣中幾種物質(zhì)在氣象學(xué)上的作用 （1）二氧化碳：主要來(lái)源是什么？ 二氧化碳具有較強(qiáng)的吸收長(zhǎng)波輻射的能力，其含量的增減能影響地面和大氣溫度的變化。溫室效應(yīng)。 （2）臭氧：主要分布在10-50km的氣層里，其中以20-25km

15、高度上比較集中。對(duì)紫外線輻射的吸收比較強(qiáng)，一方面可使得40-50km高度上的氣溫顯著增加，同時(shí)對(duì)地面生物起著保護(hù)的作用；在對(duì)流層上部和平流層底部產(chǎn)生溫室作用。,（3）水汽：水汽的來(lái)源？ 變化趨勢(shì)：具有隨高度增加而很快下降的趨勢(shì)。 分布：主要集中在2-3km以下的大氣層中。 作用：具有很強(qiáng)的吸收長(zhǎng)波輻射的能力，與二氧化碳共同對(duì)地面溫暖起著十分重要的作用。此外，水汽三種形態(tài)的變化，伴隨著潛能的吸收和釋放，不僅引起大氣中濕度的變化，同時(shí)，也引起熱量的轉(zhuǎn)移。,一、大氣的成分和結(jié)構(gòu),（4）雜質(zhì)： 種類：有機(jī)和無(wú)機(jī)雜質(zhì)。 作用：能削弱太陽(yáng)輻射能量；能成為水汽凝結(jié)的核心，促進(jìn)水汽的凝結(jié)。,一、大氣的成分和結(jié)

16、構(gòu),二、大氣的成分和結(jié)構(gòu),3、大氣的結(jié)構(gòu),表 大氣中各層次名稱和平均高度（km）,二、大氣的成分和結(jié)構(gòu),對(duì)流層的意義：集中了大約80%的大氣質(zhì)量和幾乎所有水汽含量，因此主要天氣現(xiàn)象的發(fā)生都在這一層。其特點(diǎn)有： （1）氣溫隨高度增加而減小。 （2）空氣有規(guī)則的垂直運(yùn)動(dòng)和無(wú)規(guī)則的亂流運(yùn)動(dòng) 都相當(dāng)顯著。 （3）溫度和濕度等氣象要素水平分布不均勻。,三、太陽(yáng)輻射在大氣中的削弱,問(wèn)題1：假如到達(dá)大氣上界的太陽(yáng)輻射定為百分之百，而實(shí)際上最后到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射卻只有百分之四十七，這是什么原因造成的？,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用,表現(xiàn)形式：大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的反射 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的散射,大

17、氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收作用,臭氧大量吸收紫外線,二氧化碳、水汽吸收紅外線,（大氣對(duì)太陽(yáng)輻射中能量最強(qiáng)的可見(jiàn)光吸收得很少，大部分 可見(jiàn)光能夠透過(guò)大氣到地面）,問(wèn)題2：為什么大氣對(duì)太陽(yáng)輻射具有選擇性吸收？,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的反射作用：,參與 的大氣成分：,特點(diǎn)：,云層、塵埃,無(wú)選擇性,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的散射作用：,參與的大氣成分：,空氣分子和微小塵埃,特點(diǎn)：,具有選擇性,散射定律:,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的散射作用：,i,I,=,I: 投射光的強(qiáng)度 i : 被單位體積空氣向所有各方向散射的輻射量,i,I,: 散射系數(shù),: 與空氣中懸浮質(zhì)點(diǎn)的數(shù)量成比例,: 取決于散射質(zhì)點(diǎn)的大小，在0-4變動(dòng)。,散射定律:,大氣對(duì)太

18、陽(yáng)輻射的散射作用：,i,I,=,當(dāng),= 4 時(shí)，上式便是著名的萊蕾分子散射定律。,解釋為什么大氣干潔，晴朗無(wú)云時(shí)，天空是蔚藍(lán)色，而旭日東升，夕陽(yáng)西下時(shí)，天空是紅色？,大氣削弱作用與緯度,大氣上界,地 球,臭氧（平流層） 水汽、二氧化碳（對(duì)流層）,紫外線,紅外線,云層、塵埃,各種波長(zhǎng)同 樣被反射,無(wú)選擇性，反 射光呈白色,空氣分子、 微小塵埃,藍(lán)色光最易被散射,向四面八方散射 ，有選擇性,吸收強(qiáng)烈，有選 擇性，大部分可 見(jiàn)光可穿透,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用,影響因素： 大氣路徑長(zhǎng)短和大氣透明程度,第四節(jié) 到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射 到達(dá)地面太陽(yáng)輻射能量變化 太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣時(shí)，因?yàn)楸晃?、散射及反射而減

19、弱，因此，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻照度總是小于太陽(yáng)輻射常數(shù)。其強(qiáng)弱主要決定于太陽(yáng)高度角（h）和大氣透明度（P）。太陽(yáng)高度角時(shí)空變化如何？ 1太陽(yáng)直接輻射（S） 隨h 增大，S增強(qiáng)；隨P增大，S增強(qiáng)。反之S減弱。另外，海 拔高度越高，太陽(yáng)直接輻射越強(qiáng)；反之則越弱。地球緯度的增高太陽(yáng)直接輻射減弱。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可利用調(diào)節(jié)太陽(yáng)高度角，提高對(duì)太陽(yáng)輻能的吸收利用。例：大棚、溫室建造。 2散射輻射（D） 散射輻射指地面上獲得的來(lái)自整個(gè)天空大氣散 射出來(lái)的太陽(yáng)輻射能。散射輻射強(qiáng)弱也受太陽(yáng)高度角和空氣透明度等因素的影響。 隨h 增大D也增強(qiáng)；h不變時(shí)，隨P增大，D減小。,3太陽(yáng)總輻射（Q） 太陽(yáng)總輻射是指經(jīng)過(guò)地球大氣

20、層的吸收、散射、反射輻射后到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)總輻射由太陽(yáng)直接輻射和太陽(yáng)漫輻射兩部分組成： Q = S + D 總輻射的強(qiáng)弱也取決于太陽(yáng)高度角、大氣透明度等因素。還與日照時(shí)數(shù)有關(guān)。晴天，總輻射的增減主要由太陽(yáng)高度角決定?？傒椛涞娜?、年變化與太陽(yáng)高度角的變化同步，即中午前后、夏季月份太陽(yáng)總輻射量大，早晚、冬季月份太陽(yáng)總輻射量小，夜間太陽(yáng)總輻射為零。 我國(guó)部分地區(qū)的太陽(yáng)輻射年總量（J/cm2）,到達(dá)地面太陽(yáng)輻射光譜成分變化 空間變化： 太陽(yáng)直接輻射光譜隨太陽(yáng)高度角降低（緯度增高）長(zhǎng)波成分增加，反之減少。例：h=5時(shí)紫外線為0；可見(jiàn)光占30%；其余以紅外線為主。海拔高度增加直接輻射中長(zhǎng)、短波成分

21、均增加。 時(shí)間變化： 一年中夏季短波成分多，冬季長(zhǎng)波成分多。一天中正午短波成分多，早晚長(zhǎng)波成分多。,地面輻射和大氣輻射 地面、大氣輻射波長(zhǎng)：3-120m 地面輻射 地面輻射E1：地面輻射是低層大氣的主要熱源。波長(zhǎng)：3-80m 大氣輻射 大氣輻射：波長(zhǎng)：7-120m 大氣逆輻射 E2：大氣輻射投向地面部分稱為大氣逆輻射。 溫室效應(yīng)：大氣能透過(guò)短波輻射，吸收地面長(zhǎng)波輻射使其不易逸出大氣并以逆輻射形式返回地面部分能量，對(duì)地面有保溫作用。稱為溫室效應(yīng)。,地面有效輻射 1.地面有效輻射E0 地面輻射減去大氣逆輻射，稱為地面有效輻射。晴天E0=1.029w/m2 在冬季或夜間，地面收入的輻射能小于支出的輻

22、射能（E00），使地面降溫，嚴(yán)重時(shí)對(duì)植物造成冷害甚至凍害。農(nóng)林生產(chǎn)中的地面覆蓋、溫室大棚等設(shè)施，都可以減少地面有效輻射，使地面及其一定空間內(nèi)的空氣溫度保持相對(duì)穩(wěn)定，有利于植物的正常生長(zhǎng)或安全越冬。逆溫時(shí)E0濕土；粗糙光滑；有覆蓋氣E00；地氣E00。,1. 地面輻射平衡 R = （S + D）（1-r）- E。 輻射平衡 收入(總輻射) 支出(有效輻射) 地面反射輻射與到達(dá)地面的太陽(yáng)總輻射的百分比稱為地面反輻射率（r），（1-r）則為地面吸收率。所以，地面吸收的太陽(yáng)總輻射能（Q）為：Q =（S + D）（1-r）。 地表性質(zhì)對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率影響很大。一般顏色越深、土壤濕度越大、表面越粗糙的地

23、表，反射率越小；太陽(yáng)高度角越大，反射率越小。植物對(duì)太陽(yáng)輻射具有選擇反射能力，對(duì)可見(jiàn)光的反射能力較?。s7%），對(duì)近紅外部分的太陽(yáng)輻射反射率較大（約50%）。對(duì)于地球表面的植被或農(nóng)林植物來(lái)說(shuō)，由于枝葉密度、葉色、高度及含水量的不斷變化，對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率也有差異。 因此R是形成中氣候的重要因子,改變?nèi)魏我豁?xiàng)就會(huì)改變地面輻射狀況,從而人工調(diào)節(jié)小氣候 。例如:鏟地松土可減小地面對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率使R增大,白天增溫;灌水土色變深反射率減小,有效輻射也減小,另外,在高溫季節(jié)可向壟上撒白色的高嶺土增大反射率降溫. 2. 地面輻射平衡的變化 一天中白天R 0正午最大;夜間R0, 冬季R0正負(fù)轉(zhuǎn)換時(shí)間因緯度而

24、異,我國(guó)39N以南R為正值,以北為負(fù)值月份較多.,輻射平衡,第五節(jié) 太陽(yáng)輻射對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 紫外線與植物生長(zhǎng)發(fā)育 1.抑制植物生長(zhǎng)促進(jìn)植物干物質(zhì)積累，加速繁殖器官的形成。 例1高山植物之所以相對(duì)矮小；花卉色澤鮮艷。 例2溫室、塑料大棚內(nèi)的植物比較細(xì)長(zhǎng)。 例3白熾燈光下栽培植物，生長(zhǎng)的比較細(xì)長(zhǎng)。 紫外線隨太陽(yáng)高度角和海拔高度如何變化？ 2.對(duì)土壤和種子有殺菌消毒作用 3.對(duì)植物有刺激作用，促進(jìn)種皮透性，提高種子萌發(fā)能力。 例：農(nóng)民在播前曬種、果樹(shù)上山曬苗。 4.促進(jìn)植物果實(shí)成熟；提高果實(shí)含糖量，提高蛋白質(zhì)和維生素含量，改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)。 例1向陽(yáng)的果子，色澤紅潤(rùn)，口味香甜； 例2玻璃溫室中栽培

25、的黃瓜和番茄果實(shí)維C含量低于露地栽培,可見(jiàn)光與植物生長(zhǎng)發(fā)育 光合有效輻射：能被葉綠素吸收并參與光合作用的太陽(yáng)輻射光譜。 植物主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光，表現(xiàn)出較強(qiáng)的光合作用。 1）藍(lán)紫光使植物合成較多的蛋白質(zhì)，紅橙光下則形成較多的淀粉。 例高山茶，纖維素含量較少，茶素和蛋白質(zhì)含量高，為優(yōu)質(zhì)名茶。 2）藍(lán)紫光對(duì)植物生長(zhǎng)有一定的抑制作用，影響植物向光運(yùn)動(dòng)。 例：波斯菊、向日葵、麥桿菊的向光運(yùn)動(dòng)。（生長(zhǎng)素濃度差異引起） 3）黑光燈或螢光燈發(fā)出的短波光（0.33-0.44m），可誘殺害蟲(chóng)。 紅外線與植物生長(zhǎng)發(fā)育 不能被葉綠素吸收參與生化作用，只提供熱量。,光照度與植物的生長(zhǎng)發(fā)育 光照度影響植物光合作用 當(dāng)

26、CO2、H2O條件充足時(shí)，在一定溫度和光照度范圍內(nèi)，光合強(qiáng)度（CO2mol/dm2.h）隨光照度增加而增加，制造的有機(jī)物隨之增多，相反光照度減弱，光合強(qiáng)度也減弱。制造的有機(jī)物隨之減少。 光照度范圍指：光飽和點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)； 幾種植物的光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn) 小麥棉花水稻光飽和點(diǎn)（lx）240003000050000800004000050000光補(bǔ)償點(diǎn)（lx）200400約750600700 植物光照生態(tài)類型有： 喜陽(yáng)植物：光補(bǔ)償點(diǎn)（500lx1000lx）、飽和點(diǎn)較高（2.5lx6萬(wàn)lx C4植物的高達(dá)10萬(wàn)lx）。例：如蒲公英、西瓜及許多農(nóng)作物。 耐陰植物：光補(bǔ)償點(diǎn)(500lx)、飽和點(diǎn)較低(1萬(wàn)

27、lx)，例：蕨類植物；萵苣、菠菜、茼蒿、生姜、韭菜等。,光照度影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育 1）強(qiáng)光下使苗木莖粗、低矮、節(jié)間縮短，促進(jìn)根系生長(zhǎng)。 2）光照度不同會(huì)使園林樹(shù)木產(chǎn)生偏冠現(xiàn)象。 3）適當(dāng)?shù)娜豕庥欣谥参锏臓I(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，而較強(qiáng)的光照有利于植物繁殖器官的發(fā)育。 例1：光充足有利于植物花芽分化和開(kāi)花結(jié)果，光弱則落花落果。 例2：強(qiáng)光下黃瓜雌花增多，雄花減少，小麥小花也多。 光照度影響植物產(chǎn)品品質(zhì) 1光照度影響葉色 2光照度影響果實(shí)著色 例：蘋(píng)果在太陽(yáng)直射光下才能著色良好。 3光照度影響產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分 例：強(qiáng)光可增加瓜果的含糖量；禾本科、豆科植物蛋白質(zhì)也增加；弱光減少甜菜根含糖量和馬鈴薯塊莖中淀粉含量。,

28、光照時(shí)間與植物的生長(zhǎng)發(fā)育 植物對(duì)光周期的反應(yīng)類型 植物對(duì)晝夜長(zhǎng)短的反應(yīng)，統(tǒng)稱為光周期現(xiàn)象。光周期現(xiàn)象影響著植物的開(kāi)花結(jié)實(shí)、落葉、休眠以及地下塊根塊莖等貯藏器官的形成。 起源于不同緯度地區(qū)的植物，成花對(duì)光周期有不同的要求或反應(yīng)，故將植物分為長(zhǎng)日照植物、短日照植物和日中性植物三種類型。 1長(zhǎng)日照植物 長(zhǎng)日照植物要求日照時(shí)間長(zhǎng)于一定的臨界值（1214）才能開(kāi)花。日長(zhǎng)越長(zhǎng)，越促進(jìn)或提早長(zhǎng)日照植物開(kāi)花；縮短日照時(shí)間，則會(huì)延遲甚至抑制長(zhǎng)日照植物開(kāi)花。例：麥類、豌豆、亞麻、油菜、甜菜、葫蘿卜、洋蔥、蒜、菠菜、甘藍(lán)、月見(jiàn)草、唐菖蒲。原產(chǎn)于高緯度。 幾種長(zhǎng)日照植物的臨界日長(zhǎng),2短日照植物 短日照植物要求日照時(shí)間

29、短于一定的臨界值（1214）才能開(kāi)花。日長(zhǎng)越短，越促進(jìn)或提早短日照植物開(kāi)花；延長(zhǎng)日照時(shí)間，則會(huì)延遲或抑制短日照植物開(kāi)花。例：菊花、君子蘭、一品紅、報(bào)春花、大豆、玉米、高梁、豇豆、茼蒿。原產(chǎn)于低緯度。 幾種短日照植物的臨界日長(zhǎng) 3中性日照植物 中性日照植物的成花對(duì)日照時(shí)間長(zhǎng)短要求不嚴(yán)格，只要其它條件適宜，在自然光周期條件下都能開(kāi)花。 例：茄子、黃瓜、四季豆、西紅柿、月季、美人蕉、大麗花、香石竹、仙客來(lái)。,光周期理論在農(nóng)生產(chǎn)中的應(yīng)用 1.光照時(shí)間與植物引種 （1）緯度相近或同緯度地區(qū)之間引種容易成功。 （2）短日照植物北種南引，生育期縮短，應(yīng)引晚熟品種，南種北引則相反。 （3）長(zhǎng)日照植物北種南引生育期延遲，應(yīng)引早熟品種，南種北引則相反。 長(zhǎng)日照植物有“溫抵償現(xiàn)象。”短日照植物有“光溫疊加現(xiàn)象?！?2.調(diào)節(jié)植物開(kāi)花時(shí)間 例 1 遮光可提早短日照花卉開(kāi)花、延遲長(zhǎng)日照花卉開(kāi)花。菊花。 例2 加人造光源延長(zhǎng)日照時(shí)數(shù)或夜間閃光可提早長(zhǎng)日照花卉開(kāi)花、延遲短日照花卉開(kāi)花。 例3 在育種工作中有時(shí)遇到雌雄親本花期不遇的問(wèn)題，無(wú)法雜交。通過(guò)暗期閃光、人工延長(zhǎng)光照時(shí)間或適當(dāng)遮光等技術(shù)措施調(diào)控光周期，使雌雄親本同