大气与园艺植物课件.ppt
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1、第六章第六章 大气与园艺植物大气与园艺植物基本概念基本概念第一节 城市大气环境一、大气的组成及其作用一、大气的组成及其作用氮气氮气 78.08%臭氧臭氧二氧化碳二氧化碳水汽水汽 杂质杂质干洁大气干洁大气 稀有气体稀有气体 0.035%氧气 20.95%干洁空气干洁空气水汽水汽固体杂质固体杂质ABC低层大气的组成低层大气的组成干洁空气的组成干洁空气的组成N2O2其它其它78%二氧化碳(二氧化碳(CO2)大气中大气中CO2含量很少,其平均含量约占大气容积含量很少,其平均含量约占大气容积的的003,并且多集中于,并且多集中于20千米以下的气层里,千米以下的气层里,在在20千米以上,千米以上,CO2
2、的含量显著减少。的含量显著减少。CO2是绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。是绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。光合作用产物构成植物体光合作用产物构成植物体95的组成成分。的组成成分。大气中大气中CO2浓度的增加会通过温室效应影响地球浓度的增加会通过温室效应影响地球 的热平衡,使地球温度上升。的热平衡,使地球温度上升。CO2的主要生态作用的主要生态作用1、对光合作用的影响:短时间内,增加、对光合作用的影响:短时间内,增加CO2浓度能提高光合浓度能提高光合作用效率作用效率2、对呼吸作用的影响:短期内、对呼吸作用的影响:短期内CO2增加,植物的暗呼吸下降增加,植物的暗呼吸下降3、对植物开花的影响
3、:花发育对、对植物开花的影响:花发育对CO2的反应很敏感,提高的反应很敏感,提高CO2 浓度,植物相对生长速率加快,花期提前,花数量增加浓度,植物相对生长速率加快,花期提前,花数量增加4、对花卉、果实与种子产量的影响:高浓度、对花卉、果实与种子产量的影响:高浓度CO2能增产,但能增产,但需肥量也增大需肥量也增大5、对园艺植物品质的影响:、对园艺植物品质的影响:CO2倍增能延缓植物器官衰老,倍增能延缓植物器官衰老,提高品质提高品质6、CO2和温度的相互作用:高温条件下,植物碳平衡对和温度的相互作用:高温条件下,植物碳平衡对CO2响应逐渐增大。响应逐渐增大。氧氧(O2 和和O3)v O2是一切生物
4、呼吸作用的必需物质。是一切生物呼吸作用的必需物质。v vO3在近地面气层含量很少,从在近地面气层含量很少,从10千米高度开始增加,千米高度开始增加,在在20-25千米高度处达到最大值,再向上,臭氧含量千米高度处达到最大值,再向上,臭氧含量逐渐减少逐渐减少.v太阳辐射中波长短于太阳辐射中波长短于0.9微米的紫外线被臭氧吸收,微米的紫外线被臭氧吸收,保护地面的生物免受过多紫外线的伤害,少量的紫保护地面的生物免受过多紫外线的伤害,少量的紫外线,具有杀菌作用外线,具有杀菌作用。大气中的大气中的O2光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用CO2物质燃烧物质燃烧自然界中的自然界中的氧循环氧循环生物呼吸生物呼吸可燃
5、物燃烧可燃物燃烧植物植物光合作用光合作用物质物质 缓慢氧化缓慢氧化O O2 2COCO2 2自自然然界界中中的的氧氧循循环环氮(氮(N)大气中的氮,植物不能直接吸收,但豆大气中的氮,植物不能直接吸收,但豆科植物的根瘤菌具有固氮作用,能够固定和科植物的根瘤菌具有固氮作用,能够固定和利用大气中的氮,另外大气中氮的氧化物也利用大气中的氮,另外大气中氮的氧化物也可随降水进入土壤可随降水进入土壤,供给植物的需要。供给植物的需要。水汽水汽v四分之三的水汽集中在四分之三的水汽集中在4公里以下,公里以下,10-12公里高度公里高度以下的水汽约占全部水汽总量的以下的水汽约占全部水汽总量的99。v在大气温度变化的
6、范围内,水汽是唯一能进行气、在大气温度变化的范围内,水汽是唯一能进行气、液液、固态三相变化的大气成分。、固态三相变化的大气成分。v水汽在相变过程中都要吸收或放出潜热;水汽能强水汽在相变过程中都要吸收或放出潜热;水汽能强烈吸收和放射长波辐射。水汽不仅影响大气湿度状烈吸收和放射长波辐射。水汽不仅影响大气湿度状况,还影响地面和空气温度变化。况,还影响地面和空气温度变化。大气中的杂质大气中的杂质 大气中悬浮的各种固态和液态微粒,统称大气中悬浮的各种固态和液态微粒,统称杂质杂质。它们主要集中在它们主要集中在3千米以下的低层大气中。千米以下的低层大气中。杂质对大气中物理过程和现象的作用杂质对大气中物理过程
7、和现象的作用:(1)吸收太阳辐射,使空气温度增高,但削弱了)吸收太阳辐射,使空气温度增高,但削弱了到达地面的太阳辐射。到达地面的太阳辐射。(2)阻挡地面辐射,减缓地面的辐射冷却。)阻挡地面辐射,减缓地面的辐射冷却。(3)降低大气的透明度,影响能见度。)降低大气的透明度,影响能见度。(4)充当水汽的凝结核,对成云致雨有重要意义。)充当水汽的凝结核,对成云致雨有重要意义。二、大气结构和垂直分层(一)、大气上界(一)、大气上界 大气上界的界定大气上界的界定:1、极光出现的最大高度是极光出现的最大高度是1200千米来估计大气上界,因此,千米来估计大气上界,因此,将此数字定为大气的物理上界。将此数字定为
8、大气的物理上界。2、大气密度接近于星际气体、大气密度接近于星际气体密度的高度来估计大气上界。大密度的高度来估计大气上界。大气上界为气上界为20003000千米。千米。大气的垂直分层对流层平流层对流旺盛近地面,对流旺盛近地面,纬度不同厚度变;纬度不同厚度变;高度增来温度减,高度增来温度减,只因热源是地面;只因热源是地面;天气复杂且多变,天气复杂且多变,风云雨雪较常见风云雨雪较常见气温初稳后升热气温初稳后升热只因层中臭氧多只因层中臭氧多水平流动天气好水平流动天气好高空飞行很适合高空飞行很适合上冷下热上冷下热高空对流高空对流电电离离层层高层大气电离层能反射电离层能反射无线电波,对无线电波,对无线电通
9、讯有无线电通讯有重要作用重要作用(二)、大气的垂直分层(二)、大气的垂直分层垂直分垂直分层层高度分布高度分布气温垂直分布及原因气温垂直分布及原因大气运动特征大气运动特征平平流流层层对对流流层层低纬低纬_-中纬中纬_高纬高纬_1718km1012km89km对流层顶到对流层顶到5055km平流层顶至平流层顶至20003000km1、气温随高度增加而递减、气温随高度增加而递减(0.6oC/100m)1、气温随高度增加、气温随高度增加而迅速增加而迅速增加对流运动显著对流运动显著1、水平运动为主水平运动为主2、主要的直接热源是、主要的直接热源是_地面地面高层高层大气大气大气质量的大气质量的3/4几乎几
10、乎全部的水气、杂质全部的水气、杂质天气现象复杂多变天气现象复杂多变与人类关系最密切与人类关系最密切2、主要靠、主要靠O3吸收吸收太阳紫外太阳紫外线线增温增温2、水气、杂质少,水气、杂质少,能见度好,利于能见度好,利于高高空飞行空飞行。1、大气密度很小,气压很低、大气密度很小,气压很低2、有电离层能反射无线电短波、有电离层能反射无线电短波第二节第二节 风对园艺植物的生态作用风对园艺植物的生态作用风风高压区高压区低压区低压区流向流向风是空气的水平运动风是空气的水平运动风向是由风向标箭头的方风向是由风向标箭头的方向来指示,还是由箭尾的向来指示,还是由箭尾的方向来指示呢方向来指示呢?风向标风向标风向是
11、由风向标的风向是由风向标的箭头箭头指向的指向的 风向是风吹来的方向风向是风吹来的方向 风是怎样形成的?风是怎样形成的?测量风的两个基本要素:风向和风速。它们是怎样测量?风是空气的水平运动。风向标风向标风速仪风速仪、风速:、风速:单位时间内空气流动的距离。单位时间内空气流动的距离。、度量单位:、度量单位:米秒千米时米秒千米时(风速常用风级表示)(风速常用风级表示)、气象观测中是用风向标、气象观测中是用风向标和风速仪来测风向和风速的。和风速仪来测风向和风速的。级无风级无风级轻风级轻风级微风级微风级和风级和风级疾风级疾风级烈风级烈风级清劲风级清劲风级大风级大风级暴风级暴风级飓风级飓风级狂风级狂风.风
12、速常用风速常用风级风级表示表示歌诀歌诀名称名称风速(米)风速(米)*陆地物象陆地物象海面波浪海面波浪浪高(米)浪高(米)无风无风0.0-0.20.0-0.2烟直上烟直上平静平静0.00.0软风软风0.3-1.50.3-1.5烟示风向烟示风向微波峰无飞沫微波峰无飞沫0.10.1轻风轻风1.6-3.31.6-3.3感觉有风感觉有风小波峰未破碎小波峰未破碎0.20.2微风微风3.4-5.43.4-5.4旌旗展开旌旗展开小波峰顶破裂小波峰顶破裂0.60.6和风和风5.5-7.95.5-7.9吹起尘土吹起尘土小浪白沫波峰小浪白沫波峰1.01.0劲风劲风8.0-10.78.0-10.7小树摇摆小树摇摆中浪
13、折沫峰群中浪折沫峰群2.02.0强风强风10.8-13.810.8-13.8电线有声电线有声大浪到个飞沫大浪到个飞沫3.03.0疾风疾风13.9-17.113.9-17.1步行困难步行困难破峰白沫成条破峰白沫成条4.04.0大风大风17.2-20.717.2-20.7折毁树枝折毁树枝浪长高有浪花浪长高有浪花5.55.5烈风烈风20.8-24.420.8-24.4小损房屋小损房屋浪峰倒卷浪峰倒卷7.07.0狂风狂风24.5-28.424.5-28.4拔起树木拔起树木海浪翻滚咆哮海浪翻滚咆哮9.09.0暴风暴风28.5-32.628.5-32.6损毁普遍损毁普遍波峰全呈飞沫波峰全呈飞沫11.511
14、.5飓风飓风32.7-32.7-摧毁巨大摧毁巨大海浪滔天海浪滔天14.014.0零级轻烟直冲天一级轻烟随风偏二级清风拂脸面三级叶动红旗展四级枝摇飞纸片五级带叶小树摇六级举伞步行艰七级迎风走不便八级风吹树枝断九级屋顶飞瓦片十级拔树又倒屋十一,十二陆地很少见风:大气相对于地面的水平运动称为风。风:大气相对于地面的水平运动称为风。一、风对园艺植物的生态作用一、风对园艺植物的生态作用1、微风能吹走气孔空隙的水蒸气、加强蒸腾作用、微风能吹走气孔空隙的水蒸气、加强蒸腾作用2、风能加速气体如、风能加速气体如CO2的交换,影响植物的同化作用的交换,影响植物的同化作用3、风能调节园内温度,减轻辐射霜冻危害、风能
15、调节园内温度,减轻辐射霜冻危害4、风帮助传粉受精、风帮助传粉受精5、风能传播病原菌孢子、风能传播病原菌孢子6、风能传播粉尘和气体污染、风能传播粉尘和气体污染二、风对园艺植物的危害二、风对园艺植物的危害风的危害取决于其强度和性质。风的危害取决于其强度和性质。1、大风与台风、大风与台风2、寒风、寒风3、干热风与焚风、干热风与焚风4、海潮风、海潮风台风的概念台风的概念 v台风是热带气旋的一种。台风是热带气旋的一种。v 气象学上,台风专指北太平洋西部气象学上,台风专指北太平洋西部(国际日期国际日期线以西,包括南中国海线以西,包括南中国海)洋面上发生,近中心洋面上发生,近中心最大持续风速达到最大持续风速
16、达到12级及以上级及以上(即每秒即每秒32.6米米以上以上)的热带气旋。至于在大西洋或北太平洋的热带气旋。至于在大西洋或北太平洋东部发生,达到同样强度的热带气旋,则称东部发生,达到同样强度的热带气旋,则称为飓风。为飓风。台风的形成台风的形成v产生具备特有的条件产生具备特有的条件v一、要有广阔的高温、高湿的大气。一、要有广阔的高温、高湿的大气。v二、要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初二、要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初始扰动。始扰动。v三、要有足够大的地转偏向力作用,地球自转作用三、要有足够大的地转偏向力作用,地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成有利于气旋性涡旋的生成v四、垂直方向风
17、速不能相差太大,上下层空气相对四、垂直方向风速不能相差太大,上下层空气相对运动很小,才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜运动很小,才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区的空气柱中,形成并加强热能集中保存在台风眼区的空气柱中,形成并加强台风暖中心结构;台风暖中心结构;1999 年年8月月28日,早晨日,早晨 1999 年年8月月28日,晚上日,晚上 1999 年年8月月29日,日,早晨早晨 1999 年年8月月31日,晚上日,晚上1999 年年9月月1日日,早晨早晨 台风的分级台风的分级v热带低压热带低压:底层中心附近最大平均风速:底层中心附近最大平均风速10.8-17.1米米/
18、秒,也秒,也即风力为即风力为6-7级。级。v热带风暴热带风暴:底层中心附近最大平均风速:底层中心附近最大平均风速17.2-24.4米米/秒,也秒,也即风力即风力8-9级。级。强热带风暴强热带风暴:底层中心附近最大平均风速:底层中心附近最大平均风速24.5-32.6米米/秒,秒,也即风力也即风力10-11级。级。台风台风:底层中心附近最大平均风速:底层中心附近最大平均风速32.7-41.4米米/秒,也即秒,也即12-13级。级。v强台风强台风:底层中心附近最大平均风速:底层中心附近最大平均风速41.5-50.9米米/秒,也即秒,也即14-15级。级。超强台风超强台风:底层中心附近最大平均风速:底
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