7气候资源解析课件.pptx
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- 气候资源 解析 课件
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1、第第7章章 气候资源气候资源 l 意义:意义:l 气候资源是人类赖以生存和发展的条件,气候资源研气候资源是人类赖以生存和发展的条件,气候资源研究在农业管理、农作物产量和质量的确定、建筑业、究在农业管理、农作物产量和质量的确定、建筑业、能源开发、水利工程、城镇规划等方面有着广泛的应能源开发、水利工程、城镇规划等方面有着广泛的应用。用。l 在农业方面,气候资源对土地利用、作物布局、水利在农业方面,气候资源对土地利用、作物布局、水利排灌以及品种改良等方面都有重要影响,倍受人们重排灌以及品种改良等方面都有重要影响,倍受人们重视。视。l 内容:内容:l 7.1 气候资源的特征与作用气候资源的特征与作用
2、l 7.2 农业气候资源综合评价农业气候资源综合评价 l 7.3 农业气候资源的改善与保护农业气候资源的改善与保护l 7.4 气候资源的生产潜力气候资源的生产潜力 7.1 气候气候资源的特征资源的特征与作用与作用 l一一.概念:概念:l 气候条件和气候资源是联系密切但又截然不同的两个概念。气候条件和气候资源是联系密切但又截然不同的两个概念。l 气候条件气候条件是指人类生产生活中依赖的气候系统,它作为人是指人类生产生活中依赖的气候系统,它作为人类社会生产过程中的外部条件而起作用。如类社会生产过程中的外部条件而起作用。如层对人类的层对人类的保护作用,空气为人类提供氧气,降水为人类提供水源等。保护作
3、用,空气为人类提供氧气,降水为人类提供水源等。l 气候资源气候资源是指气候条件中进入生产过程而成为人类利用的是指气候条件中进入生产过程而成为人类利用的那部分,以物质和能量进入生产过程,并产生经济效益。那部分,以物质和能量进入生产过程,并产生经济效益。随着科学技术的发展,越来越多的气候条件变成了气候资随着科学技术的发展,越来越多的气候条件变成了气候资源。如空气中的源。如空气中的N等。等。l 组成:组成:气候资源是由许多因素组成的复杂系统,一般说来,气候资源是由许多因素组成的复杂系统,一般说来,它包括太阳辐射它包括太阳辐射(光光)、热量、热量(热热)、降水、降水(水水)和空气和空气(气气)四大子四
4、大子系统,每个子系统又由不同的基本因素组成,这些子系统系统,每个子系统又由不同的基本因素组成,这些子系统相互联系,相互制约,按照一定规律构成了气候资源系统。相互联系,相互制约,按照一定规律构成了气候资源系统。二、气候资源的特征二、气候资源的特征l 1、时段有限性和无限循环性、时段有限性和无限循环性l 时段:一年、一天的太阳辐射总量是有限性时段:一年、一天的太阳辐射总量是有限性(时段有限性时段有限性)。比如比如:哈尔滨哈尔滨10积温低于积温低于3500,生长期只有,生长期只有211天,对亚热带植天,对亚热带植物和热带植物有着明显的限制作用。物和热带植物有着明显的限制作用。l 超长系列:年复一年,
5、取之不尽超长系列:年复一年,取之不尽,具有循环性,属于再生性资源。,具有循环性,属于再生性资源。比如:比如:3枚铜钱的故事。枚铜钱的故事。l 2、周期性变化和随机波动性、周期性变化和随机波动性l 昼夜变化和季节变化:昼夜变化和季节变化:气候资源中的光热资源也随着昼夜、季节更替而发生周期性和季节性气候资源中的光热资源也随着昼夜、季节更替而发生周期性和季节性变化,即昼夜变化和季节变化。变化,即昼夜变化和季节变化。l 短时间反常:短时间反常:如果时间较短,气候资源数量变化是迅速的,偏离年平均值,出现气如果时间较短,气候资源数量变化是迅速的,偏离年平均值,出现气候异常或反常,对工农业生产和人民生产带来
6、多方面的影响。候异常或反常,对工农业生产和人民生产带来多方面的影响。l 长时间随机波动:长时间随机波动:气候的波动是随机的,因此,在气候利用中应加强短期的统计预报,气候的波动是随机的,因此,在气候利用中应加强短期的统计预报,防止因气候波动造成的灾害性事故。防止因气候波动造成的灾害性事故。l 3、空间上的区域差异性和相互依存性、空间上的区域差异性和相互依存性 区域差异性:区域差异性:因地理位置、海陆分布、地形起伏和下垫面性质的影因地理位置、海陆分布、地形起伏和下垫面性质的影响,气候资源在不同地区具有区域差异,这种差异可概括为地带性响,气候资源在不同地区具有区域差异,这种差异可概括为地带性和非地带
7、性规律。和非地带性规律。相互依存性:相互依存性:而对于具体的一个区域,光、热、水等气候资源相互而对于具体的一个区域,光、热、水等气候资源相互联系,相互依存,并且与土地资源和生物资源一起发挥其农业潜力。联系,相互依存,并且与土地资源和生物资源一起发挥其农业潜力。没有质量较好的土地或优良品种,气候资源潜力就难以发挥其应有没有质量较好的土地或优良品种,气候资源潜力就难以发挥其应有的水平。的水平。l 4、相互制约和不可替代性、相互制约和不可替代性 气候资源系统内,光热水气等子系统之间,相互制约,各具其不同气候资源系统内,光热水气等子系统之间,相互制约,各具其不同的功能,而且相互间不可替代。的功能,而且
8、相互间不可替代。如降水与太阳辐射,对植物来讲都不可缺少,它们之间相互制约却如降水与太阳辐射,对植物来讲都不可缺少,它们之间相互制约却又不可替代。又不可替代。l 5、利弊两重性、利弊两重性 气候资源同水资源一样具有利和弊两重特性。气候资源同水资源一样具有利和弊两重特性。如东部地区的季风气候对农业生产就有利弊二重性:雨热同季有利如东部地区的季风气候对农业生产就有利弊二重性:雨热同季有利于农作物生长,但降水变率大,易发生洪涝灾害则对农业生产不利。于农作物生长,但降水变率大,易发生洪涝灾害则对农业生产不利。当然利弊二重性是相对的,我们可以通过兴修水利,营造防护林,当然利弊二重性是相对的,我们可以通过兴
9、修水利,营造防护林,形成各种有利于农业生产的小气候来改变其不利的一面,或者通过形成各种有利于农业生产的小气候来改变其不利的一面,或者通过先进的科学技术,培育良种等,达到变弊为利的目的。先进的科学技术,培育良种等,达到变弊为利的目的。6、具有一定的生产力、具有一定的生产力l 气候资源的与气候条件的显著区别之一,就在于它具有生气候资源的与气候条件的显著区别之一,就在于它具有生产力,能够被人类转化为所需要的物质和能量。如农业的产力,能够被人类转化为所需要的物质和能量。如农业的光合作用,工业上利用太阳能、风力发电、或者利用空气光合作用,工业上利用太阳能、风力发电、或者利用空气制制N等。气候资源具有生产
10、力的特征在农业生产上表现得等。气候资源具有生产力的特征在农业生产上表现得尤为突出,这是通过植物的光合作用来实现:尤为突出,这是通过植物的光合作用来实现:l 光合作用过程,需要经过两个阶段完成:光合作用过程,需要经过两个阶段完成:第一阶段是光化反应阶段,第一阶段是光化反应阶段,是携带着能量的光子流激活植是携带着能量的光子流激活植物体叶绿素的过程,太阳能为植物吸收物体叶绿素的过程,太阳能为植物吸收和和进行进行光合作提供了动力,光合作提供了动力,CO和和H是原料;是原料;第二阶段是生化反应阶段第二阶段是生化反应阶段,经过一系列酶的作用,植物将,经过一系列酶的作用,植物将与与转化为碳水化合物,热能使化
11、学反应速度加转化为碳水化合物,热能使化学反应速度加快。快。l 气候资源中的光、二氧化碳和水,形成了光合作用的原料,也气候资源中的光、二氧化碳和水,形成了光合作用的原料,也就是说气候资源具有生产力。就是说气候资源具有生产力。三、气候资源的作用与意义三、气候资源的作用与意义l 1、气候与人类、气候与人类l 气候资源在人类生态系统中具有两个主要功能:气候资源在人类生态系统中具有两个主要功能:其一,其一,气候资源是一种生态资源,在生态系统中起到重要作用。气候资源是一种生态资源,在生态系统中起到重要作用。其二,其二,气候资源具有旅游的功能,多种多样的气候丰富了人们的日常生活,并成为吸气候资源具有旅游的功
12、能,多种多样的气候丰富了人们的日常生活,并成为吸引人们旅游的重要因素。引人们旅游的重要因素。l 2、气候与工业、气候与工业 直接功能:直接功能:指工业直接利用气候资源,如工业耗氧,利用空气制指工业直接利用气候资源,如工业耗氧,利用空气制N和和H,太阳能和,太阳能和风能发电等;风能发电等;间接功能:间接功能:指工业间接地利用气候资源,如工业用水主要来自江河湖井,而这些大部指工业间接地利用气候资源,如工业用水主要来自江河湖井,而这些大部分又来自降水,还有酸雨对工业的影响,尘埃对机器的磨损等。分又来自降水,还有酸雨对工业的影响,尘埃对机器的磨损等。l 3、气候与交通、气候与交通 气候资源在交通方面的
13、作用,既有害、也有利。气候资源在交通方面的作用,既有害、也有利。如气候的周期变化影响到航运、灌溉、如气候的周期变化影响到航运、灌溉、养殖等生产活动;洪水冲毁公路,台风影响海运,盛行风向有利顺风航运等。养殖等生产活动;洪水冲毁公路,台风影响海运,盛行风向有利顺风航运等。l 4、气候与农业、气候与农业l 作用尤为深刻。作用尤为深刻。首先,首先,农作物生产受制于气候资源,光照强度的高低,光照时间的长短,热量的多少,农作物生产受制于气候资源,光照强度的高低,光照时间的长短,热量的多少,风力的强弱,降水的多少与分布情况等,都对风力的强弱,降水的多少与分布情况等,都对农作物的种类与品种的分布、复种制度农作
14、物的种类与品种的分布、复种制度和农作物的产量与质量有重要影响。和农作物的产量与质量有重要影响。其二,气候资源影响着农业生产的结构和用地结构:其二,气候资源影响着农业生产的结构和用地结构:水热关系在一定的土地配合下,水热关系在一定的土地配合下,影响大农业的结构;在大农业结构内部,农作物的种类、分布、质量、数量等都受水影响大农业的结构;在大农业结构内部,农作物的种类、分布、质量、数量等都受水热组合特征的制约;同一种作物,也因不同的水热组合而要求有不同的用地和整地方热组合特征的制约;同一种作物,也因不同的水热组合而要求有不同的用地和整地方式,以便有效地发挥气候资源生产潜力。式,以便有效地发挥气候资源
15、生产潜力。7.2 农业气候资源的综合评价农业气候资源的综合评价 l农业气候资源主要包括光、热、水、气四农业气候资源主要包括光、热、水、气四个方面。个方面。l农业气候资源的综合评价可分农业气候资源的综合评价可分两步走:两步走:l第一步第一步要弄清光热水气的数量、质量及时要弄清光热水气的数量、质量及时空分布和变化特征,即摸清空分布和变化特征,即摸清“家底家底”;l第二步第二步是结合地域弄清它们之间的相互关是结合地域弄清它们之间的相互关系,进行综合分析评价,提出气候优势。系,进行综合分析评价,提出气候优势。一、光一、光l 光,也就是太阳辐射,光,也就是太阳辐射,它是来自太阳的能量,是地表生物它是来自
16、太阳的能量,是地表生物圈、水圈、岩石圈的能量基础。圈、水圈、岩石圈的能量基础。l 四个方面的指标。四个方面的指标。l 1、太阳辐射总量太阳辐射总量:是植物物质形成的基本因素,太阳是植物物质形成的基本因素,太阳辐射总量的大小,辐射总量的大小,与光热利用率和植物的产量有关。与光热利用率和植物的产量有关。l 我国我国太阳辐射总量在太阳辐射总量在80230千卡千卡/厘米厘米2.年,年,121018千千卡卡/年,西部高于东部,高原多于平原。总体能满足作物年,西部高于东部,高原多于平原。总体能满足作物需求需求.l 青藏高原青藏高原160以上,拉萨以上,拉萨188.1,称日光城,雅鲁藏布江,称日光城,雅鲁藏
17、布江冈底斯山一带高达冈底斯山一带高达220;l 川盆、贵州、湘西川盆、贵州、湘西100,峨眉山,峨眉山80,成都平原,成都平原91.9。原。原因:云雨较多:冬:准静止锋;春:西南低涡;夏:西南因:云雨较多:冬:准静止锋;春:西南低涡;夏:西南季风与东南季风。季风与东南季风。l 光能利用率:光能利用率:世界平均世界平均0.3;我国平均;我国平均0.4,个别高产,个别高产地不超过地不超过2。l 我国太阳辐射资源丰富,完全可以满足农作物的生长我国太阳辐射资源丰富,完全可以满足农作物的生长2、日照(光照)强度与日照时数、日照(光照)强度与日照时数l 日照强度日照强度是指波长是指波长400700毫微米的
18、可见光的平均感觉毫微米的可见光的平均感觉(单位为勒克斯,即米烛光,简称照度单位为勒克斯,即米烛光,简称照度),它与农作物生长,它与农作物生长发育及作物产量有关,一般用日照时数来间接表示。发育及作物产量有关,一般用日照时数来间接表示。l 光照越强,光合作用越强。光照越强,光合作用越强。l 日照时数与云量相关,云量越多,日照越短。日照时数与云量相关,云量越多,日照越短。l 我国我国年日照时数在年日照时数在12003400小时之间,分布与太阳辐小时之间,分布与太阳辐射总量相似。射总量相似。l 青藏高原西北干旱区青藏高原西北干旱区3000小时以上,冷湖最多小时以上,冷湖最多3600小时,小时,拉萨拉萨
19、3000小时。小时。l 川滇地区较少:峨眉山川滇地区较少:峨眉山947小时,贵州道真小时,贵州道真1038小时小时:“蜀犬吠日蜀犬吠日”,“天无三日晴天无三日晴”。l 东部地区,由南向北逐渐增加,广州东部地区,由南向北逐渐增加,广州1910,哈尔滨,哈尔滨2650。3、光照长度(日照长度、日长)、光照长度(日照长度、日长)l 光照长度光照长度是指一个地区日出至日落之间的可能日是指一个地区日出至日落之间的可能日照时数,简称日长。照时数,简称日长。l 对农作物的影响主要表现在:对农作物的影响主要表现在:能否通过光照阶段,由营养期进入生殖期,从而开花结能否通过光照阶段,由营养期进入生殖期,从而开花结
20、果;果;另外它对落叶,休眠期的开始以及块根、块茎等营养器另外它对落叶,休眠期的开始以及块根、块茎等营养器官的形成也有影响。官的形成也有影响。日长是引种工作中必须考虑的因素。日长是引种工作中必须考虑的因素。l 我国日长随季节、纬度而变化:我国日长随季节、纬度而变化:夏至日:南方夏至日:南方12小时,北方小时,北方18小时;小时;冬至日:南方冬至日:南方12小时,北方小时,北方68小时。小时。l 例如:北方秋季小麦不能成熟,与日长有关例如:北方秋季小麦不能成熟,与日长有关。4、光质、光质l 光质光质是指不同的太阳光谱。是指不同的太阳光谱。l 包括包括紫外线紫外线(10390m,毫微米,毫微米=纳米
21、纳米=10-9米米)l 可见光可见光(390770m)农作物生长的意义最重农作物生长的意义最重要。要。l 红外线红外线(770106m)。l 紫外线多,有利于:紫外线多,有利于:果品(苹果)含糖量高。比如青藏高原、陕北、北山、果品(苹果)含糖量高。比如青藏高原、陕北、北山、洛川。洛川。油菜籽、核桃仁出油量高。如青藏高原。油菜籽、核桃仁出油量高。如青藏高原。牧草茎部短,叶面小而营养丰富。如高原、高山牧场。牧草茎部短,叶面小而营养丰富。如高原、高山牧场。l 热量是农业生产中的关键因素,热量是农业生产中的关键因素,对农作物的种类和对农作物的种类和品种、分布、复种制度品种、分布、复种制度以及以及作物产
22、量作物产量起着重要作用。起着重要作用。l 热量是指太阳辐射中红外线所释放的热能。热量是指太阳辐射中红外线所释放的热能。热量到热量到达地面后,可以增热土壤和空气,加速光合作用过达地面后,可以增热土壤和空气,加速光合作用过程。程。l 热量和气温是有差别的。热量和气温是有差别的。从百叶箱测到的气温,只从百叶箱测到的气温,只能反映热量的一部分,因此,热量不仅包括气温的能反映热量的一部分,因此,热量不仅包括气温的多少与高低,而且包括其持续的天数和无霜期,温多少与高低,而且包括其持续的天数和无霜期,温度对植物的影响,主要是对酶的活性施加的影响,度对植物的影响,主要是对酶的活性施加的影响,进而影响到光合作用
23、,其实准确的应以植物体温来进而影响到光合作用,其实准确的应以植物体温来表达。表达。l 通常用积温与持续时间来表示,具体有通常用积温与持续时间来表示,具体有4方面因子:方面因子:二、热量二、热量l 日均温日均温0的积温的积温可以反映一个地区农业季可以反映一个地区农业季节的总热量,或喜凉作物农事季节的总热量。节的总热量,或喜凉作物农事季节的总热量。l 0积温的持续日数积温的持续日数可代表农事季节的长短。可代表农事季节的长短。l 无霜期无霜期日最低气温日最低气温0的持续日数,反映喜的持续日数,反映喜温作物生长期的长短。温作物生长期的长短。据研究,春季日平均气温稳定通过据研究,春季日平均气温稳定通过0
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