第一章太阳辐射-课件.ppt

1、有关辐射的基本知识有关辐射的基本知识 1、辐射、辐射 温度大于绝对零度（温度大于绝对零度（-273)的物体以电磁波和的物体以电磁波和粒子的形式向周围放射能量，这种能量的传播方式粒子的形式向周围放射能量，这种能量的传播方式称称辐射，传递的能量称辐射能辐射，传递的能量称辐射能。2、太阳辐射、太阳辐射 太阳是一个及其炙热的气态球体，中心温度为太阳是一个及其炙热的气态球体，中心温度为20106K，表面温度高达，表面温度高达6 000K，因此太阳时刻不，因此太阳时刻不停的向四周放射巨大的能量，称为停的向四周放射巨大的能量，称为太阳辐射太阳辐射 一、太阳辐射时间长短一、太阳辐射时间长短 二、太阳辐射光谱二

2、、太阳辐射光谱 三、太阳辐照度三、太阳辐照度 四、太阳在大气辐射中的减弱作用四、太阳在大气辐射中的减弱作用 五、到达地面的太阳辐射五、到达地面的太阳辐射 六、地面对太阳辐射的反射六、地面对太阳辐射的反射一、太阳辐射时间长短一、太阳辐射时间长短（一）地球公转与四季形成（一）地球公转与四季形成 由于地球绕太阳公转时，不同时期获得的由于地球绕太阳公转时，不同时期获得的辐射能量不同，使温度不同，从而形成四季。辐射能量不同，使温度不同，从而形成四季。太阳直射北半球时，北半球太阳高度角大，日太阳直射北半球时，北半球太阳高度角大，日照时间长，获得的太阳辐射能多，温度高；照时间长，获得的太阳辐射能多，温度高；

3、反反之，太阳直射南半球，北半球温度低。之，太阳直射南半球，北半球温度低。夏至日 太阳直射北回归线，北半球昼长夜短，纬度愈高，白昼愈长，在北极圈内（66.5N）为24h白昼，称极昼现象；南半球则相反。此时，北半球为夏季，南半球为冬季。冬至日 太阳直射南回归线，北半球昼短夜长，纬度愈高，白昼愈短，在北极圈内为24h黑夜，称极夜现象；南半球则相反。此时北半球为冬季，南半球为夏季。春分日和秋分日 太阳直射赤道，全球各纬度均昼夜平分，各为12h，北半球分别为春、秋季。地球公转与四季形成地球公转与四季形成四季四季天文学天文学气候学气候学（月份）（月份）农业科学农业科学（候均温）（候均温）古代民间古代民间春

4、季春季春分春分-夏至夏至3-510.0-22.0立春立春谷雨谷雨夏季夏季夏至夏至-秋分秋分6-822.0立夏立夏大暑大暑秋季秋季秋分秋分-冬至冬至9-1110.0-22.0立秋立秋霜降霜降冬季冬季冬至冬至-春分春分12-次年次年210.0立冬立冬大寒大寒 四季的划分四季的划分二十四节气二十四节气地球绕太阳公转一周要转地球绕太阳公转一周要转360度，期间地球要自转度，期间地球要自转365圈，历时圈，历时365天。天。把地球公转一周等分为二十四等份，把地球公转一周等分为二十四等份，每一等份为每一等份为15度，大约历时度，大约历时15天，这天，这15天为一个节气天为一个节气。春雨惊春清谷天，夏满芒夏

5、暑相连。春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。上半年来六廿一，下半年来八廿三。上半年来六廿一，下半年来八廿三。每月两节日期定，最多相差一两天。每月两节日期定，最多相差一两天。春春 分分谷谷 雨雨立立 春春雨雨 水水夏夏 至至大大 暑暑小小 满满秋秋 分分霜霜 降降处处 暑暑冬冬 至至大大 寒寒惊惊 蛰蛰清清 明明芒芒 种种小小 暑暑立立 夏夏白白 露露寒寒 露露立立 秋秋大大 雪雪小小 寒寒立立 冬冬小小 雪雪下一页二十四节立春二十四节立春立春：立春：2月月3日日-2月月5日日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大

6、暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪春季春季开始开始植物植物开始开始萌发萌发生长生长二十四节气雨水二十四节气雨水雨水：雨水：2月月18日日-2月月20日日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪二十四节气二十四节气惊蛰惊蛰惊蛰：3月5日-3月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪开始打开始打雷雷蛰伏蛰伏的昆虫的昆虫被惊醒被惊醒开始

7、四开始四处活动处活动二十四节气二十四节气春分春分春分：3月20日-3月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪太阳太阳直射直射赤道赤道昼夜昼夜平分平分二十四节气二十四节气清明清明清明：4月4日-4月6日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪气候气候温暖温暖草木草木复苏复苏二十四节气二十四节气谷雨谷雨谷雨：4月19日-4月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小

8、 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪降水降水增加增加雨生雨生百谷百谷二十四节气二十四节气立夏立夏立夏：5月5日-5月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪夏季夏季开始开始植物植物开始开始旺盛旺盛生长生长二十四节气二十四节气小满小满小满：5月20日-5月22日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪麦类麦类作物作物的籽的籽粒

9、粒即即将饱将饱满。满。二十四节气二十四节气芒种芒种芒种：6月5日-6月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪麦类麦类作物作物成熟成熟秋作秋作物忙物忙于播于播种。种。二十四节气二十四节气夏至夏至夏至：6月21日-6月22日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪炎夏炎夏到来到来白昼白昼最长最长二十四节气二十四节气小暑小暑小暑：7月6日-7月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水

10、芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪炎热炎热的季的季节节但但未达未达到最到最热。热。二十四节气二十四节气大暑大暑大暑：7月22日-7月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪最热最热的时的时节。节。二十四节气二十四节气立秋立秋立秋：8月7日-8月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪秋季秋季开始开始进入

11、进入收获收获时节时节二十四节气二十四节气处暑处暑处暑：8月22日-8月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪躲藏躲藏终止终止炎热炎热天气天气即将即将过去过去二十四节气二十四节气白露白露白露：9月7日-9月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪早晚早晚气温气温较低较低露水露水较重较重二十四节气二十四节气秋分秋分秋分：9月22日-9月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨

12、水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪太阳太阳直射直射赤道赤道昼夜昼夜平分平分二十四节气二十四节气寒露寒露寒露：10月8日-10月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪早晚早晚气温气温更低更低露水露水发凉发凉已有已有冷意冷意二十四节气二十四节气霜降霜降霜降：10月23日-10月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大

13、寒立 冬小 雪天气天气转冷转冷开始开始见霜见霜二十四节气二十四节气立冬立冬立冬：11月7日-11月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪冬季冬季开始开始寒冷寒冷天气天气到来到来二十四节气二十四节气小雪小雪小雪：11月22日-11月23日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪天气天气较冷较冷降水降水以雪以雪的形的形态出态出现现但但雪量雪量较小较小二十四节气二十四节气大雪大雪大雪：

14、12月6日-12月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪天气天气更冷更冷降雪降雪量大量大形成形成地面地面积雪积雪二十四节气二十四节气冬至冬至冬至：12月21日-12月23日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪寒寒冬冬到到来来白白天天最最短短二十四节气二十四节气小寒小寒小寒：1月5日-1月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分

15、寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪一年一年中较中较寒冷寒冷的时的时节节但但不是不是最冷最冷二十四节气二十四节气大寒大寒大寒：1月20日-1月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪一年一年中最中最冷的冷的时节时节 一月小寒接大寒，二月立春雨水连；一月小寒接大寒，二月立春雨水连；惊蛰春分在三月，清明谷雨四月天；惊蛰春分在三月，清明谷雨四月天；五月立夏和小满，六月芒种夏至连；五月立夏和小满，六月芒种夏至连；七月大暑和小暑，立秋处暑八月间；七月大暑和小暑，立秋处暑

16、八月间；九月白露接秋分，寒露霜降十月全；九月白露接秋分，寒露霜降十月全；立冬小雪十一月，大雪冬至迎新年。立冬小雪十一月，大雪冬至迎新年。抓紧季节忙生产，种收及时保丰年。抓紧季节忙生产，种收及时保丰年。二十四节有先后，下列口诀记心间二十四节有先后，下列口诀记心间（二）太阳高度角与太阳方位角（二）太阳高度角与太阳方位角 1）、赤纬）、赤纬（）太阳光线垂直照射地球的位置，以当地地理纬太阳光线垂直照射地球的位置，以当地地理纬度来表示。度来表示。赤纬在北半球取正值，在南半球取赤纬在北半球取正值，在南半球取负值。负值。一年里太阳赤纬在一年里太阳赤纬在+23.27至至23.27之间变之间变动。动。春分日和秋

17、分日春分日和秋分日，太阳直射赤道，太阳直射赤道，=；夏至日夏至日，太阳直射北回归线，太阳直射北回归线，=+23.27；冬冬至日至日，太阳直射南回归线，太阳直射南回归线，23.27 2)、太阳高度角（、太阳高度角（h）太阳平行光线与地平面的交角称为太阳高度角，太阳平行光线与地平面的交角称为太阳高度角，常简称为太阳高度。常简称为太阳高度。h =0时最小，时最小，h =90时最大。时最大。太阳高度角（太阳高度角（h）的变化：）的变化：一天中一天中，早晨和傍晚，早晨和傍晚，h 最小，水平面上得到最小，水平面上得到太阳能少；正午，太阳能少；正午，h 大，水平面上得到的太阳能大，水平面上得到的太阳能多多。

18、北半球北半球：一年中，冬至一年中，冬至h 最小，夏至最大。所最小，夏至最大。所以，太阳辐射能夏季大，冬季小。以，太阳辐射能夏季大，冬季小。)、太阳方位角（）、太阳方位角（）太阳方位角是指太阳光在水平面上投太阳方位角是指太阳光在水平面上投影和当地子午线的夹角。影和当地子午线的夹角。取正南为零度，取正南为零度，以西为正（正西为以西为正（正西为90）；以东为负（正）；以东为负（正东为东为-90），正北为），正北为180。cosA=coscoshsinsinsinh 1、昼夜的形成、昼夜的形成 地球在自转的过程地球在自转的过程中，总是有半个球面向中，总是有半个球面向着太阳，表现为白昼，着太阳，表现为白

19、昼，称为称为昼半球昼半球，另外半个，另外半个球面背对着太阳，表现球面背对着太阳，表现为黑夜，称为为黑夜，称为夜半球夜半球，昼半球与夜半球的交界昼半球与夜半球的交界线称为线称为晨昏线晨昏线。地球不。地球不停的自转，就形成了昼停的自转，就形成了昼夜交替的现象，如右图夜交替的现象，如右图（三）昼夜形成与日照时数（三）昼夜形成与日照时数 2、昼夜长短的变化、昼夜长短的变化 地球在自转和公转的过程中，由于地轴和地球公转地球在自转和公转的过程中，由于地轴和地球公转轨道面保持轨道面保持6633的倾角，使得晨昏线和地轴不在一个的倾角，使得晨昏线和地轴不在一个平面上（春秋分除外），平面上（春秋分除外），因此晨昏

20、线和地球上的纬度因此晨昏线和地球上的纬度线相交割，把同一纬度线分为两部分，一部分在昼半线相交割，把同一纬度线分为两部分，一部分在昼半球，称之为球，称之为昼弧段昼弧段；一部分在夜半球，称为；一部分在夜半球，称为夜弧段。夜弧段。又由于地球和太阳的相对位置经常发生变化，而地又由于地球和太阳的相对位置经常发生变化，而地轴方向保持不变，使晨昏线也经常发生变化，轴方向保持不变，使晨昏线也经常发生变化，晨昏晨昏 线线所分割的昼弧段和夜弧段的长短也经常发生变化（赤所分割的昼弧段和夜弧段的长短也经常发生变化（赤道地区昼弧和夜弧相等），形成了昼夜长短的变化道地区昼弧和夜弧相等），形成了昼夜长短的变化。北半球日照时

21、间变化：北半球日照时间变化：一年中，夏至日照时间最长，冬至最短；一年中，夏至日照时间最长，冬至最短；夏半年昼长夜短，昼长随纬度升高而增夏半年昼长夜短，昼长随纬度升高而增长，日照时间越长，长，日照时间越长，冬半年昼长随纬度冬半年昼长随纬度升高而缩短，日照时间缩短，升高而缩短，日照时间缩短，春、秋分春、秋分则不随纬度升高而变。则不随纬度升高而变。3、日照时间、日照时间 3 3、日照时间、日照时间v可照时数（昼长）可照时数（昼长）v实照时数实照时数v日照百分率日照百分率v光照时间光照时间从日出到日落太阳可能照射的昼长时间。它以小时为单位。它是地面上用日照计实际测量的日照时数。受云层和遮蔽物的影响，由

22、于散射辐射强度几乎达不到日照计感应强度，所以实照时数几乎可以说明太阳直接辐射的时数多少，即晴朗时数多少。它是实照时数与可照时数的百分比。它的大小说明晴阴状况，日照百分率大说明晴天多。可照时数（昼长）是日出至日可照时数（昼长）是日出至日没的时数没的时数，实际上，实际上，就作物光合作就作物光合作用所需光照而言，用所需光照而言，在日出前和日落在日出前和日落后，太阳光线在地平线以下后，太阳光线在地平线以下0-6时，光通过时，光通过大气散射大气散射到地表产生到地表产生一定光照度，这种光分别称一定光照度，这种光分别称曙光曙光和和暮光暮光，所以所以 光照时间光照时间=可照时间可照时间+曙暮光时间曙暮光时间二

23、、太阳辐射光谱二、太阳辐射光谱 太阳辐射光谱太阳辐射光谱太阳辐射能随波长的分布曲线。太阳辐射能随波长的分布曲线。在大气的上届，太阳辐射能绝大部分集中在在大气的上届，太阳辐射能绝大部分集中在波长波长0.15-4m之间，占太阳辐射总能量的之间，占太阳辐射总能量的99%。集中在紫外线、可见光、红外线波段内，因波长集中在紫外线、可见光、红外线波段内，因波长比较短，比较短，所以称太阳辐射为短波辐射。所以称太阳辐射为短波辐射。太阳辐射光谱中，能量密度最大值是太阳辐射光谱中，能量密度最大值是0.475mp12v 可见光区可见光区(0.4-0.76m）能量能量占总能量的占总能量的50%，具有光效应，具有光效应

24、，是人是人类肉眼可见光谱区，类肉眼可见光谱区，也是植物光合作用也是植物光合作用的有效光谱区。可的有效光谱区。可见光可按波长由长见光可按波长由长至短分解为至短分解为红、橙、红、橙、黄、绿、青、蓝、黄、绿、青、蓝、紫七色光。紫七色光。太阳辐太阳辐射的最大波长射的最大波长。v 紫外光区紫外光区（0.76m）能量占总能能量占总能量的量的43%，具有热效应，具有热效应，起着加热地起着加热地面、大气、面、大气、动、植物等动、植物等物体的作用。物体的作用。三、太阳辐照度三、太阳辐照度1、太阳辐照度、太阳辐照度 太阳辐照度是反映太阳辐射强弱程度的太阳辐照度是反映太阳辐射强弱程度的物理量。物理量。它指单位时间内

25、投射到单位面积上它指单位时间内投射到单位面积上的太阳辐射能量的太阳辐射能量，用符号用符号S表示表示,其单位为其单位为J/(m2.s)。2、太阳常数、太阳常数 当地球处于当地球处于日地平均距离日地平均距离时，在大气时，在大气上界，所测得的上界，所测得的太阳辐照度太阳辐照度变化较小，称为变化较小，称为太阳常数。太阳常数。太阳常数的数值随太阳黑子数目的变化太阳常数的数值随太阳黑子数目的变化和测定方法的不同而有变化和测定方法的不同而有变化,并非一个常并非一个常数。数。1981年年10月世界气象组织根据火箭、月世界气象组织根据火箭、卫星等仪器观测的结果，将太阳常数值卫星等仪器观测的结果，将太阳常数值修改

26、为修改为1367.69 J/(m2.s),其变化幅度一般其变化幅度一般在在2%范围内。范围内。3.到达地面的太阳辐照度到达地面的太阳辐照度 如果不考虑大气的影响如果不考虑大气的影响，则地平面上的太，则地平面上的太阳辐照度取决于阳辐照度取决于太阳高度角太阳高度角。图中。图中(P13)(P13)的的S S为某地平面的为某地平面的太阳辐照度太阳辐照度，S S0 0为为太阳常数太阳常数，h h为太阳高度角。为太阳高度角。这时到达这时到达ACAC和和ABAB面上的总辐射面上的总辐射量相等量相等，即：，即：S S=S=S0 0SinhSinh 一天中，正午一天中，正午h h最大，最大，S S值最大，夜间值

27、最大，夜间h h最小（为零），最小（为零），S S也值最小；一年中，夏至也值最小；一年中，夏至正午正午h h最大，最大，S S值最大，冬至正午值最大，冬至正午h h最小，最小，S S也值最小。也值最小。4、光照强度光照强度 表示光效应的物理量，称为表示光效应的物理量，称为光照强度光照强度，简称，简称照照度。度。光照强度的大小取决于可见光的强弱。光照强度的大小取决于可见光的强弱。它指单它指单位时间内垂直投射到单位面积上的对正常人眼位时间内垂直投射到单位面积上的对正常人眼能产生光亮感觉的能产生光亮感觉的太阳辐射能量太阳辐射能量，其单位为，其单位为Lx（勒克斯）。（勒克斯）。照度有日变化，一天中以正

28、午时为最大。一年照度有日变化，一天中以正午时为最大。一年中夏季最大，冬季最小。随纬度增加，照度减中夏季最大，冬季最小。随纬度增加，照度减小。小。晴天时，照度由直射光和散射光二部分构成，晴天时，照度由直射光和散射光二部分构成，阴天仅为散射光。阴天仅为散射光。四、太阳辐射在大气中的减弱作用四、太阳辐射在大气中的减弱作用 若若大气上界大气上界得到的太阳辐射能为得到的太阳辐射能为100%，经过大气层后，经过大气层后，大气和云层吸收了大气和云层吸收了20%，大气散射大气散射10%，云层等反射共返回，云层等反射共返回宇宙空间宇宙空间27%，能直达和散射到达地面且，能直达和散射到达地面且被地面吸收的仅被地面

29、吸收的仅43%。可见大气对太阳辐射的减弱是强烈的。可见大气对太阳辐射的减弱是强烈的。返回q 大气对太阳辐射的减弱方式大气对太阳辐射的减弱方式 吸收作用吸收作用 散射作用散射作用 反射作用反射作用 大气的某些成分，具有选择大气的某些成分，具有选择吸收某些波长的太阳辐射的特性吸收某些波长的太阳辐射的特性(吸收量为大气上界的吸收量为大气上界的6%），其中），其中最主要的有最主要的有O2、O3、水汽和、水汽和CO2等。等。O2、O3：强烈吸收波长强烈吸收波长EEa a，E E常为正值，常为正值，这说明这说明地面地面由于放射长波辐射大于吸收由于放射长波辐射大于吸收的长波辐射而的长波辐射而经常失去热量经常

30、失去热量，E E是地面净损失的热量是地面净损失的热量。E E愈大，地面热量损失愈多，降温愈剧烈。愈大，地面热量损失愈多，降温愈剧烈。影响地面有效辐射的因素影响地面有效辐射的因素 1 1水汽水汽 水汽是关键因素，空气中水汽含量增加，水汽是关键因素，空气中水汽含量增加，大气逆辐射增强，地面有效辐射减小大气逆辐射增强，地面有效辐射减小，所以当天空有，所以当天空有云、雾存在时，地面有效辐射较小，云、雾存在时，地面有效辐射较小，云层越厚云底越云层越厚云底越低，地面有效辐射越小。低，地面有效辐射越小。2 2风风 风能促进对流，使上层热量往下传递给地风能促进对流，使上层热量往下传递给地面，面，所以夜间有风时

31、地面有效辐射较小。所以夜间有风时地面有效辐射较小。3 3地气温差地气温差 当地温高于气温时，当地温高于气温时，地面有效辐射为正值，且随地面有效辐射为正值，且随地气温差的增大而增大（地气温差的增大而增大（这种情况多发生在白天这种情况多发生在白天）；）；当地温低于气温时，当地温低于气温时，地面有效辐射为负值，且地地面有效辐射为负值，且地气温差越大，地面有效辐射越小气温差越大，地面有效辐射越小（这种情况多发生在（这种情况多发生在夜间）夜间）影响地面有效辐射的因素影响地面有效辐射的因素4.4.下垫面性质下垫面性质 无植被覆盖的地面有效辐射无植被覆盖的地面有效辐射较有植被覆盖的较有植被覆盖的大大；起伏不

32、平的粗糙地面起伏不平的粗糙地面较平坦地的有效辐射较平坦地的有效辐射大大；干燥的下垫面干燥的下垫面较潮湿的下垫面的有效辐射较潮湿的下垫面的有效辐射大。大。5 5覆盖覆盖 采用薄膜、草垫等材料在夜间覆盖时地面有效辐采用薄膜、草垫等材料在夜间覆盖时地面有效辐射减小。射减小。6 6海拔高度海拔高度 随海拔高度的增加，水汽量减少，大气逆辐射减随海拔高度的增加，水汽量减少，大气逆辐射减小，小，所以所以地面有效辐射增大。地面有效辐射增大。四、地面辐射差额四、地面辐射差额v地面辐射差额公式地面辐射差额公式 地面辐射差额是指单位面积的地表面，在地面辐射差额是指单位面积的地表面，在一定时间内，辐射能的收入和支出之

33、差。一定时间内，辐射能的收入和支出之差。用用R R表示。表示。即：即：R=R=（S S+D+D）（）（1-r1-r）-E-E 连接1 2 地面辐射差额的变化规律地面辐射差额的变化规律 1 1、日变化、日变化 一天中，白天一天中，白天地面吸收的太阳总辐射远远大于地面吸收的太阳总辐射远远大于地面有效辐射，地面有效辐射，R R0 0，地面得到热量，温度升高。地面得到热量，温度升高。其中，一般情况下，其中，一般情况下，S SD D，所以所以白天白天以以S S为为主，则主，则R R的日变化与的日变化与S S的日变化基本一致，的日变化基本一致，在中午在中午前后达到最大值。前后达到最大值。夜间，（夜间，（S

34、 S+D+D）（）（1-r1-r）=0=0，R=-R=-E E，所以，所以R R0 0，地面失热而降温。地面失热而降温。2 2、年变化、年变化 一年中，夏季一年中，夏季，太阳辐射照度较强，太阳辐射照度较强，R R0 0；冬冬季季，太阳辐射照度较弱，太阳辐射照度较弱，R R0 0。正负值的转换月份因纬度而异，正负值的转换月份因纬度而异，在低纬度在低纬度R R0 0的月份较多，的月份较多，随纬度增加，随纬度增加，R R0 0的月份减少。的月份减少。紫外光区对植物生长发育的影响紫外光区对植物生长发育的影响 可见光区对植物生长发育的影响可见光区对植物生长发育的影响 红外光区对植物生长发育的影响红外光区

35、对植物生长发育的影响一、太阳辐射光谱对植物生长发育的影响一、太阳辐射光谱对植物生长发育的影响紫外光区对植物生长发育的影响紫外光区对植物生长发育的影响 小于小于0.29m0.29m的短紫外线的短紫外线对植物有机体有致伤作用，对植物有机体有致伤作用，大多数高等植物或真菌在这种辐射线照射下几乎立大多数高等植物或真菌在这种辐射线照射下几乎立即死亡。即死亡。0.290.315m0.290.315m的紫外线的紫外线对大多数植物有害，人们对大多数植物有害，人们利用这部分紫外线消毒土壤、消灭农作物的病虫害。利用这部分紫外线消毒土壤、消灭农作物的病虫害。0.3150.4m0.3150.4m的紫外线的紫外线对植物

36、无害，可使植物矮对植物无害，可使植物矮壮，叶片变厚。可使果品色泽红润、深沉，果品成壮，叶片变厚。可使果品色泽红润、深沉，果品成熟期如缺少紫外线，则含糖量降低。熟期如缺少紫外线，则含糖量降低。但有些植物要但有些植物要防止紫外线才能获得良好的品质，如云雾茶、生姜防止紫外线才能获得良好的品质，如云雾茶、生姜等。等。可见光区对植物生长发育的影响可见光区对植物生长发育的影响 可见光是太阳辐射波谱中与植物生长发育关可见光是太阳辐射波谱中与植物生长发育关系最密切的波段，系最密切的波段，绿色植物进行光合作用时，可绿色植物进行光合作用时，可见光被叶绿素吸收并参与光化学反应，见光被叶绿素吸收并参与光化学反应，所以

37、可见所以可见光也称为光合辐射，又称生理辐射。光也称为光合辐射，又称生理辐射。植物对光合辐射各种波长的吸收和利用是不植物对光合辐射各种波长的吸收和利用是不同的，同的，把参与作物光合作用并转化为有机物质而把参与作物光合作用并转化为有机物质而贮存起来的太阳辐射称为贮存起来的太阳辐射称为光合有效辐射。光合有效辐射。叶绿素的吸收高峰有两个，一个在叶绿素的吸收高峰有两个，一个在0.40-0.40-0.50m0.50m（主要为蓝、紫光），一个在（主要为蓝、紫光），一个在0.60-0.60-0.70m0.70m（主要为红、橙光），（主要为红、橙光），因此是植物光合作因此是植物光合作用效率最高的波长。用效率最高

38、的波长。可见光中蓝、紫光的光谱对植物（如向日葵）可见光中蓝、紫光的光谱对植物（如向日葵）的向光性运动起着重要作用，的向光性运动起着重要作用，当植物向光部分遇当植物向光部分遇到这段光谱时，生长就受到抑制，比背光部位长到这段光谱时，生长就受到抑制，比背光部位长得慢，导致植物向光性弯曲。得慢，导致植物向光性弯曲。可见，蓝、紫光具可见，蓝、紫光具有防止茎叶徒长的作用。有防止茎叶徒长的作用。可见光还可用于诱杀害虫，可见光还可用于诱杀害虫，因为昆虫的视觉因为昆虫的视觉波长范围为波长范围为0.25-0.70m0.25-0.70m，偏于短波，而且多数，偏于短波，而且多数昆虫具有趋光性，这样，就可以在夜间利用萤

39、光昆虫具有趋光性，这样，就可以在夜间利用萤光灯发出的较短光谱诱杀害虫。灯发出的较短光谱诱杀害虫。红外光区对植物生长发育的影响红外光区对植物生长发育的影响 红外线具有热效应，红外线具有热效应，它不直接参加植物它不直接参加植物有机质制造过程，却有机质制造过程，却是影响植物热力状是影响植物热力状况的重要因素。况的重要因素。红外线的热效应使植物的体温升高，从红外线的热效应使植物的体温升高，从而促进植物的蒸腾和物质运输等生理过而促进植物的蒸腾和物质运输等生理过程，促进干物质的积累，程，促进干物质的积累，而且外界环境而且外界环境的温度愈低，红外线的热效应愈大的温度愈低，红外线的热效应愈大。二、光照度与植物

40、生长发育的关系二、光照度与植物生长发育的关系（一）影响光合作用（一）影响光合作用（二）影响作物的发育进程（二）影响作物的发育进程（三）影响作物的品质（三）影响作物的品质返回（一）影响光合作用（一）影响光合作用 光饱和点光饱和点：在一定光照度范围内，植物的光：在一定光照度范围内，植物的光合速率随光照度的上升而增加，合速率随光照度的上升而增加，但当光照度超但当光照度超过一定限度时，过一定限度时，光照度即使继续增大，光合速光照度即使继续增大，光合速率也不再增加。此时的光照度叫光饱和点，也率也不再增加。此时的光照度叫光饱和点，也称饱和光强。称饱和光强。光补偿点：光补偿点：是指光照度降低到一定程度时，是

41、指光照度降低到一定程度时，光合速率与呼吸强度达到平衡的光照度。也称光合速率与呼吸强度达到平衡的光照度。也称补偿光强。补偿光强。返回 不同作物的光饱和点不同不同作物的光饱和点不同。一般来说，喜阳作物的光饱和点比较高，一般来说，喜阳作物的光饱和点比较高，如水稻、小麦、柑橘、桃树、棉花、玉米、花如水稻、小麦、柑橘、桃树、棉花、玉米、花生、大豆、向日葵以及荒漠和高山的作物生、大豆、向日葵以及荒漠和高山的作物；C4C4作物的光饱和点高于作物的光饱和点高于C3C3作物。光饱和作物。光饱和点高的作物对光能的利用率比较高。点高的作物对光能的利用率比较高。作物群体的光饱和点高于单株、单叶的光作物群体的光饱和点高

42、于单株、单叶的光饱和点，饱和点，封行后的群体甚至不存在光饱和点，封行后的群体甚至不存在光饱和点，因为光照度增加，群体的上层叶片虽已饱和，因为光照度增加，群体的上层叶片虽已饱和，但下层叶片光合速率仍随光照度的增加而提高，但下层叶片光合速率仍随光照度的增加而提高，所以群体的总的光合速率不断上升。所以群体的总的光合速率不断上升。不同作物的光补偿点不同，不同作物的光补偿点不同，一般来说，耐一般来说，耐荫作物的光补偿点比较低荫作物的光补偿点比较低，如茶树、生姜、韭，如茶树、生姜、韭菜、苋菜、蕃茄、白菜、甜菜等。菜、苋菜、蕃茄、白菜、甜菜等。作物群体的光补偿点也较单株、单叶为高，作物群体的光补偿点也较单株

43、、单叶为高，因为群体内叶片多，相互遮阳，当光照度弱时，因为群体内叶片多，相互遮阳，当光照度弱时，上层叶片还能进行光合作用，但下层叶片则相上层叶片还能进行光合作用，但下层叶片则相反。反。群体中光补偿点为上层叶片光合速率和下群体中光补偿点为上层叶片光合速率和下层叶片呼吸强度消耗达到平衡时的光照度。层叶片呼吸强度消耗达到平衡时的光照度。连接连接（二）影响作物的发育进程（二）影响作物的发育进程 多数栽培作物正常生长发育的适宜照度为多数栽培作物正常生长发育的适宜照度为8000-12000lx8000-12000lx，光照过强或不足都能引起植光照过强或不足都能引起植物生长不良，产量降低，甚至死亡。物生长不

44、良，产量降低，甚至死亡。一般强光有利于生殖生长，弱光有利于营一般强光有利于生殖生长，弱光有利于营养生长。养生长。如，强光下有利于黄瓜雌花的分化及如，强光下有利于黄瓜雌花的分化及小麦小花的分化小麦小花的分化。但光照不足会引起植物茎杆柔弱，倒伏；但光照不足会引起植物茎杆柔弱，倒伏；棉花蕾铃易落。棉花蕾铃易落。（三）影响作物的品质（三）影响作物的品质光照度对植物产品质量有影响。光照度对植物产品质量有影响。生长在遮荫地生长在遮荫地的禾本科作物的蛋白质含量减少，的禾本科作物的蛋白质含量减少，糖用甜菜根中含糖量减少，马铃薯块茎中淀粉质糖用甜菜根中含糖量减少，马铃薯块茎中淀粉质也减少；也减少；光照条件好的瓜

45、果含糖多而香甜可口。光照条件好的瓜果含糖多而香甜可口。但但光照太强，烟草、茶叶等喜阴作物品质下降光照太强，烟草、茶叶等喜阴作物品质下降。总结三、光照时间与植物生长发育的关系三、光照时间与植物生长发育的关系（一）光周期现象和类型（一）光周期现象和类型植物的光周期现象植物的光周期现象 长日照植物长日照植物 短日照植物短日照植物 中性植物中性植物 在植物发育前期，要在较在植物发育前期，要在较长白昼长白昼条件下，才能进入开花条件下，才能进入开花结实的植物。结实的植物。如小麦、大麦、如小麦、大麦、马铃薯、甜菜、豌豆、落叶松马铃薯、甜菜、豌豆、落叶松等。等。这类植物要求这类植物要求日照愈长，日照愈长，发育

46、（开花结实）越快发育（开花结实）越快。缩短。缩短日照则只长茎叶而延迟开花。日照则只长茎叶而延迟开花。该类植物一般发源于高纬地区，该类植物一般发源于高纬地区，多为耐寒植物。多为耐寒植物。在植物发育前期，要在较在植物发育前期，要在较短白昼短白昼条件下，才能进入开花条件下，才能进入开花结实的植物，结实的植物，如晚稻、玉米、如晚稻、玉米、棉花、大豆、茶树等棉花、大豆、茶树等。该类植该类植物要求物要求日照愈短，发育愈快日照愈短，发育愈快，延长日照时间则只长茎叶而延延长日照时间则只长茎叶而延迟或不开花。迟或不开花。这类植物多发源这类植物多发源于低纬地区，多为喜温植物。于低纬地区，多为喜温植物。这类植物对日

47、照长短不敏感。如荞麦、茄子、黄瓜等。植物被分成长、短日照植植物被分成长、短日照植物类型，需要一个客观的日照物类型，需要一个客观的日照时间长度标准，长于或短于这时间长度标准，长于或短于这个长度，长、短日照植物都不个长度，长、短日照植物都不能开花结实，始终保持原有的能开花结实，始终保持原有的营养生长状态，这个界限长度营养生长状态，这个界限长度叫叫临界日照长度临界日照长度。一般以每日。一般以每日时间为时间为12-14h12-14h为临界日照时间为临界日照时间长度，长度，但不是任何植物都如此但不是任何植物都如此。光周期现象：光周期现象：昼夜交昼夜交替及它们的长度对植物开替及它们的长度对植物开花结实有很

48、大的影响，花结实有很大的影响，有有些植物需要长夜短昼才能些植物需要长夜短昼才能开花，另外一些则相反，开花，另外一些则相反，这种现象称为光周期现象。这种现象称为光周期现象。（二）日照时间与作物引种（二）日照时间与作物引种 纬度相近地区之间引种纬度相近地区之间引种 南种北引南种北引 短日照作物短日照作物 北种南引北种南引 南种北引南种北引 长日照作物长日照作物 北种南引北种南引日照时间相近，日照时间相近，引种成功率大引种成功率大 由于北方生长季内日由于北方生长季内日照时间比南方长，加照时间比南方长，加之温度降低，使作物之温度降低，使作物发育减慢，生育期延发育减慢，生育期延长，严重时甚至不能长，严重

49、时甚至不能开花结实。开花结实。光温对发光温对发育速度也有育速度也有“叠加叠加”作用作用。为确保能及时为确保能及时成熟，成熟，南种北引时应南种北引时应引入较早熟的品种或引入较早熟的品种或感光性较弱的品种。感光性较弱的品种。由于南方生长季内日由于南方生长季内日照时间比北方短，加照时间比北方短，加之温度升高，使作物之温度升高，使作物发育加快，生育期缩发育加快，生育期缩短，没能长好营养体，短，没能长好营养体，出现早穗现象，穗小出现早穗现象，穗小粒少，故产量降低粒少，故产量降低。光温对发育速度也有光温对发育速度也有“叠加叠加”作用。作用。为使为使引种成功，引种成功，北种南引北种南引时应引入晚熟或感光时应

50、引入晚熟或感光性弱品种。性弱品种。由于南方日照缩短，由于南方日照缩短，发育减慢，但温度升发育减慢，但温度升高，发育加快，高，发育加快，光温光温对发育速度有对发育速度有“互相互相抵偿抵偿”作用。作用。长日照植物的跨纬度长日照植物的跨纬度引种，生育期长短变引种，生育期长短变化应综合分析。化应综合分析。由于北方日照增长，由于北方日照增长，发育加快，但温度降发育加快，但温度降低，发育减慢低，发育减慢，因此因此光温对发育速度影响光温对发育速度影响有有“互相抵偿互相抵偿”作用。作用。四、作物的光能利用率及其提高途径四、作物的光能利用率及其提高途径（一）作物的光能利用率（一）作物的光能利用率 光能利用率是植