东北林业大学 知识更新 作业全_知识更新培训作业
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作业内容： 作业内容：（1）简述气象学的定义、研究对象及其研究内容。）简述气象学的定义、研究对象及其研究内容。研究大气中所发生的物理现象（风、云、雨、雪、雾、霜、露、寒、暖、干、湿、光、电、声）和物理过程（大气的增热与冷却、蒸发与凝结、降水过程等）的科学称为气象学。气象学的研究对象：地球大气，简称为大气。气象学的研究内容：普通气象学（绪论、大气、辐射能、温度、大气的运动、大气中的 ： 水分与水量平衡）、天气学（天气与气象灾害）、气候学（气候与气候资源）、小气候学。
（2）阐述大气的组成、层次的划分？主要的气象要素有哪些？如果可以用数学公式表）阐述大气的组成、层次的划分？主要的气象要素有哪些？ 示的话，写出其数学表达式。示的话，写出其数学表达式。数学表达式 自地球形成以来，在 46 亿年的漫长而又曲折的演化过程中，大气的成分和结构有了很 大的变化。它经历了原始大气、还原大气和氧化大气（现代大气）这三个阶段，目前以 N2、O2 为主要成分的大气已经是第三代了。主要气象要素有干洁大气、温室气体和温室效应、水汽、固体杂质和液体微粒（气溶胶 粒子）、空气污染。大气的垂直分层的方法多种多样，但应用最多、最广泛的是按大气的温度结构分层，据 大气温度的垂直分布特点对大气进行分层。描述大气温度在垂直方向上的变化，采用垂直温 度梯度的概念，又称气温垂直递减率（气温直减率），指在垂直方向上，高度每变化 100 米，气温的变化值，并以温度随高度的升高而降低为正值。通常以 r 表示，即 r＝-△t/△z。
（3）什么是大气辐射、地面辐射、大气逆辐射、地面有效辐射、净辐射？）什么是大气辐射、地面辐射、大气逆辐射、地面有效辐射、净辐射？ 大气向外发射出长波辐射，称为大气辐射。地面日夜不停地发射长波辐射，称为地面辐射 大气辐射朝向四面八方，其中向下的部分称为大气逆辐射 地面发射的长波辐射与地面吸收的大气逆辐射之差为地面有效辐射； 地面吸收太阳辐射而获得热量，地面有效辐射又失去热量，单位时间和单位面积的水平 地表面吸收的辐射能与损失的辐射能之差，称为地面净辐射
（4）何谓温度日较差、年较差？影响土壤温度和空气温度日较差、年较差的主要因素）何谓温度日较差、年较差？影响土壤温度和空气温度日较差、有哪些？在其他因素相同的情况下，纬度如何影响温度的日较差和年较差？ 有哪些？在其他因素相同的情况下，纬度如何影响温度的日较差和年较差？你认为逆温在 林业上有何应用？ 林业上有何应用？ 由于太阳辐射有周期性的日变化和年变化，所以使得土壤温度和空气温度有周期性的 日变化和年变化。温度周期变化特征，通常以最高温度和最低温度之差（即较差）和最高温 度与最低温度出现时间（即位相）来描述。日较差：一日中最高温度与最低温度之差。年较差：一年中最热月平均温度和最冷月平均温度之差。影响土温日较差的因素：土壤日较差的大小，主要决定于地面热收支状况和土壤热特性。1)纬度：一般是低纬度大于高纬度。2)距离海洋的远近：内陆大于沿海。3)季节：夏季大于冬季。4)地面状况：凹地大于平地；干土大于湿土；裸地大于有各种覆盖的地面（如植物、森林、雪覆盖等）；敝塞地大于通风地等等。5)坡向：阳坡大于阴坡。6)天气状况：晴天大于阴天。7)土壤深度：随着深度增加，土温日较差减小，位相也逐渐落后。影响土温年较差的因素：土温年较差的大小与纬度、季节、下垫面状况、天气条件等因 子密切相关。与日较差相反，随纬度的增加年较差增大，这是因为太阳辐射的年变化是随纬 度的增加而增大的。其他因子对土温年较差的影响与日较差大体相同。在其他因素相同的情况下，气温年较差随纬度的升高而增大。这是因为随纬度的增高，太阳辐射能的年变化增大。低纬度地区气温年较差很小，高纬度地区气温年较差可达 40～ 50℃； 气温日较差随纬度的升高而减小。这是因为一天中太阳高度的变节是随纬度的增高而 减小的。大陆上一般热带地区气温日较差为 12℃左右；温带地区气温日较差为 8.0～9.0℃； 极圈内气温日较差为 3.0～4.0℃。逆温条件对某些林业生产有利。如用烟雾剂防治植物病虫害，常选择在逆温时进行。利 用逆温层对烟雾剂的阻挡作用，使烟雾停留在植物周围可减少用药量，提高杀虫治病效果。
（5）凝结与凝华的条件是什么？简述凝结核能够促进凝结的原因。分别采取何种措施）凝结与凝华的条件是什么？简述凝结核能够促进凝结的原因。能够促进冷云和暖云的降水？ 能够促进冷云和暖云的降水？ 发生凝结和凝华需要满足两个条件，即空气中的水汽达到饱和或过饱和，同时还需要有 水汽凝结核（凝华核）存在。凝结核促进凝结的主要原因是凝结核吸附水汽分子的能力比水汽分子之间的相互碰撞 合并力要强，同时，凝结核的存在使水滴半径增大，曲率减小，从而使饱和水汽压减小，易 于发生凝结。对吸湿性凝结核来说，吸水后形成溶液，使饱和水汽压减小，甚至在相对湿度 接近 100%时，就能 发生凝结现象。人工促进冷云降水的措施：（1）向冷云中撒播人工冰核 如碘化银（Agl）、碘化铅(Pbl)。碘化银、碘化铅等的晶体结构与冰晶相似，具有冰核作 用，水汽可以在其表面上直接冻结或凝华，而形成冰晶。一克碘化银所能产生的冰晶数视温 度而定，温度低，有效冰核数目多，产生的冰晶数也多。t=-10℃，的 Agl 能产生 1010～ 如 1g 1012 个冰核；t=-20℃，则能产生 1016 个冰核。（2）向冷云中撒播制冷剂 如干冰(固体 C02)。干冰即固体二氧化碳，是不透明的白色晶体，在一个大气压下，汽 化时，其表面温度为-78.9℃，升华潜热为 5.73×105 J/Kg。干冰撒入云中后，干冰升华。从 周围吸取大量的热，使周围空气急剧冷却而形成高度过饱和。实验指出，当温度低于-40℃ 时，就有自生冰晶产生。人工促进暖云降水的措施：（1）在暖云中撒播吸湿物质的粉末，如氯化钠、氯化钾、氯化钙和氯化铁等。（2）直接撒播大水滴，催化暖云降水。
（6）影响气候的因子有哪些？主要因子是什么？季节划分有哪三种方法？候温季节是）影响气候的因子有哪些？主要因子是什么？季节划分有哪三种方法？ 如何划分季节的？ 如何划分季节的？ 影响气候的主要因素：纬度位置、大气环流、海陆分布、洋流和地形是影响气候的主要 因素。前二者是全球性的地带性因素，后三者是非地带性因素。季节的划分：1）天文季节、2）自然天气季节、3）温侯季节。张宝坤先生根据一年中气温的变化，提出了用候平均气温作为划分季节的依据，其界限 是：候平均气温22℃ 为夏季。
作业内容：（1）气象学在林业生产活动的应用有哪些？ 作业内容：）气象学在林业生产活动的应用有哪些？（（一）在城市及工矿区园林绿化工作中，要掌握城市气候特点，气象条件与大气污染的 关系，以及园林绿化对净化空气、改善小气候的作用。以便合理进行绿化设计、配置好绿地 和栽植行道树与环境保护林。
（二）在采种工作中，要根据气象及天气条件，预测种实成熟朋、采集期。以便及时组 织采种。要依据气象及气候条件，作好种实处理和贮藏工作。
（三）在育苗工作中，要根据当地气象及气候条件，灾害性天气预报，采取恰当的耕作、栽培、管理及灾害预防措施，才能培育出高产壮苗。
（四）在造林工作中，首先要根据气候条件作好造林区划和规划．要调查当地气候和小 气候特点和变化规律，在划分立地条件类型的基础上作好造林设计，确定好造林树种、造林 季节、整地方式、混交类型和方式以及恰当的造林技术，以便做到适地迈树，保证造林成活 率和保存率，井为以后形成稳定高产和具有良好生态效益的森林打下基础。
（五）在营造防护林时．要根据当地气候资料，确定主要害风方向，设计好林带走向、配置、宽度和树种。
（六）在森林经营工作中，要掌握森林与气候相互作用规律、森林气候的特点，才能确 定较好的抚育采伐方式和强度、森林更新方式和主伐方式。
（七）在森林病虫害防治工作中，要掌握气象及气候条件与病虫害发生的关系，作好预 测预报，并利用适当天气条件进行防治，才能收到较好效果。
（八）在护林防火工作中，要依据当地气象资料，确定火险等级，作好森林火险预报，以减少国家和人民财产的损失。
（九）在森林采伐后输工作中；要根据
天气条件决定采伐季节、木材运输或流送和做好 防洪等工作。
（十）在林木良种选育工作中，要根据地方气候和小气候的特点选择良种优树、种子园 地址和母树林位置以及确定经营管理措施，以保证种实优质高产。在林木引种工作中，要根 据气候条件相似性和小气候特点进行工作，确定能否引种，以便扩大优良品种栽培范围或成 功地引种外来树种。总之，林业生产活动与气象和气候条件关系非常密切。气象学对于林学专业的学员 具有重要的作用。
（2）何谓辐射？如何表示？其单位是什么？什么是太阳辐射？简述为何它在大气中被）何谓辐射？如何表示？其单位是什么？什么是太阳辐射？ 减弱？哪些主要因素影响其减弱的一般规律？到达地面的辐射主要由哪两部分组成？ 减弱？哪些主要因素影响其减弱的一般规律？到达地面的辐射主要由哪两部分组成？ 一切物体只要它的温度高于绝对温度零度，都能以电磁波的形式放射能量，这种过程称 为辐射。用辐射能表示，单位为 j/s 或 w。太阳辐射的主要波长范围在 0.15－4?m，因此，将太阳辐射称为短波辐射，太阳常数是到达大气上界的太阳辐射通量密度。当它通过大气层时，被大气中的各种气 体分子和云层选择性地吸收，一部分被气体分子和悬浮的微粒散射，一部分被它们反射，所 以，到达地面的太阳辐射显著地减少了。太阳辐射在大气中减弱的一般规律遵循贝尔（Beer）定律。S＝S0Pm，其中，S 为到达 地面的与太阳光垂直面上的太阳辐射通量密度，S0 为太阳常数，m 为大气光学质量，P 为大 气透明系数。到达地面的太阳辐射能，由太阳直接辐射和漫射辐射两部分组成。两者的和称为太阳总辐 射，简称总辐射。
（3）土壤和空气热量交换方式有哪些？温度周期性变化的特征如何描述？）土壤和空气热量交换方式有哪些？温度周期性变化的特征如何描述？ 在土壤和空气中，存在着多种形式的热量过程。除分子热传导、辐射和对流这三种方式 外，还存在着平流、乱流和因水的相变而引起的热量转移形式。这些过程对土壤和空气层热 状况的形成起着决定性作用。气温除有周期性日、年变化外，往往还由于大规模冷暖平流的活动而引起气温变化，这 种变化的幅度和时间没有一定的周期，视气流的冷暖性质和移动情况而定，称为气温的非周 期变化。气温的非周期变化，可以加强或减弱甚至改变气温的周期性变化。实际上一个地方气温 的变化是周期性变化和非周期性变化共同作用的结果。不过，从总的趋势和大多数情况来看，气温的周期性日、年变化还是主要的。
（4）地膜覆盖技术在我国农业上的应用已经十分广泛，从蒸发的角度，你认为地膜覆）地膜覆盖技术在我国农业上的应用已经十分广泛，从蒸发的角度，盖为何能改善土壤的墒情？ 盖为何能改善土壤的墒情？ 地膜覆盖时，地膜与地面之间形成微小空间，产生温室效应，可以减少土壤中热量向大 气中扩散，可使表层土壤温度提高 3-5℃，能促进植物根系生长；二是保持土壤水分。塑料 薄膜覆盖后，气密性增强，可以有效防止土壤水分蒸发，有利于保持突然墒情。土壤蒸发大致可分为三个阶段：（1）第一阶段：当土壤经过降水、灌溉或下层土壤水分在毛管力作用下，不断升向土 表，而使土壤表层水分保持饱和状态，此时土壤蒸发主要发生在地表，蒸发主要受气象因子 影响。与同温度水面蒸发相近。减小蒸发的方法：松土切断毛细管。（2）第二阶段：经过第一阶段蒸发，土壤表层变干，蒸发面下降，土壤内部蒸发的水 汽通过干土层的孔隙进入大气，此时蒸发速度受水分从土壤下层向上转移速度的限制。减小 蒸发的方法：镇压保墒，减少土表孔隙，改变土壤透气性，保持土壤水分。（3）第三阶段：土壤含水量很低，植物开始萎蔫，此时，土壤水分的毛管力作用停止，只能以气态形式从地下通过干土层向大气扩散。此时，蒸发受水汽从下层土壤向表层扩散速 度的影响，并由土粒大小和土壤孔隙度决定。减小蒸发的方法：灌溉。土壤蒸发除受气象因子影响外，还与土壤特性和环境条件有关。为减少土壤水分蒸发经常采取如下措施：（1）松土；（2）镇压；（3）灌溉；（4）覆盖塑 料地膜；（5）营造农田防护林带；（6）采用抑制蒸发剂。
（5）你认为森林能否增加降水？阐述你的主要观点？你认为森林为什么能够减少地表）你认为森林能否增加降水？阐述你的主要观点？ 径流？ 径流？ 关于森林能否增加大气垂直降水的问题，近百年来，世界各国许多学者都对这个问题进 行过观测和研究。根据林区降水量较邻近无林地区大这一观测事实，认为森林能增加大气的 垂直降水。理由如下：（1）林冠层不断向上空蒸散大量水汽，使林区的湿度大于无林地区，为降水提供了条件。（2）林区反射率小，吸收率大，为产生阵性降水提供了热量。（3）森林的存在使气流被迫抬升，其高度可达几百米、上千米，加强了空气的垂直运动，促进林区湿空气的冷却和凝结。（4）森林使下垫面的粗糙度增大，森林上方乱流交换作用加强，使林木蒸腾的大量水汽迅 速输送到上空，促进降水。森林可以减少地表迳流：
1、林冠使降水强度降低，雨水冲刷地面的力量减弱，因而形成的迳流较弱。
2、林地上的死地被物层能吸收大量降水，从而使地表迳流减少。死地被物吸收水分的 多少随树种组成而异，一般可达自身重量的 40－260％，而山杨林下的死地被物最大吸水量 可达其自身重量的 3.16 倍，油松林下的则为 2.21 倍，刺槐林死地被物约 1.8 倍。枯枝落叶 转变为腐殖质以后，吸水量可达其自身重量的 2—4 倍。
3、森林土壤疏松多孔，腐殖质含量高，水分容易被吸收和渗透下去。
4、地表迳流受树干、下木、活地被物的阻挡，流动缓慢，更有利于被土壤吸收和渗透 下去，使地表迳流大部分转变为地下迳流。
5、春季林内融雪林内较林外晚，且一般比较缓慢，融雪后的雪水容易被土壤吸收和渗 透下去，使地表迳流减少。因此，森林的存在可减少地表迳流。
（6）简述大陆性气候和海洋性气候的特点。中国季风气候的特点有哪些？）简述大陆性气候和海洋性气候的特点。中国季风气候的特点有哪些？ 海洋性气候的特征：气温日、年较差均较小。最高温度、最低温度出现时间均较迟，秋 温较春温为高。年降水量季节分配比较均匀，冬半年略多于夏半年。全年湿度高，云雾多，日照少，但风速比较强劲，西北欧气候可作代表。大陆性气候的特征：日照丰富，气温日、年较差均较大。最高温度、最低温度出现时间 均较早，温度非周期变化很显著，它的春温高于秋温。年降水量集中夏季，冬季则甚干燥，降水变率比较大。我国季风气候的热点有：（1）雨量集中。我国多数地区的雨季都在夏季风盛行的 6~8 月。夏季降水量占全年的 一半或一半以上，愈往北，雨量集中愈明显；（2）降水量的变率大。夏季风进退日期具有年际变化。对某一地区来说，有些年份夏 季风强，有些年份则比较弱，夏季风强弱不同的年份，降水量的差异很大；（3）云量和相对湿度全年以夏季为大。夏季时，温度高，饱和水汽压大；（4）冬季气温比同纬度低得多。我国冬季风强盛，或者说冷空气侵袭频繁，所以与同 纬度的欧洲相比，我国冬季气温低得多
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