海南大学农业气象学第三章 温度

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1、第三章温度第三章温度§1有关温度的统计量§2土壤温度的变化§3土－气系统热交换§4空气温度的变化§5温度与农业§1有关温度的统计量气温、土温、水温、体温平均温度极端温度、日较差、年较差气温气温是指离地面1.50米气层的平均温度。离地1.50米：既脱离了局部地表的影响，也照顾了人类活动空间的现实。气层的平均温度：由于大气是流动的，所以小范围内空气温度是相对均匀的，只要保证空气是自由流通的即可认为任一点的气温为其平均温度。（1）这里指的是通常意义上我们所说的气温；（2）在特定要求下测定的气温需解释说明，且二者之间不可比较。土壤温度

2、土壤由于和空气物理性质差异较大，其温度差异明显，另外，土壤的流动性很差、成土母质和含水量及其上植被等各有不同，因此，土壤温度不象空气温度那样相对均匀，即没有代表性，而且垂直梯度很大，所以，不能说笼统说某地土壤温度，而要具体说明某地点某深度的土壤温度。一般我们所说的土壤温度指的是0～20cm土层的温度，分别测定其0、5、10、15、20cm深度的土壤温度。土壤温度对植物种子的萌发、根系的生长、土壤微生物的繁殖、土壤生物的活动以及土壤理化性质的变化等都会产生直接影响，是农业生产十分关注的环境因子。水温水温影响到水中藻类、水生生物、水

3、体的理化性质等，不同养殖项目需要在不同的水温下才能进行良好。水温的变化程度介于空气温度和土壤温度之间，它没有空气流动性强烈，但相对土壤来说，其均匀性要好得多。对于水温的测量，目前生产上进行的尚不多，随着水产养殖产业的发展，水温的测量及其调控必将越来越重要。体温体温即生物体表的温度，对于生物体来说，体温是直接反映其生理状态的外在特征。体温包括植物的叶温、茎干温度，动物的体表温度等，目前应用较多的是叶温。植物的叶温受环境和自身生理状况影响，不同个体差异较大，常用叶－气温差来表示叶片的生理活动状况。日平均温度以每天北京时02h、08h

4、、14h、20h的温度值的算术平均来表示。温度值以正点百叶箱中玻璃温度表的测定值为准，如果没有02h的观测数值，以自动观测值来替代，若没有自动观测值，也可以用下式的计算结果来替代：t02＝（前一天t20＋今天tmin）/2根据要求的不同，可以有不同的日平均温度的统计方法（或某段时间的平均温度），但需要注意的是：1：取样要均匀；2：不同的统计方法得到的数据不具有可比较性；3：需要有说明。候、旬、月、年平均温度候平均温度：5d为一候，一月中有6候，第六候天数以26号至月末持续的天数，把该候内每天的日平均温度再求算术平均即为该候的平均

5、温度。旬平均温度：10d为一旬，每月3旬，第三旬天数从21号到月末，该旬内每天的日平均温度的算术平均即为该旬的平均温度。月平均温度：该月内每天的平均温度的算术平均平均值为该月的平均温度。年平均温度：一年中各月的平均温度的算术平均值为年平均温度。多年平均温度：多年来该月（旬、候、年等）的温度的平均值，表示平均状态。滑动平均和加权平均滑动平均：常用3d滑动和5d滑动，即在一个温度序列x1、x2、x3…xn中，依次取前3（5）个样本值求其平均作为新序列的数值，即：yn＝（xn-1＋xn＋xn+1）/3加权平均：当序列中每样本的重要性不

6、同时，常用加权平均求其平均值，即：Ā＝∑ci×xi其中ci为样本xi的权重，∑ci＝1极端温度、日较差、年较差极端温度：包括极端最高（低）温度、某时段内最高（低）温度、平均最高（低）温度。日较差：一天中最高温度和最低温度的差值，或称之为温度日变幅。年较差：一年中，最热月的平均温度和最冷月的平均温度之差。§2土壤温度的变化土壤的热特性土壤表面热收支状况影响土表温度变化的因素土壤温度的变化土壤的热特性热容量(cv)：单位容积土壤温度变化1℃所吸收（放出）的热量(J.m-3.℃-1)称作容积热容量。土壤成分容积热容量导热率导温率106

7、J.m-3.℃-1J.m-1.s-1.℃-110-6m2.s-1固体2.05～2.430.8～2.80.39～1.15空气0.00130.02116水4.190.590.15土壤各成分的热特性导热率(λ)：在单位温度梯度的两个界面间，单位时间通过单位面积的热能，称作导热率(J.m-1.s-1.℃-1)。问题：分析比较疏松与板结、潮湿与干燥土壤温度的变化情况。解释说明：霜容易形成于哪些地方，为什么？土壤表面热收支状况在地面热量平衡中，假定土壤热通量密度分为表面热收支与深层热通量，则该表达式可以写作：Rn＝Rst(1-r)－Rln＝

8、G＋H＋LE＝G’+Gd＋H＋LEG’＝Rst(1-r)－Rln－Gd－H－LE则：Δt＝G’/Cv显然，当G’＞0时，地表温度增加，反之当G’＜0，地表温度降低。影响土表温度变化的因素影响到达地表的总辐射数值大小的因子：纬度、季节、不同时刻、大气透明度、坡度、