海南大学2012年农业气象学 - 计算题.doc

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1、五、计算题1.任意时刻太阳高度角的计算：计算武汉(30°N)在冬至日上午10时的太阳高度角。解：上午10时：ω＝(t－12)×15°＝(10－12)×15°＝－30°冬至日：δ=－23°27'武汉纬度：φ=30°∴sinh=sin30°sin(－23°27')＋cos30°cos(－23°27')cos(－30°)=0.48908h=29°17'2.正午太阳高度角的计算。计算当太阳直射20°S时(约11月25日)在40°S的正午太阳高度角。解：已知φ=－40°(在南半球)δ=－20°∴h=90°－(－40°)+(－20°)=110°计算结果

2、大于90°，故取补角，太阳高度角为：h=180°－110°=70°也可用上述后一公式直接得h=90°－

3、φ－δ

4、=90°－

5、－40°－(－20°)

6、=70°3.计算可照时间计算11月25日武汉的可照时间。解：由附表3可查得δ=－20°，武汉纬度φ=30°cosω0=－tgφtgδ=－tg30°tg(－20°)=0.210138ω0=77.87°即：日出时角为－77.87°(相当于真太阳时6时49分)，日落时角为77.87°(相当于真太阳时17时11分)。∴可照时间=2ω0/15°=2×77.87°/15°=10.38小时4.计算水平面上的太

7、阳直接辐射通量密度。计算北京(取φ=40°N)冬至日上午10时水平面上的太阳直接辐射通量密度(设Rsc=1367瓦?米-2，a=0.8)。解：已知φ=40°,δ=－23°27'(冬至日)，ω=－30°sinh=sin40°sin(－23°27')+cos40°cos(－23°27')cos(－30°)=0.352825m=1/sinh=1/0.352825=2.8343∴Rsb=Rsc?amsinh=1367×0.82.8343×0.352825=256.25(瓦?米-2)，计算武汉(φ为30°N)在夏至日正午时的太阳直接辐射通量密度(已知

8、a=0.8)。解：已知φ=30°，δ=23°27'，正午太阳高度角为h=90°－φ－δ=90°－30°－23°27'=83°27'm=1/sinh=1.00657Rsb=Rsc?amsinh=1367×0.81.00657×sin83°27'=1084.87(瓦?米-2)例3当太阳直射南半球纬度18°时，试求我国纬度42°处地面上正午时的直接辐射通量密度(已知大气透明系数为0.7，太阳常数为1367瓦?米-2)。解：已知φ=42°δ=－18°a=0.7正午时：h=90°－φ+δ=90°－42°－18°=30°m=1/sinh=1/sin30

9、°=2Rsb=Rsc?amsinh=1367×(0.7)2sin30°=334.9(瓦?米-2)5.某地在200米处气温为19.9℃，在1300米处气温为7.8℃。试求200～1300米气层中干空气块的大气稳定度。解：据题意先求出γ：γ＝(19.9－7.8)/(1300－200)＝1.1/100米再进行比较判断：γd＝1℃/100米γ>γd∴在200～1300米的气层中，对干空气块是不稳定状态。6.某作物从出苗到开花需一定有效积温，其生物学下限温度为10℃，它在日均气温为25℃条件下，从出苗到开花需要50天。今年该作物5月1日出苗，据预报5

10、月平均气温为20.0℃，6月平均气温为30.0℃，试求该作物何月何日开花？所需活动积温及有效积温各是多少？解：(1)求某作物所需有效积温(A)：由公式n=A/(T－B)得A=n(T－B)则A=(25℃－10℃)×50=750℃(2)求开花期：5月份有效积温为：A5=(20℃－10℃)×31=310℃从五月底至开花还需有效积温：750－310=440℃还需天数n=440/(30－10)=22天，即6月22日开花(3)求活动积温与有效积温：活动积温=20℃×31＋30℃×22=1280℃有效积温=750℃答：该作物于6月22日开花，所需要的活动

11、积温和有效积温分别为1280℃和750℃。7.育种过程中，对作物进行杂交，要求两亲本花期相遇，已知杂交品种由播种到开花，母本不育系和父本恢复系各要求大于10℃的有效积温分别为765℃和1350℃，试问父本播种后，母本何时播种为宜？已知父本播种后，天气预报日平均温度为25℃。解：A母=765℃，A父=1350℃，T=25℃，B=10℃n＝(A父－A母)/(T－B)=(1350－765)/(25－10)=585/15=39天答：父本播种后39天母本播种。8.某作物品种5月1日出苗，7月31日成熟。其生物学下限温度为10℃，这期间各月平均温度如下

12、表。试求全生育期的活动积温和有效积温。月份月平均温度(℃)567，21.325.728.8解：已知：=21.3℃，t5n=31天，=25.7℃，t6n=30天，=28.8℃，n=