植物生长光环境调控.ppt

植物生长的光环境太阳辐射第一节昼夜和季节第二节太阳辐射第三节地面辐射和大气辐射第四节太阳辐射与农业生产要求深刻理解和熟练掌握的重点内容:太阳辐射强度和太阳常数概念太阳高度角变化规律大气对太阳辐射的减弱到达地面的太阳辐射强度及影响因素地面辐射差额有关概念、公式及变化规律光照与农业生产要求一般理解和掌握的内容:辐射及其特性太阳辐射光谱、辐射波谱与农业生产光能利用与农业生产难点:太阳高度角、太阳方位角和昼长的计算推导太阳直接辐射强度公式日照时间与作物引种返回第一章第一节昼夜和季节一、昼夜1、昼夜的形成地球在自转的过程中,总是有半个球面向着太阳,表现为白昼,称为昼半球,另外半个球面背对着太阳,表现为黑夜,称为夜半球。地球不停的自转,就形成了昼夜交替的现象,如图1—1为昼夜形成示意图。图1-1昼夜的形成2、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轨道面保持66º33ˊ的倾角,使得晨昏线和地轴不在一个平面上(春秋分除外),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,进而形成了昼夜长短的变化。3、日照时间可照时数(昼长)实照时数日照百分率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,由于散射辐射强度几乎达不到日照计感应强度,所以日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)是日出至日没的时数,实际上,就民用和作物光合作用所需光照而言,在日出前和日落后,太阳光线在地平线以下0°-6°时,光通过大气散射到地表产生一定光照度,这种光分别称曙光和暮光,所以光照时间=可照时间+曙暮光时间二、季节(一)季节的形成1、日照时间的长短日照时间越长,地面接受的太阳能量越多,而日照时间的长短,随太阳直射地球的位置和纬度的变化而变化。一年中,太阳直射地球的地理纬度变动于南北纬23º27ˊ之间,南北纬23º27ˊ的纬线,分别称为南回归线和北回归线。如图1—2为昼夜长短的季节变化示意图。北半球昼长变化规律:①相同纬度,昼长随季节变化,冬短夏长,春秋介于二者间;②夏季昼长随纬度升高而增长,冬季昼长随纬度升高而缩短,春、秋分则不随纬度升高而变。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(°N)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。2、太阳高度角的大小太阳高度角(h⊙):太阳平行光线与水平面之间的夹角。h⊙=0°时最小,h⊙=90°时最大。(见右图)太阳高度角(h⊙)的变化:一天中,早晨和傍晚,h⊙最小,水平面上得到太阳能少;正午,h⊙大,水平面上得到的太阳能多。北半球:一年中,冬至h⊙最小,夏至最大。所以,太阳辐射能夏季大,冬季小。