任務一-植物生產的水分條件

1、,H2O,植物吸水,土壤水分,蒸騰作用,大氣降水,植物生產與科學用水,任務一 植物生長的水分環(huán)境,植物生產的水分條件,大氣中的水分有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài)，大多數情況下以氣態(tài)形式存在，三種形態(tài)在一定條件下可相互轉化。 表示空氣潮濕程度（水分含量）的物理量，稱為空氣濕度。通常用水氣壓、相對濕度、飽和差和露點溫度來表示。 由液態(tài)或固態(tài)水轉變?yōu)闅鈶B(tài)水的過程叫蒸發(fā)，水面蒸發(fā)是一個復雜的物理過程，它受溫度、空氣濕度、風速、氣壓等眾多氣象因子影響。 大氣中的水分不斷增多達到飽和， 遇到合適的條件要發(fā)生凝聚作用。 由氣態(tài)水轉變?yōu)橐簯B(tài)水或固態(tài)水的 過程稱為凝結，最終以雨、雪、雹、 露、霜、霧和雨等形式降落地

2、面。,1大氣水 分,植物生產的水分條件,大氣中水分存在狀態(tài)：氣態(tài)，液態(tài)，固態(tài)。 空氣濕度：表示空氣潮 濕程度的物 理量，用水 氣壓、相對 濕度、飽和 差和露點溫 度表示。,（1）空氣濕度,大 氣 水 分,植物生產的水分條件,水氣壓（e）,大 氣 水 分,植物生產的水分條件,相對濕度（U）,大 氣 水 分,植物生產的水分條件,飽和差：一定溫度條件下，飽和水氣壓與空氣中實際 水氣壓的差值。 d = E e,飽和差：一定溫度條件下，飽和水氣壓與空氣中實際 水氣壓的差值。 d = E e 影 響：溫度 空氣水氣含量不變的情況 下，溫度下降，飽和差減?。?溫度升高，飽和差增大；空氣 飽和，飽和差為零。,

3、飽和差（d）,大 氣 水 分,植物生產的水分條件,露點溫度：空氣中水氣含量和水氣壓不變時，通過降 低氣溫使空氣達到飽和時的溫度。,露點溫度：空氣中水氣含量和水氣壓不變時，通過降 低氣溫使空氣達到飽和時的溫度。 影 響：水氣壓（正相關） 空氣中水氣壓較大，溫 度降低很少即達飽和，因而 露點溫度較高；空氣中水氣 壓較小，溫度降低很大幅度 才能達飽和，因而露點溫度 較低。,露點溫度（td）,大 氣 水 分,空氣濕度的時間變化,水汽壓的時間變化,日變化,單波型（海洋型） 海洋、沿海地區(qū)、冬季大陸,影響因子：蒸發(fā)強度,雙波型（大陸型） 夏季內陸、沙漠地區(qū),影響因子：蒸發(fā)強度 亂流強度,年變化,影響因子：

4、蒸發(fā)強度,相對濕度的時間變化,絕大多數地區(qū)：與氣溫的日變化反相,T 地面水分蒸發(fā)強度 e T E 并且E比e快 因此 T r 同理 T r,近海地區(qū)及其它大型水體的周圍（晴朗穩(wěn)定的天氣條件下） 與氣溫的日變化同相,海陸風（水陸風） 晝： 吹海風，潮濕 夜： 吹陸風，干燥,日變化,年變化,大多數地區(qū)：與氣溫的年變化反相,T 地面水分蒸發(fā)強度 e T E 并且E比e快 因此 T r 同理 T r,季風氣候區(qū)：與氣溫的年變化同相,夏季： 夏季風，來自海洋，潮濕 冬季： 冬季風，來自內陸，干燥,植物生產的水分條件,水分凝結：由氣態(tài)水轉變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。,水分凝結：由氣態(tài)水轉變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程

5、。 水分凝結的條件：,水分凝結：由氣態(tài)水轉變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。 水分凝結的條件： 水氣達到飽和-增加水氣含量 降溫（露點溫度）,水分凝結：由氣態(tài)水轉變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。 水分凝結的條件： 水氣達到飽和-增加水氣含量 降溫（露點溫度） 凝結核-對水分子有親和力和吸附力的微粒。,水分凝結：由氣態(tài)水轉變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。 水分凝結的條件： 水氣達到飽和-增加水氣含量 降溫（露點溫度） 凝結核-對水分子有親和力和吸附力的微粒。 灰塵，煙粒，鹽粒，花粉，SO2， SO3,水氣凝結：由氣態(tài)水轉變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。 水氣凝結的條件： 水氣達到飽和-增加水氣含量 降溫（露點溫度） 凝結核-對水

6、分子有親和力和吸附力的微粒。 灰塵，煙粒，鹽粒，花粉，SO2， SO3 。 水氣凝結物：露，霜，霧，雪，云，雨，雹。,（2）水氣凝結,大 氣 水 分,凝結條件,凝結發(fā)生的條件,空氣達到飽和或過飽和狀態(tài)，并有凝結核存在。,空氣的飽和或過飽和,實現方式：,增大水汽含量： e eE 降低溫度： T TTd,大氣中常見的降溫過程：, 混合冷卻 絕熱冷卻, 輻射冷卻 接觸冷卻,凝結核,定義：,在水汽凝結過程中起凝結核心作用的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的氣溶膠質粒。,凝結物,地面凝結物,露、霜、霧凇、雨凇,輻射冷卻的產物，形成在晴朗無風的夜間和清晨。,露：貼地層空氣中的水汽在地面發(fā)生凝結而形成的小水滴。,Td0,霜

7、：貼地層空氣中的水汽在地面發(fā)生凝華而形成的小冰晶。,Td0,熱容量小、導熱率小、粗糙的地表易形成露和霜。,霧凇和雨凇,霧凇：附著在樹枝及物體迎風面上的白色的疏松的凝結物。,雨凇：過冷卻雨滴落地后凍結而形成的光滑而透明的冰層。,近地層大氣中的凝結物,霧：飄浮在近地層空氣中的小水滴和小冰晶。,霧的分類：,自由大氣中的凝結物,水汽凝結物懸浮在自由大氣中形成云。,定義：,分類：,發(fā)生學分類,形態(tài)學分類（國際分類法）,云底高度和外形特征,中國地面氣象觀測規(guī)范,云族、云屬、云類、云目、衍生云、轉化云,淡積云,碎積云,濃積云,禿積雨云,鬃積雨云,透光層積云,蔽光層積云,積云性層積云,堡狀層積云,莢狀層積云,

8、層云,碎層云,雨層云,碎雨云,透光高層云,蔽光高層云,透光高積云,蔽光高積云,莢狀高積云,積云性高積云,絮狀高積云,堡狀高積云,毛卷云,密卷云,偽卷云,鉤卷云,毛卷層云,2.降水,降水：從天空降落到地面的固態(tài)或液態(tài)的水汽凝結物。,降水量和降水強度,降水量：從大氣降落到地面的未經蒸發(fā)、滲透、流失而 在水平面上積聚的水層厚度。,單位：毫米,日降水量、旬降水總量、月降水總量、年降水總量,降水強度：單位時間內的降水量。,單位：mm10分鐘、mm小時、mm日,降水變率,用于反映一個地區(qū)降水的變化情況（穩(wěn)定程度）。,Ri 某地某年某時期的實際降水量 R0 該地同期的多年平均降水量,降水絕對變率（降水距平） RiR0,降水的種類,降水分類：,降水強度（mm24h）,降水的形成,充分的水汽供應和空氣的絕熱上升運動。,水汽的擴散轉移過程：,冷暖云滴之間：,大小云滴之間：,過冷卻水滴與冰晶之間： （冰晶效應）,3.土壤水分蒸發(fā),定義,水從液態(tài)