《太阳辐射》PPT课件.ppt
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第一章第一章 太阳辐射太阳辐射第一节 太阳辐射 第二节 地面辐射和大气辐射 第三节 太阳辐射与农业生产 第一节第一节 太阳辐射太阳辐射有关辐射的基本知识有关辐射的基本知识 1、辐射、辐射 温度大于绝对零度（温度大于绝对零度（-273℃)的物体以电磁波和的物体以电磁波和粒子的形式向周围放射能量，这种能量的传播方式粒子的形式向周围放射能量，这种能量的传播方式称称辐射，传递的能量称辐射能辐射，传递的能量称辐射能 2、太阳辐射、太阳辐射 太阳是一个及其炙热的气态球体，中心温度为太阳是一个及其炙热的气态球体，中心温度为20×106K，表面温度高达，表面温度高达6 000K，因此太阳时刻不，因此太阳时刻不停的向四周放射巨大的能量，称为停的向四周放射巨大的能量，称为太阳辐射太阳辐射 •一、太阳辐射时间长短一、太阳辐射时间长短•二、太阳辐射光谱二、太阳辐射光谱•三、太阳辐照度三、太阳辐照度•四、太阳在大气辐射中的减弱作用四、太阳在大气辐射中的减弱作用•五、到达地面的太阳辐射五、到达地面的太阳辐射•六、地面对太阳辐射的反射六、地面对太阳辐射的反射第一节第一节 太阳辐射太阳辐射 一、太阳辐射时间长短一、太阳辐射时间长短•（一）地球公转与四季形成（一）地球公转与四季形成• 由于地球绕太阳公转时，不同时期获得的由于地球绕太阳公转时，不同时期获得的辐射能量不同，使温度不同，从而形成四季。
辐射能量不同，使温度不同，从而形成四季太阳直射北半球时，北半球太阳高度角大，日太阳直射北半球时，北半球太阳高度角大，日照时间长，获得的太阳辐射能多，温度高；照时间长，获得的太阳辐射能多，温度高；反反之，太阳直射南半球，北半球温度低之，太阳直射南半球，北半球温度低 • 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（66.5°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、秋季地球公转与四季形成地球公转与四季形成 四季四季天文学天文学气候学气候学（月份）（月份）农业科学农业科学（候均温）（候均温）古代民间古代民间春季春季春分春分-夏至夏至3-510.0-22.0立春立春~谷雨谷雨夏季夏季夏至夏至-秋分秋分6-8＞＞22.0立夏立夏~大暑大暑秋季秋季秋分秋分-冬至冬至9-1110.0-22.0立秋立秋~霜降霜降冬季冬季冬至冬至-春分春分12-次年次年2＜＜10.0立冬立冬~大寒大寒 四季的划分四季的划分 二十四节气二十四节气地球绕太阳公转一周要转地球绕太阳公转一周要转360度，期间地球要自转度，期间地球要自转365圈，历时圈，历时365天。
天把地球公转一周等分为二十四等份，把地球公转一周等分为二十四等份，每一等份为每一等份为15度，大约历时度，大约历时15天，这天，这15天为一个节气天为一个节气 春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连 秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒 上半年来六廿一，下半年来八廿三上半年来六廿一，下半年来八廿三 每月两节日期定，最多相差一两天每月两节日期定，最多相差一两天春春 分分谷谷 雨雨立立 春春雨雨 水水夏夏 至至大大 暑暑小小 满满秋秋 分分霜霜 降降处处 暑暑冬冬 至至大大 寒寒惊惊 蛰蛰清清 明明芒芒 种种小小 暑暑立立 夏夏白白 露露寒寒 露露立立 秋秋大大 雪雪小小 寒寒立立 冬冬小小 雪雪下一页 二十四节－立春二十四节－立春立春：立春：2月月3日日-- -- 2月月5日日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪春季春季开始开始植物植物开始开始萌发萌发生长生长 二十四节气－雨水二十四节气－雨水雨水：雨水：2月月18日日-- -- 2月月20日日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪 二十四节气二十四节气—惊蛰惊蛰惊蛰：3月5日-- 3月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪开始打开始打雷雷蛰伏蛰伏的昆虫的昆虫被惊醒被惊醒开始四开始四处活动处活动 二十四节气二十四节气—春分春分春分：3月20日-- 3月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪太阳太阳直射直射赤道赤道昼夜昼夜平分平分 二十四节气二十四节气—清明清明清明：4月4日-- 4月6日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪气候气候温暖温暖草木草木复苏复苏 二十四节气二十四节气—谷雨谷雨谷雨：4月19日-- 4月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪降水降水增加增加雨生雨生百谷百谷 二十四节气二十四节气—立夏立夏立夏：5月5日-- 5月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪夏季夏季开始开始植物植物开始开始旺盛旺盛生长生长 二十四节气二十四节气—小满小满小满：5月20日-- 5月22日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪麦类麦类作物作物的籽的籽粒粒即即将饱将饱满。
满 二十四节气二十四节气—芒种芒种芒种：6月5日-- 6月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪麦类麦类作物作物成熟成熟秋作秋作物忙物忙于播于播种 二十四节气二十四节气—夏至夏至夏至：6月21日-- 6月22日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪炎夏炎夏到来到来白昼白昼最长最长 二十四节气二十四节气—小暑小暑小暑：7月6日-- 7月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪炎热炎热的季的季节节但但未达未达到最到最热 二十四节气二十四节气—大暑大暑大暑：7月22日-- 7月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪最热最热的时的时节 二十四节气二十四节气—立秋立秋立秋：8月7日-- 8月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪秋季秋季开始开始进入进入收获收获时节时节 二十四节气二十四节气—处暑处暑处暑：8月22日-- 8月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪躲藏躲藏终止终止炎热炎热天气天气即将即将过去过去 二十四节气二十四节气—白露白露白露：9月7日-- 9月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪早晚早晚气温气温较低较低露水露水较重较重 二十四节气二十四节气—秋分秋分秋分：9月22日-- 9月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪太阳太阳直射直射赤道赤道昼夜昼夜平分平分 二十四节气二十四节气—寒露寒露寒露：10月8日-- 10月9日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪早晚早晚气温气温更低更低露水露水发凉发凉已有已有冷意冷意 二十四节气二十四节气—霜降霜降霜降：10月23日-- 10月24日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪天气天气转冷转冷开始开始见霜见霜 二十四节气二十四节气—立冬立冬立冬：11月7日-- 11月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪冬季冬季开始开始寒冷寒冷天气天气到来到来 二十四节气二十四节气—小雪小雪小雪：11月22日-- 11月23日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪天气天气较冷较冷降水降水以雪以雪的形的形态出态出现现但但雪量雪量较小较小 二十四节气二十四节气—大雪大雪大雪：12月6日-- 12月8日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪天气天气更冷更冷降雪降雪量大量大形成形成地面地面积雪积雪 二十四节气二十四节气—冬至冬至冬至：12月21日-- 12月23日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪寒寒冬冬到到来来白白天天最最短短 二十四节气二十四节气—小寒小寒小寒：1月5日-- 1月7日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪一年一年中较中较寒冷寒冷的时的时节节但但不是不是最冷最冷 二十四节气二十四节气—大寒大寒大寒：1月20日-- 1月21日 惊 蛰春 分清 明谷 雨立 春雨 水芒 种夏 至小 暑大 暑立 夏小 满白 露秋 分寒 露霜 降立 秋处 暑大 雪冬 至小 寒大 寒立 冬小 雪一年一年中最中最冷的冷的时节时节 一月小寒接大寒，二月立春雨水连；一月小寒接大寒，二月立春雨水连； 惊蛰春分在三月，清明谷雨四月天；惊蛰春分在三月，清明谷雨四月天； 五月立夏和小满，六月芒种夏至连；五月立夏和小满，六月芒种夏至连； 七月大暑和小暑，立秋处暑八月间；七月大暑和小暑，立秋处暑八月间； 九月白露接秋分，寒露霜降十月全；九月白露接秋分，寒露霜降十月全； 立冬小雪十一月，大雪冬至迎新年。
立冬小雪十一月，大雪冬至迎新年 抓紧季节忙生产，种收及时保丰年抓紧季节忙生产，种收及时保丰年二十四节有先后，下列口诀记心间二十四节有先后，下列口诀记心间 （二）太阳高度角与太阳方位角（二）太阳高度角与太阳方位角•1）、赤纬）、赤纬（（ δ ）） •太阳光线垂直照射地球的位置，以当地地理纬太阳光线垂直照射地球的位置，以当地地理纬度来表示度来表示赤纬在北半球取正值，在南半球取赤纬在北半球取正值，在南半球取负值•一年里太阳赤纬在一年里太阳赤纬在｀｀至－｀之间变动至－｀之间变动春分日春分日和秋分日和秋分日，太阳直射赤道，，太阳直射赤道，δ=０；０；夏至日夏至日，太，太阳直射北回归线，阳直射北回归线，｀｀ ；；冬至日冬至日，太阳直射南回，太阳直射南回归线，归线，δ＝＝ －｀－｀ •2)、太阳高度角（、太阳高度角（h⊙ ⊙）） •太阳平行光线与地平面的交角称为太阳高度角，太阳平行光线与地平面的交角称为太阳高度角，常简称为太阳高度常简称为太阳高度 h⊙ ⊙ = 0°时最小，时最小，h⊙ ⊙ = 90°时时最大• § 太阳高度角（太阳高度角（h⊙ ⊙）的变化：）的变化： 一一天天中中，，早早晨晨和和傍傍晚晚，，h⊙ ⊙最最小小，，水水平平面面上上得得到到太阳能少；正午，太阳能少；正午，h⊙ ⊙大，水平面上得到的太阳能多大，水平面上得到的太阳能多。
北北半半球球：一一年年中中，，冬冬至至h⊙ ⊙最最小小，，夏夏至至最最大大所所以，太阳辐射能夏季大，冬季小以，太阳辐射能夏季大，冬季小 •３３)、太阳方位角（Ａ）、太阳方位角（Ａ） • 太阳方位角是指太阳光在水平面上投影太阳方位角是指太阳光在水平面上投影和当地子午线的夹角和当地子午线的夹角取正南为零度，以西取正南为零度，以西为正（正西为＋为正（正西为＋90º）；以东为负（正东为）；以东为负（正东为-90º），正北为），正北为±180º•cosA= 1、昼夜的形成、昼夜的形成 地球在自转的过程地球在自转的过程中，总是有半个球面向中，总是有半个球面向着太阳，表现为白昼，着太阳，表现为白昼，称为称为昼半球昼半球，另外半个，另外半个球面背对着太阳，表现球面背对着太阳，表现为黑夜，称为为黑夜，称为夜半球夜半球，，昼半球与夜半球的交界昼半球与夜半球的交界线称为线称为晨昏线晨昏线地球不停的自转，就形成了昼停的自转，就形成了昼夜交替的现象，如右图夜交替的现象，如右图（三）昼夜形成与日照时数（三）昼夜形成与日照时数 2、昼夜长短的变化、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轨道面保持66º33ˊ的倾角，使得晨昏线和地轴不在一个的倾角，使得晨昏线和地轴不在一个平面上（春秋分除外），平面上（春秋分除外），因此晨昏线和地球上的纬度因此晨昏线和地球上的纬度线相交割，把同一纬度线分为两部分，一部分在昼半线相交割，把同一纬度线分为两部分，一部分在昼半球，称之为球，称之为昼弧段昼弧段；一部分在夜半球，称为；一部分在夜半球，称为夜弧段。
夜弧段 又由于地球和太阳的相对位置经常发生变化，而地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，轴方向保持不变，使晨昏线也经常发生变化，晨昏晨昏 线线所分割的昼弧段和夜弧段的长短也经常发生变化（赤所分割的昼弧段和夜弧段的长短也经常发生变化（赤道地区昼弧和夜弧相等），道地区昼弧和夜弧相等），形成了昼夜长短的变化形成了昼夜长短的变化 北半球日照时间变化：北半球日照时间变化： ①① 一年中，夏至日照时间最长，冬至最短；一年中，夏至日照时间最长，冬至最短； ②② 夏夏半半年年昼昼长长夜夜短短，，昼昼长长随随纬纬度度升升高高而而增增长长，，日日照照时时间间越越长长，，冬冬半半年年昼昼长长随随纬纬度度升升高高而而缩缩短短，，日日照照时时间间缩缩短短，，春春、、秋秋分分则不随纬度升高而变则不随纬度升高而变3、日照时间、日照时间 3 3、日照时间、日照时间v可照时数（昼长）可照时数（昼长）v实照时数实照时数v日照百分率日照百分率v光照时间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，所以实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 可可照照时时数数（（昼昼长长））是是日日出出至至日日没没的的时时数数，，实实际际上上，，就就作作物物光光合合作作用用所所需需光光照照而而言言，，在在日日出出前前和和日日落落后后，，太太阳阳光光线线在在地地平平线线以以下下0°- 6°时时，，光光通通过过大大气气散散射射到到地地表表产产生生一一定定光光照照度度，，这这种种光光分分别别称称曙曙光光和和暮暮光光，，所以所以 光照时间光照时间=可照时间可照时间+曙暮光时间曙暮光时间 二、太阳辐射光谱二、太阳辐射光谱§ 太阳辐射光谱太阳辐射光谱§太阳辐射能随波长的分布曲线太阳辐射能随波长的分布曲线 在大气的上届，太阳辐射能绝大部分集中在在大气的上届，太阳辐射能绝大部分集中在波长波长0.15-4μm之间，占太阳辐射总能量的之间，占太阳辐射总能量的99%集中在紫外线、可见光、红外线波段内，因波长集中在紫外线、可见光、红外线波段内，因波长比较短，比较短，所以称太阳辐射为短波辐射。
所以称太阳辐射为短波辐射 太阳辐射光谱中，能量密度最大值是太阳辐射光谱中，能量密度最大值是μmp12 v 可见光区可见光区(0.μm））能量占总能量占总能量的能量的50%，具有，具有光效应，光效应，是人类肉是人类肉眼可见光谱区，也眼可见光谱区，也是植物光合作用的是植物光合作用的有效光谱区可见有效光谱区可见光可按波长由长至光可按波长由长至短分解为短分解为红、橙、红、橙、黄、绿、青、蓝、黄、绿、青、蓝、紫七色光紫七色光太阳辐太阳辐射的最大波长射的最大波长v 紫外光区紫外光区（（μm））能量占总能量的能量占总能量的7%，具有化学，具有化学效应，效应，全部到达全部到达地面有毁灭生物地面有毁灭生物的作用，幸大气的作用，幸大气中中O3层吸收而到层吸收而到达地面的极少，达地面的极少，它具有杀菌消毒，它具有杀菌消毒，促进种子萌发的促进种子萌发的作用v 红外线区红外线区（（μm））能量能量占总能量的占总能量的43%，，具有具有热效应，热效应，起起着加热地面、着加热地面、大气、动、大气、动、植物等物体植物等物体的作用 三、三、太阳辐照度太阳辐照度1、太阳辐照度、太阳辐照度 太太阳阳辐辐照照度度是是反反映映太太阳阳辐辐射射强强弱弱程程度度的的物物理理量量。
它它指指单单位位时时间间内内投投射射到到单单位位面面积积上上的的太太阳阳辐辐射射能能量量，，用用符符号号S表表示示,其其单单位位为为J/ (m2.s) 2、太阳常数、太阳常数 当地球处于当地球处于日地平均距离日地平均距离时，在大气时，在大气上界，所测得的上界，所测得的太阳辐照度太阳辐照度变化较小，称为变化较小，称为太阳常数太阳常数 •太阳常数的数值随太阳黑子数目的变化太阳常数的数值随太阳黑子数目的变化和测定方法的不同而有变化和测定方法的不同而有变化,并非一个常并非一个常数• 1981年年10月世界气象组织根据火箭、月世界气象组织根据火箭、卫星等仪器观测的结果，将太阳常数值卫星等仪器观测的结果，将太阳常数值修改为修改为1367.69 J/ (m2.s) ,其变化幅度一其变化幅度一般在般在±2% 范围内 •3. 到达地面的太阳辐照度到达地面的太阳辐照度 • 如果不考虑大气的影响如果不考虑大气的影响，则地平面上的太，则地平面上的太阳辐照度取决于阳辐照度取决于太阳高度角太阳高度角图中(P13)(P13)的的SˊSˊ为某地平面的为某地平面的太阳辐照度太阳辐照度，，S S0 0为为太阳常数太阳常数，，h h⊙⊙为太阳高度角。
为太阳高度角这时到达这时到达ACAC和和ABAB面上的总辐射面上的总辐射量相等量相等，即：，即： • S Sˊˊ=S=S0 0SinhSinh⊙⊙ • 一天中，正午一天中，正午h h⊙⊙最大，最大，SˊSˊ值最大，夜间值最大，夜间h h⊙⊙最小（为零），最小（为零），S Sˊˊ也值最小；一年中，夏至也值最小；一年中，夏至正午正午h h⊙⊙最大，最大，SˊSˊ值最大，冬至正午值最大，冬至正午h h⊙⊙最小，最小，SˊSˊ也值最小也值最小 4、、 光照强度光照强度•表示光效应的物理量，称为表示光效应的物理量，称为光照强度光照强度，简称，简称照照度•光照强度的大小取决于可见光的强弱光照强度的大小取决于可见光的强弱它指单它指单位时间内垂直投射到单位面积上的对正常人眼位时间内垂直投射到单位面积上的对正常人眼能产生光亮感觉的能产生光亮感觉的太阳辐射能量太阳辐射能量，其单位为，其单位为Lx（勒克斯）勒克斯）•照度有日变化，一天中以正午时为最大一年照度有日变化，一天中以正午时为最大一年中夏季最大，冬季最小随纬度增加，照度减中夏季最大，冬季最小随纬度增加，照度减小。
小•晴天时，照度由直射光和散射光二部分构成，晴天时，照度由直射光和散射光二部分构成，阴天仅为散射光阴天仅为散射光 四、太阳辐射在大气中的减弱作用四、太阳辐射在大气中的减弱作用 若若大大气气上上界界得得到到的的太太阳阳辐辐射射能能为为100%，，经经过过大大气气层层后后，，大大气气和和云云层层吸吸收收了了20%，，大大气气散散射射10%，，云云层层等等反反射射共共返返回回宇宇宙宙空空间间27%，，能能直直达达和和散散射射到到达达地地面面且且被地面吸收的仅被地面吸收的仅43% 可见大气对太阳辐射的减弱是强烈的可见大气对太阳辐射的减弱是强烈的返回 q 大气对太阳辐射的减弱方式大气对太阳辐射的减弱方式•吸收作用吸收作用•散射作用散射作用•反射作用反射作用 大大气气的的某某些些成成分分，，具具有有选选择择吸吸收收某某些些波波长长的的太太阳阳辐辐射射的的特特性性(吸吸收收量量为为大大气气上上界界的的6%）），，其其中中最最主主要要的的有有O2、、O3、、水水汽汽和和CO2等 O2、、 O3：：强强 烈烈 吸吸 收收 波波 长长<290nm的的紫紫外外线线；；水水汽汽、、CO2及及微尘杂质：微尘杂质： 主要吸收红外线；主要吸收红外线； 大气对可见光谱区吸收极少。
大气对可见光谱区吸收极少 另另外外，，云云层层能能吸吸收收大大量量的的太太阳阳辐射，辐射，吸收量为大气上界的吸收量为大气上界的14%• 分子散射分子散射 当当直直径径比比太太阳阳辐辐射射波波长长小小的的质质粒粒（（空空气分子）气分子）所产生的散射所产生的散射 分分子子散散射射具具有有选选择择性性，，波波长长越越短短，，被被散散射射的的越越强强；；而而波波长长较较长长的的辐辐射射，，则被散射的较弱例则被散射的较弱例 (p15)• 粗粒散射粗粒散射 •当当直直径径比比太太阳阳辐辐射射波波长长大大的的质质粒粒(烟烟尘、云雾滴）尘、云雾滴）所产生的散射所产生的散射 粗粗粒粒散散射射没没有有选选择择性性，，对对各各种种波波长长几几乎乎具具有有同同等等散散射射能能力力，，散散射射系系数数不再随波长改变，称之为漫射不再随波长改变，称之为漫射 大大气气中中较较大大的的尘尘粒粒、、云云层层能能反反射射太太阳阳辐辐射射到到宇宇宙宙空空间间去去，，其其中中云云层层反反射射作作用用最最显显著著云云的的反反射射能能力力随随云云状状、、云云量量和和云云厚厚而而不不同同。
云云量量愈愈多多，，云云层层愈愈厚厚，，反反射射愈愈强强使使太太阳辐射削弱阳辐射削弱27%返回 q 大气对太阳辐射的减弱方式大气对太阳辐射的减弱方式•大气层的厚度大气层的厚度 • 大气透明程度大气透明程度 太太阳阳辐辐射射穿穿过过大大气气的的路路程程越越长长，，它它被被减减弱弱得得越越多多；；反反之之路路径径越越短短，，被将减弱得越少被将减弱得越少 太太阳阳辐辐射射穿穿过过大大气气层层的的厚厚度度与与太太阳阳高高度度角角有有关关太太阳阳高高度度角角越越大大，，太太阳阳辐辐射射穿穿过过大大气气层层的的路程越短路程越短 用大气透明系用大气透明系数表示与大气的与大气的密度、水汽含量以密度、水汽含量以及尘埃杂质大小及及尘埃杂质大小及含量有关，这些物含量有关，这些物质越多，大气透明质越多，大气透明程度越差，因而太程度越差，因而太阳辐射受到的减弱阳辐射受到的减弱越强 五、到达地面的太阳辐射五、到达地面的太阳辐射Ø经过大气减弱后投射到地面的太阳辐射由两部分组成，即太阳直接辐射和散射辐射即太阳直接辐射和散射辐射直接辐射是直接辐射是指以平行光线的形式直接投射到地面的太阳辐指以平行光线的形式直接投射到地面的太阳辐射。
射直接辐射照度直接辐射照度是指单位面积，在单位时间内所接受的是指单位面积，在单位时间内所接受的直接辐射，用直接辐射，用Sˊ表示散射辐射散射辐射是指经散射后，由天空投射到地面的太阳辐射是指经散射后，由天空投射到地面的太阳辐射散散射辐射照度射辐射照度是指单位面积，在单位时间内所接受的散射辐射，是指单位面积，在单位时间内所接受的散射辐射，用用D表示直接辐射与散射辐射之和，称为总辐射直接辐射与散射辐射之和，称为总辐射直接辐射照度与散直接辐射照度与散射辐射照度之和称为总辐照度射辐射照度之和称为总辐照度（（Q）即即 Q = S'+ D返回 主要是太阳高度角和大气透明系数主要是太阳高度角和大气透明系数 (1) (1)太阳高度角太阳高度角 当太阳高度角增大时，直接辐射和散当太阳高度角增大时，直接辐射和散射辐射都增大，因而总辐射也增大又射辐射都增大，因而总辐射也增大又由于由于太阳高度角有日、年变化和随纬度的变化太阳高度角有日、年变化和随纬度的变化，，因此总辐射也有日、年变化和空间水平变化因此总辐射也有日、年变化和空间水平变化。
（一）影响太阳总辐照度的因素（一）影响太阳总辐照度的因素 （（2)2)大气透明度大气透明度 当大气透明系数增大时，直接辐射增当大气透明系数增大时，直接辐射增大，大，但散射辐射减小，但散射辐射减小，这时，辐射总量的变化这时，辐射总量的变化就无法判断就无法判断一般来说，直接辐射大于散射辐一般来说，直接辐射大于散射辐射，射，因此，当大气透明系数增大时，总辐射也因此，当大气透明系数增大时，总辐射也增大 (3) (3)海拔高度海拔高度• 当海拔升高时，大气透明系数增大，总当海拔升高时，大气透明系数增大，总辐射也增大辐射也增大 (4)(4)云量云量 云量增多，总辐射可能增大，也可能减小，分云量增多，总辐射可能增大，也可能减小，分为以下三种情况：为以下三种情况： ①①当天空乌云密布时当天空乌云密布时，直接辐射为零，直接辐射为零（（SˊSˊ=0=0），到达地面的辐照度以散射辐射（），到达地面的辐照度以散射辐射（D D）为主，）为主，但其值也减小，则这时的总辐射（但其值也减小，则这时的总辐射（Q Q）必定减小。
必定减小 ② ②当部分天空有云，且云遮住阳光当部分天空有云，且云遮住阳光，，这时，对这时，对该区域来讲，直接辐射为零（该区域来讲，直接辐射为零（SˊSˊ=0=0），而散射辐射），而散射辐射（（D D））的增大量补偿不了直接辐射（的增大量补偿不了直接辐射（SˊSˊ））的减小量，的减小量，则总辐射（则总辐射（Q Q））也减小 ③③当部分天空有云，而且是没有遮住阳光的中当部分天空有云，而且是没有遮住阳光的中云和高云，云和高云，这时，对该区域来讲，直接辐射（这时，对该区域来讲，直接辐射（SˊSˊ））没有明显减小，或减小不多，而散射辐射（没有明显减小，或减小不多，而散射辐射（D D））却有却有明显增大，因此使得明显增大，因此使得总辐射（总辐射（Q Q））增大 （二）太阳总辐照度的变化规律（二）太阳总辐照度的变化规律1 1、总辐照度的日变化、总辐照度的日变化 一天中，总辐照度夜间一天中，总辐照度夜间为零，日出后逐渐增大，正午达到最大，午后又逐为零，日出后逐渐增大，正午达到最大，午后又逐渐减小 2 2、总辐照度的年变化、总辐照度的年变化 一年中，中、高纬度地一年中，中、高纬度地区总辐照度夏季最大，冬季最小。
区总辐照度夏季最大，冬季最小赤道附近，赤道附近，一年一年中有两个最大值，分别出现在春分和秋分中有两个最大值，分别出现在春分和秋分3 3、光照度的变化、光照度的变化 晴天时，光照度由直射光和晴天时，光照度由直射光和散射光两部分组成；阴天时，只有散射光散射光两部分组成；阴天时，只有散射光 4 4、太阳辐射总量的变化、太阳辐射总量的变化 一天内，一般在中纬度地区，夏季太阳辐射一天内，一般在中纬度地区，夏季太阳辐射日总量大日总量大 ，冬季太阳辐射日总量小；，冬季太阳辐射日总量小； 一年中，太阳辐射年总量一般随纬度的增高一年中，太阳辐射年总量一般随纬度的增高而减少而减少 P16)P16)( (三三) ) 到达地面太阳辐射光谱的变化到达地面太阳辐射光谱的变化 六、地面对太阳辐射的反射和吸收六、地面对太阳辐射的反射和吸收1 1、地面的反射辐射、地面的反射辐射: : 到达地面的太阳总辐射中，有一部分被到达地面的太阳总辐射中，有一部分被地面反射回到大气中，称为地面反射辐射地面反射回到大气中，称为地面反射辐射。
地面地面反射辐射占到达地面的总辐射的百分率，称为地反射辐射占到达地面的总辐射的百分率，称为地面反射率，以面反射率，以r r表示 反射率主要与下垫面性质有关反射率主要与下垫面性质有关 下垫面：垫在空气层下面的面下垫面：垫在空气层下面的面p17)p17)2 2、地面对太阳辐射的吸收、地面对太阳辐射的吸收由于太阳辐射不能穿透地球，所以由于太阳辐射不能穿透地球，所以地面吸收率为地面吸收率为1-1-r r返回 第二节第二节 地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射一、地面辐射一、地面辐射§ 1 1、地面辐射（、地面辐射（E Ee e）：）：地面昼夜不停的向外放射辐射能，称地面辐射地面昼夜不停的向外放射辐射能，称地面辐射 地地面面辐辐射射的的大大部部分分为为大大气气所所吸吸收收，，少少量量透透过过大大气气向向宇宇宙宙空空间间散散逸逸，，如如果果地地面面温温度度按按300K300K计计算算，，地地面面辐辐射射的的波波长长范范围围在在3-80μm3-80μm之之间间，，最最大大放放射射能能力力的的波长约为波长约为10μm10μm。
地地面面辐辐射射的的波波长长全全部部在在红红外外光光区区，，因因此此，，地面辐射又称为地面长波辐射和红外热辐射地面辐射又称为地面长波辐射和红外热辐射 地面长波辐射通过大气层时，大气中的地面长波辐射通过大气层时，大气中的水汽、二氧化碳和水滴等吸收了绝大部分的地面水汽、二氧化碳和水滴等吸收了绝大部分的地面辐射能，辐射能，其中尤以水汽的吸收能力最强其中尤以水汽的吸收能力最强 据统计据统计地面辐射地面辐射的能量的能量93%93%被大气所吸被大气所吸收收，，仅有仅有7%7%的能量散失在大气层之外，的能量散失在大气层之外，而大气对而大气对太阳辐射的吸收仅为大气上界的太阳辐射的吸收仅为大气上界的6%6%，，可见大气能可见大气能量主要直接来自地面，而不是来自太阳，量主要直接来自地面，而不是来自太阳，所以说所以说地面辐射是低层大气的主要热源地面辐射是低层大气的主要热源2 2、地面辐射结果、地面辐射结果 二、大气辐射二、大气辐射§ 大气辐射：大气辐射：大气向外放射的辐射大气向外放射的辐射 大大气气平平均均温温度度比比地地面面低低，，其其辐辐射射波波长长范范围围为为7-120μm7-120μm，，最最大大放放射射能能力力的的波波长长为为15μm15μm，，也也属属于于红红外长波辐射。
外长波辐射§ 大大气气辐辐射射有有一一部部分分向向上上进进入入宇宇宙宙空空间间，，有有一一部部分分向向下下到到达达地地面面，，这这一一部部分分因因与与地地面面辐辐射射的的方方向向相相反反，，称为称为大气逆辐射（大气逆辐射（E Ea a） 大气热效应大气热效应 大大气气能能让让大大部部分分的的太太阳阳辐辐射射透透过过而而到到达达地地面面，，使使地地面面获获得得能能量量，，却却把把地地面面辐辐射射几几乎乎全全部部吸收，阻止地面能量外泄；吸收，阻止地面能量外泄； 还还以以大大气气逆逆辐辐射射的的形形式式把把一一部部分分能能量量传传回回给给地地面面，，补补偿偿了了地地面面以以辐辐射射的的形形式式所所损损失失的的能能量量，，这这就就使使地地面面不不至至于于过过多多地地损损失失热热量量，，而而对对地地面面起起到了保温作用，到了保温作用，这种作用称为大气热效应这种作用称为大气热效应 因因为为大大气气效效应应与与温温室室玻玻璃璃的的保保温温效效应应相相似，所以也称为大气的温室效应似，所以也称为大气的温室效应。
三、地面有效辐射（三、地面有效辐射（E E）） 是指地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差，是指地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差，用用E E表示 即即 E=EE=Ee e- E- Ea a 通通常常地地面面温温度度高高于于大大气气温温度度，，相相应应地地E Ee e>E>Ea a，，E E常常为为正正值值，，这这说说明明地地面面由由于于放放射射长长波波辐辐射射大大于于吸吸收收的的长长波波辐辐射射而而经经常常失失去去热热量量，，E E是是地地面面净净损损失失的的热热量量E E愈大，地面热量损失愈多，降温愈剧烈愈大，地面热量损失愈多，降温愈剧烈 影响地面有效辐射的因素影响地面有效辐射的因素 1 1．水汽．水汽 水汽是关键因素，空气中水汽含量增加，水汽是关键因素，空气中水汽含量增加，大气逆辐射增强，地面有效辐射减小大气逆辐射增强，地面有效辐射减小，所以当天空有，所以当天空有云、雾存在时，地面有效辐射较小，云、雾存在时，地面有效辐射较小，云层越厚云底越云层越厚云底越低，地面有效辐射越小。
低，地面有效辐射越小 2 2．风．风 风能促进对流，使上层热量往下传递给风能促进对流，使上层热量往下传递给地面，地面，所以夜间有风时地面有效辐射较小所以夜间有风时地面有效辐射较小 3 3．地气温差．地气温差 当地温高于气温时，当地温高于气温时，地面有效辐射为正值，且地面有效辐射为正值，且随地气温差的增大而增大（随地气温差的增大而增大（这种情况多发生在白天这种情况多发生在白天）；）； 当地温低于气温时，当地温低于气温时，地面有效辐射为负值，且地面有效辐射为负值，且地气温差越大，地面有效辐射越小地气温差越大，地面有效辐射越小（这种情况多发生（这种情况多发生在夜间）在夜间） 影响地面有效辐射的因素影响地面有效辐射的因素4.4.下垫面性质下垫面性质 无植被覆盖的地面有效辐射无植被覆盖的地面有效辐射较有植被覆盖的较有植被覆盖的大大；； 起伏不平的粗糙地面起伏不平的粗糙地面较平坦地的有效辐射较平坦地的有效辐射大大；； 干燥的下垫面干燥的下垫面较潮湿的下垫面的有效辐射较潮湿的下垫面的有效辐射大。
大5 5．．覆盖覆盖 采用薄膜、草垫等材料在夜间覆盖时地面有效采用薄膜、草垫等材料在夜间覆盖时地面有效辐射减小辐射减小6 6．．海拔高度海拔高度 随海拔高度的增加，水汽量减少，大气逆辐射随海拔高度的增加，水汽量减少，大气逆辐射减小，减小，所以所以地面有效辐射增大地面有效辐射增大 四、地面辐射差额四、地面辐射差额v地面辐射差额公式地面辐射差额公式 地面辐射差额是指单位面积的地表面，地面辐射差额是指单位面积的地表面，在一定时间内，辐射能的收入和支出之差在一定时间内，辐射能的收入和支出之差 用用R R表示 即：即：R=R=（（Sˊ+DSˊ+D）（）（1-r1-r））-E -E 连接1 2 地面辐射差额的变化规律地面辐射差额的变化规律 1 1、日变化、日变化 一天中，白天一天中，白天地面吸收的太阳总辐射远远大于地面吸收的太阳总辐射远远大于地面有效辐射，地面有效辐射，R R＞＞0 0，，地面得到热量，温度升高。
地面得到热量，温度升高 其中，一般情况下，其中，一般情况下，SˊSˊ＞＞D D，，所以所以白天白天以以SˊSˊ为为主，则主，则R R的日变化与的日变化与SˊSˊ的日变化基本一致，的日变化基本一致，在中午在中午前后达到最大值前后达到最大值夜间，（夜间，（Sˊ+DSˊ+D）（）（1-r1-r））=0=0，，R=-R=-E E，所以，所以R R＜＜0 0，，地面失热而降温地面失热而降温 2 2、年变化、年变化 一年中，夏季一年中，夏季，，太阳辐射照度较强，太阳辐射照度较强，R R＞＞0 0；；冬冬季季，，太阳辐射照度较弱，太阳辐射照度较弱，R R＜＜0 0 正负值的转换月份因纬度而异，正负值的转换月份因纬度而异，在低纬度在低纬度R R＞＞0 0的月份较多，的月份较多，随纬度增加，随纬度增加，R R＞＞0 0的月份减少的月份减少 •紫外光区对植物生长发育的影响紫外光区对植物生长发育的影响•可见光区对植物生长发育的影响可见光区对植物生长发育的影响•红外光区对植物生长发育的影响红外光区对植物生长发育的影响 第三节第三节 太阳辐射与农业生产太阳辐射与农业生产一、太阳辐射光谱对植物生长发育的影响一、太阳辐射光谱对植物生长发育的影响 紫外光区对植物生长发育的影响紫外光区对植物生长发育的影响•小于的短紫外线小于的短紫外线对植物有机体有致伤作用，大多数对植物有机体有致伤作用，大多数高等植物或真菌在这种辐射线照射下几乎立即死亡。
高等植物或真菌在这种辐射线照射下几乎立即死亡•的紫外线的紫外线对大多数植物有害，人们利用这部分紫外对大多数植物有害，人们利用这部分紫外线消毒土壤、消灭农作物的病虫害线消毒土壤、消灭农作物的病虫害•的紫外线的紫外线对植物无害，可使植物矮壮，叶片变厚对植物无害，可使植物矮壮，叶片变厚可使果品色泽红润、深沉，果品成熟期如缺少紫外可使果品色泽红润、深沉，果品成熟期如缺少紫外线，则含糖量降低线，则含糖量降低但有些植物要防止紫外线才能但有些植物要防止紫外线才能获得良好的品质，如云雾茶、生姜等获得良好的品质，如云雾茶、生姜等 可见光区对植物生长发育的影响可见光区对植物生长发育的影响• 可见光是太阳辐射波谱中与植物生长发育关系可见光是太阳辐射波谱中与植物生长发育关系最密切的波段，最密切的波段，绿色植物进行光合作用时，可见光绿色植物进行光合作用时，可见光被叶绿素吸收并参与光化学反应，被叶绿素吸收并参与光化学反应，所以可见光也称所以可见光也称为光合辐射，又称生理辐射为光合辐射，又称生理辐射 • 植物对光合辐射各种波长的吸收和利用是不同植物对光合辐射各种波长的吸收和利用是不同的，的，把参与作物光合作用并转化为有机物质而贮存把参与作物光合作用并转化为有机物质而贮存起来的太阳辐射称为起来的太阳辐射称为光合有效辐射。
光合有效辐射• 叶绿素的吸收高峰有两个，一个在（主要为蓝、叶绿素的吸收高峰有两个，一个在（主要为蓝、紫光），一个在（主要为红、橙光），紫光），一个在（主要为红、橙光），因此是植物因此是植物光合作用效率最高的波长光合作用效率最高的波长 可见光中蓝、紫光的光谱对植物（如向日葵）可见光中蓝、紫光的光谱对植物（如向日葵）的向光性运动起着重要作用，的向光性运动起着重要作用，当植物向光部分遇当植物向光部分遇到这段光谱时，生长就受到抑制，比背光部位长到这段光谱时，生长就受到抑制，比背光部位长得慢，导致植物向光性弯曲得慢，导致植物向光性弯曲可见，蓝、紫光具可见，蓝、紫光具有防止茎叶徒长的作用有防止茎叶徒长的作用• 可见光还可用于诱杀害虫，可见光还可用于诱杀害虫，因为昆虫的视觉因为昆虫的视觉波长范围为，偏于短波，而且多数昆虫具有趋光波长范围为，偏于短波，而且多数昆虫具有趋光性，这样，就可以在夜间利用萤光灯发出的较短性，这样，就可以在夜间利用萤光灯发出的较短光谱诱杀害虫光谱诱杀害虫 红外光区对植物生长发育的影响红外光区对植物生长发育的影响 红红外外线线具具有有热热效效应应，，它它不不直直接接参参加加植植物物有有机机质质制制造造过过程程，，却却是是影影响响植植物物热热力力状况的重要因素。
状况的重要因素 红红外外线线的的热热效效应应使使植植物物的的体体温温升升高高，，从从而而促促进进植植物物的的蒸蒸腾腾和和物物质质运运输输等等生生理理过过程程，，促促进进干干物物质质的的积积累累，，而而且且外外界界环环境境的温度愈低，红外线的热效应愈大的温度愈低，红外线的热效应愈大 二、光照度与植物生长发育的关系二、光照度与植物生长发育的关系（一）影响光合作用（一）影响光合作用（二）影响作物的发育进程（二）影响作物的发育进程（三）影响作物的品质（三）影响作物的品质返回 （一）影响光合作用（一）影响光合作用• 光饱和点光饱和点：在一定光照度范围内，植物的光：在一定光照度范围内，植物的光合速率随光照度的上升而增加，合速率随光照度的上升而增加，但当光照度超但当光照度超过一定限度时，过一定限度时，光照度即使继续增大，光合速光照度即使继续增大，光合速率也不再增加此时的光照度叫光饱和点，也率也不再增加此时的光照度叫光饱和点，也称饱和光强称饱和光强• 光补偿点：光补偿点：是指光照度降低到一定程度时，是指光照度降低到一定程度时，光合速率与呼吸强度达到平衡的光照度光合速率与呼吸强度达到平衡的光照度。
也称也称补偿光强补偿光强返回 • 不同作物的光饱和点不同不同作物的光饱和点不同• 一般来说，喜阳作物的光饱和点比较一般来说，喜阳作物的光饱和点比较高，高，如水稻、小麦、柑橘、桃树、棉花、玉米、如水稻、小麦、柑橘、桃树、棉花、玉米、花生、大豆、向日葵以及荒漠和高山的作物花生、大豆、向日葵以及荒漠和高山的作物；；• C4 C4作物的光饱和点高于作物的光饱和点高于C3C3作物光饱和作物光饱和点高的作物对光能的利用率比较高点高的作物对光能的利用率比较高• 作物群体的光饱和点高于单株、单叶的作物群体的光饱和点高于单株、单叶的光饱和点，光饱和点，封行后的群体甚至不存在光饱和点，封行后的群体甚至不存在光饱和点，因为光照度增加，群体的上层叶片虽已饱和，因为光照度增加，群体的上层叶片虽已饱和，但下层叶片光合速率仍随光照度的增加而提高，但下层叶片光合速率仍随光照度的增加而提高，所以群体的总的光合速率不断上升所以群体的总的光合速率不断上升 • 不同作物的光补偿点不同，不同作物的光补偿点不同，一般来说，一般来说，耐荫作物的光补偿点比较低耐荫作物的光补偿点比较低，如茶树、生姜、，如茶树、生姜、韭菜、苋菜、蕃茄、白菜、甜菜等。
韭菜、苋菜、蕃茄、白菜、甜菜等• 作物群体的光补偿点也较单株、单叶为作物群体的光补偿点也较单株、单叶为高，高，因为群体内叶片多，相互遮阳，当光照度因为群体内叶片多，相互遮阳，当光照度弱时，上层叶片还能进行光合作用，但下层叶弱时，上层叶片还能进行光合作用，但下层叶片则相反片则相反• 群体中光补偿点为上层叶片光合速率群体中光补偿点为上层叶片光合速率和下层叶片呼吸强度消耗达到平衡时的光照度和下层叶片呼吸强度消耗达到平衡时的光照度连接连接 （二）影响作物的发育进程（二）影响作物的发育进程§ 多多数数栽栽培培作作物物正正常常生生长长发发育育的的适适宜宜照照度度为为8000-12000lx8000-12000lx，，光光照照过过强强或或不不足足都都能能引引起起植植物生长不良，产量降低，甚至死亡物生长不良，产量降低，甚至死亡• 一般强光有利于生殖生长，弱光有利一般强光有利于生殖生长，弱光有利于营养生长于营养生长如，强光下有利于黄瓜雌花的分如，强光下有利于黄瓜雌花的分化及小麦小花的分化化及小麦小花的分化。
• 但光照不足会引起植物茎杆柔弱，倒伏；但光照不足会引起植物茎杆柔弱，倒伏；棉花蕾铃易落棉花蕾铃易落 （三）影响作物的品质（三）影响作物的品质§光照度对植物产品质量有影响光照度对植物产品质量有影响§生生长长在在遮遮荫荫地地的的禾禾本本科科作作物物的的蛋蛋白白质质含含量量减减少少，，糖糖用用甜甜菜菜根根中中含含糖糖量量减减少少，，马马铃铃薯薯块块茎茎中中淀淀粉粉质质也减少；也减少；§光照条件好的瓜果含糖多而香甜可口光照条件好的瓜果含糖多而香甜可口§但但光照太强，烟草、茶叶等喜阴作物品质下降光照太强，烟草、茶叶等喜阴作物品质下降总结 三、光照时间与植物生长发育的关系三、光照时间与植物生长发育的关系（一）光周期现象和类型（一）光周期现象和类型Ø植物的光周期现象植物的光周期现象 § 长日照植物长日照植物§ 短日照植物短日照植物§ 中性植物中性植物 在在植植物物发发育育前前期期，，要要在在较较长长白白昼昼条条件件下下，，才才能能进进入入开开花花结结实实的的植植物物如如小小麦麦、、大大麦麦、、马马铃铃薯薯、、甜甜菜菜、、豌豌豆豆、、落落叶叶松松等等。
这这类类植植物物要要求求日日照照愈愈长长，，发发育育（（开开花花结结实实））越越快快缩缩短短日日照照则则只只长长茎茎叶叶而而延延迟迟开开花花该该类类植植物物一一般般发发源源于于高高纬纬地地区区，，多为耐寒植物多为耐寒植物 在在植植物物发发育育前前期期，，要要在在较较短短白白昼昼条条件件下下，，才才能能进进入入开开花花结结实实的的植植物物，，如如晚晚稻稻、、玉玉米米、、棉棉花花、、大大豆豆、、茶茶树树等等该该类类植植物物要要求求日日照照愈愈短短，，发发育育愈愈快快，，延延长长日日照照时时间间则则只只长长茎茎叶叶而而延延迟迟或或不不开开花花这这类类植植物物多多发发源源于低纬地区，多为喜温植物于低纬地区，多为喜温植物 这类植物对日照长短不敏感如荞麦、茄子、黄瓜等 植物被分成长、短日照植物被分成长、短日照植物类型，需要一个客观的日植物类型，需要一个客观的日照时间长度标准，长于或短于照时间长度标准，长于或短于这个长度，长、短日照植物都这个长度，长、短日照植物都不能开花结实，始终保持原有不能开花结实，始终保持原有的营养生长状态，这个界限长的营养生长状态，这个界限长度叫度叫临界日照长度临界日照长度。
一般以每一般以每日时间为日时间为12-14h12-14h为临界日照时为临界日照时间长度，间长度，但不是任何植物都如但不是任何植物都如此此 光周期现象：光周期现象：昼夜昼夜交替及它们的长度对植物交替及它们的长度对植物开花结实有很大的影响，开花结实有很大的影响，有些植物需要长夜短昼才有些植物需要长夜短昼才能开花，另外一些则相反，能开花，另外一些则相反，这种现象称为光周期现象这种现象称为光周期现象 Ø（二）日照时间与作物引种（二）日照时间与作物引种• 纬度相近地区之间引种纬度相近地区之间引种 南种北引南种北引• 短日照作物短日照作物 北种南引北种南引 南种北引南种北引• 长日照作物长日照作物 北种南引北种南引日日照照时时间间相相近近，，引种成功率大引种成功率大 由于北方生长季内日由于北方生长季内日照时间比南方长，加照时间比南方长，加之温度降低，使作物之温度降低，使作物发育减慢，生育期延发育减慢，生育期延长，严重时甚至不能长，严重时甚至不能开花结实。
开花结实光温对发光温对发育速度也有育速度也有““叠加叠加””作用作用为确保能及时为确保能及时成熟，成熟，南种北引时应南种北引时应引入较早熟的品种或引入较早熟的品种或感光性较弱的品种感光性较弱的品种由由于于南南方方生生长长季季内内日日照照时时间间比比北北方方短短，，加加之之温温度度升升高高，，使使作作物物发发育育加加快快，，生生育育期期缩缩短短，，没没能能长长好好营营养养体体，，出出现现早早穗穗现现象象，，穗穗小小粒粒少少，，故故产产量量降降低低光光温温对对发发育育速速度度也也有有“叠叠加加”作作用用为为使使引引种种成成功功，，北北种种南南引引时时应应引引入入晚晚熟熟或或感感光光性弱品种性弱品种 由于南方日照缩短，由于南方日照缩短，发育减慢，但温度升发育减慢，但温度升高，发育加快，高，发育加快，光温光温对发育速度有对发育速度有“互相互相抵偿抵偿”作用长日照植物的跨纬度长日照植物的跨纬度引种，生育期长短变引种，生育期长短变化应综合分析化应综合分析 由由于于北北方方日日照照增增长长，，发发育育加加快快，，但但温温度度降降低低，，发发育育减减慢慢，，因因此此光光温温对对发发育育速速度度影影响响有有“互相抵偿互相抵偿”作用。
作用 四、作物的光能利用率及其提高途径四、作物的光能利用率及其提高途径•（一）作物的光能利用率（一）作物的光能利用率 • 光能利用率是植物光合作用产物中贮光能利用率是植物光合作用产物中贮存的能量占所得到的能量的百分率存的能量占所得到的能量的百分率一般是用一般是用单位时间内在单位土地面积上植物增加的干重单位时间内在单位土地面积上植物增加的干重换算成热量，去除以同一时间内该面积上所得换算成热量，去除以同一时间内该面积上所得到的太阳辐射能总量来表示到的太阳辐射能总量来表示 • 到达作物层的太阳辐射，到达作物层的太阳辐射，一部分一部分被作物被作物反射到空间，反射到空间，一部分一部分漏射或透射到地面，漏射或透射到地面，其余其余部分部分被作物（主要是叶片）所吸收被作物（主要是叶片）所吸收• 但是，在被作物吸收的这部分辐射中，但是，在被作物吸收的这部分辐射中，大部分转化为热量释放出来，大部分转化为热量释放出来，而而只有一小部分只有一小部分用于光合作用用于光合作用，制造碳水化合物，，制造碳水化合物，所以作物的所以作物的光能利用率是很低的。
光能利用率是很低的作物的光能利用率较低作物的光能利用率较低 四、作物的光能利用率及其提高途径四、作物的光能利用率及其提高途径（二）影响光能利用率提高的主要因素（二）影响光能利用率提高的主要因素• 作物自身的光合效能低和总的光合量低是作物自身的光合效能低和总的光合量低是限制光能利用的主要原因，具体表现在以下几个限制光能利用的主要原因，具体表现在以下几个方面：方面：•1 1．光能转化率低．光能转化率低 投射到大田的光合有效辐射值投射到大田的光合有效辐射值有较大的浪费，有较大的浪费，即田间漏光、农耗时期光能损失、即田间漏光、农耗时期光能损失、田间叶片的反射以及衰老的叶片不参与光合作用田间叶片的反射以及衰老的叶片不参与光合作用等损失约占等损失约占36%36%而光合作用中消耗于呼吸作用的而光合作用中消耗于呼吸作用的物质及其它损失，占光合作用的物质及其它损失，占光合作用的20~30%20~30% 四、作物的光能利用率及其提高途径四、作物的光能利用率及其提高途径•2 2．温度．温度 • 高温高温下（下（35.0℃35.0℃以上），以上），光合速率降低，光合速率降低，这主要是由于高温使叶片气孔关闭。
这主要是由于高温使叶片气孔关闭冬春气温冬春气温低，低，使植物体生长矮小，不能形成足够的叶面使植物体生长矮小，不能形成足够的叶面积，使植物光合产量不高另外，积，使植物光合产量不高另外，自然界还有自然界还有一些高低温灾害一些高低温灾害，使植物生长状况变坏使植物生长状况变坏•3 3．水分．水分 水分不足，蒸腾减小，气孔关闭，水分不足，蒸腾减小，气孔关闭，使植物光合作用下降使植物光合作用下降•4 4．二氧化碳．二氧化碳 农田内农田内CO2CO2不足，光合作用下降不足，光合作用下降据观测，水稻田据观测，水稻田CO2CO2浓度经常比大气常量低浓度经常比大气常量低10%-20%10%-20%，，光合作用光合作用也相应下降也相应下降10%-20%10%-20% 四、作物的光能利用率及其提高途径四、作物的光能利用率及其提高途径•（三）提高光能利用率的途径（三）提高光能利用率的途径•1 1．充分利用生长季节，优化耕作制度和栽培措施．充分利用生长季节，优化耕作制度和栽培措施 • 作物在作物在苗期往往较稀苗期往往较稀，有大量的太阳光漏射到地面上，有大量的太阳光漏射到地面上而浪费了，而浪费了，间作套种间作套种是解决这个问题的有效措施。
是解决这个问题的有效措施它延长了它延长了生长季节，较充分地利用了各种小气候条件生长季节，较充分地利用了各种小气候条件，从而提高了光，从而提高了光能与土地利用率能与土地利用率 • 另一方面，间作套种的边际优势的作用是很大的另一方面，间作套种的边际优势的作用是很大的在在同一种植密度下，由于同一种植密度下，由于增加边行与多层受光，因而增加了直增加边行与多层受光，因而增加了直接照光面接照光面，把单作时光照分布的上强下弱形势变成边行光照，把单作时光照分布的上强下弱形势变成边行光照强、光照比较均匀的形势，改善了农田通风透光条件强、光照比较均匀的形势，改善了农田通风透光条件 四、作物的光能利用率及其提高途径四、作物的光能利用率及其提高途径• 栽培管理上还常栽培管理上还常采用育苗移栽（如水稻）采用育苗移栽（如水稻）以充分利用季节与光能以充分利用季节与光能在寒冷季节，使在寒冷季节，使用温室用温室和其它措施，和其它措施，延长作物生长期，以充分利用自然延长作物生长期，以充分利用自然生长季节所不能利用的大量太阳辐射能生长季节所不能利用的大量太阳辐射能•2 2．选育合理的株型、叶型、高产和不倒伏品种．选育合理的株型、叶型、高产和不倒伏品种 • 一般斜立叶一般斜立叶较利于群体中光能的合理分布较利于群体中光能的合理分布与利用，并且与利用，并且斜立叶向外反射光较少，向下漏光斜立叶向外反射光较少，向下漏光较多，使下面有更多叶片见光较多，使下面有更多叶片见光。
株型紧凑的群体株型紧凑的群体互相遮荫较少，耐弱光照抗倒，形成较大的叶面互相遮荫较少，耐弱光照抗倒，形成较大的叶面积，光合利用率高积，光合利用率高 四、作物的光能利用率及其提高途径四、作物的光能利用率及其提高途径•3 3．创造合理的叶面积，提高单位面积的光合生产．创造合理的叶面积，提高单位面积的光合生产率率 • 采取合理的水肥措施，采取合理的水肥措施，创造适宜的叶面积，创造适宜的叶面积，改善群体的通风透光条件；改善群体的通风透光条件；采用中耕、镇压与施采用中耕、镇压与施用化学激素等用化学激素等，以调整株型，改善群体受光条件；，以调整株型，改善群体受光条件；用用化学药剂整枝化学药剂整枝以调整株型叶色；以调整株型叶色；精量播种，机精量播种，机械间苗以减少郁蔽械间苗以减少郁蔽• 通过上述措施，改善作物生长的环境条件通过上述措施，改善作物生长的环境条件以充分供应光合作用所需的光量子、以充分供应光合作用所需的光量子、CO2CO2、水分以、水分以及保证适宜的温度环境，提高光能利用率及保证适宜的温度环境，提高光能利用率 大豆中耕 精量播种机 机械间苗 q要求深刻理解和熟练掌握的重点内容：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辐射强度和太阳常数概念•太阳高度角变化规律太阳高度角变化规律•大气对太阳辐射的减弱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、公式及变化规律地面辐射差额有关概念、公式及变化规律•光照与农业生产光照与农业生产 q要求一般理解和掌握的内容：要求一般理解和掌握的内容：•辐射及其特性辐射及其特性•太阳辐射光谱、辐射波谱与农业生产太阳辐射光谱、辐射波谱与农业生产•光能利用与农业生产光能利用与农业生产q难点：难点：•日照时间与作物引种日照时间与作物引种 。
