《农业气象学》课程教学大纲 一、课程中文名称： 农业气象学 二、课程英文名称： Agriculural Meteorology 三、课程编号： ZB0300825 GB0300725 四、课程的性质 本课程是研究广义农学含农、林、牧、渔、农经等)与气象学之间的一门新兴的边缘学科，是农 学类和气象类相互结合而形成的，所以它是一门应用性强的学科，属专业基础课程。它一方面研究 与农业有关的气象条件；：另一方面也研究受气象条件影响和制约的有关农业问题及其解决途径。为 国民经济服务是农业气象学的宗旨，提高经济效益和社会效益是衡量其成就的主要尺度。 五、学时数、学分数、开课学期： 课程编号 专业 学分数学时数讲课实验开课学期周学时数 7B0300825 农学 25 40 32 ZB0300825 园艺 2.5 0 32 ZB0300825 植物保护 2.3 40 52 ZB0300825 植物科学与技术 25 40 32 8 7B0300825 种子科学与工程 25 40 32 ZB0300825 设施农业科学与工程2.5 40 32 ZB0300825 观常园艺 2.5 40 32 8 3 GB03007253 草业科学 )5 40 32 GB0300725 农业资源与环境 2.5 40 32 GB0300725 水土保持与荒漠化防 2.5 40 32 8 4 治 GB0300725 土地资源与管理 2.5 40 32 8 六、课程的目的与要求： 通过该课程的学习，旨在培养学生有一定的农业气象基础理论和掌握农业气象学的研究方法。 同时，掌握气象学（含天气学、气候学、微气象学等）的基本知识。 七、本课程与其它课程的联系， 农业气象学的友邻基础学科很多，关系最为密切的有农学（含作物栽培学、果树学、畜牧学、植 物保护学、 士壤学等)、动植物生理 生态学及气象学（含天气学 小9 口栽培学 畜牧学主要是针对作物与牲畜，研究对像比较专一。作物栽培学是利用种子、土肥、气象、植物保 护等多种手段来创造高产；而农业气象学是面向农、林、牧、渔各行业，主要是从利用、保护和改 善气象环境角度来保证农林牧渔各行业的丰收与高效益。 生理学主要研究生物与环境因子的关系和生理规律。所不同的是，农业气象学属于农学与气象 学范畴，它侧重研究作为农业对橡的某些生物与具体天气气候条件的相互关系，另外，还要研究改 善其农业气象条件的措施与途径。这大都不是生理学的内容。 生态学侧重于生态型（基因型）与生态系统的研究。而农业气象学常侧重于农业气候型或称为"气 候生态型"的研究。它是农业系统中的农业气候子系统，与生态系统又是有区别的。所以农业气象学 在诸学科中有自己独特的学科理论和技能。在诸学科发展渗透过程中，农业气象 学起到协调甚至是 导向作用
《农业气象学》课程教学大纲 一、课程中文名称： 农业气象学 二、课程英文名称： Agricultural Meteorology 三、课程编号： ZB0300825 GB0300725 四、课程的性质： 本课程是研究广义农学(含农、林、牧、渔、农经等)与气象学之间的一门新兴的边缘学科，是农 学类和气象类相互结合而形成的，所以它是一门应用性强的学科，属专业基础课程。它一方面研究 与农业有关的气象条件；另一方面也研究受气象条件影响和制约的有关农业问题及其解决途径。为 国民经济服务是农业气象学的宗旨，提高经济效益和社会效益是衡量其成就的主要尺度。 五、学时数、学分数、开课学期： 课程编号 专业 学分数 学时数 讲课 实验 开课学期 周学时数 ZB0300825 农学 2.5 40 32 8 3 4 ZB0300825 园艺 2.5 40 32 8 3 4 ZB0300825 植物保护 2.5 40 32 8 3 4 ZB0300825 植物科学与技术 2.5 40 32 8 3 4 ZB0300825 种子科学与工程 2.5 40 32 8 3 4 ZB0300825 设施农业科学与工程 2.5 40 32 8 3 4 ZB0300825 观赏园艺 2.5 40 32 8 3 4 GB0300725 草业科学 2.5 40 32 8 1 4 GB0300725 农业资源与环境 2.5 40 32 8 1 4 GB0300725 水土保持与荒漠化防 治 2.5 40 32 8 1 4 GB0300725 土地资源与管理 2.5 40 32 8 4 4 六、课程的目的与要求： 通过该课程的学习，旨在培养学生有一定的农业气象基础理论和掌握农业气象学的研究方法。 同时，掌握气象学(含天气学、气候学、微气象学等)的基本知识。 七、本课程与其它课程的联系： 农业气象学的友邻基础学科很多，关系最为密切的有农学(含作物栽培学、果树学、畜牧学、植 物保护学、土壤学等)、动植物生理、生态学及气象学(含天气学、气候学、小气候学)。如栽培学、 畜牧学主要是针对作物与牲畜，研究对象比较专一。作物栽培学是利用种子、土肥、气象、植物保 护等多种手段来创造高产；而农业气象学是面向农、林、牧、渔各行业，主要是从利用、保护和改 善气象环境角度来保证农林牧渔各行业的丰收与高效益。 生理学主要研究生物与环境因子的关系和生理规律。所不同的是，农业气象学属于农学与气象 学范畴，它侧重研究作为农业对象的某些生物与具体天气气候条件的相互关系，另外，还要研究改 善其农业气象条件的措施与途径。这大都不是生理学的内容。 生态学侧重于生态型(基因型)与生态系统的研究。而农业气象学常侧重于农业气候型或称为"气 候生态型"的研究。它是农业系统中的农业气候子系统，与生态系统又是有区别的。所以农业气象学 在诸学科中有自己独特的学科理论和技能。在诸学科发展渗透过程中，农业气象学起到协调甚至是 导向作用
八、教学方法： 授课方式是以教师讲授为主，结合学生讨论、自学、布置作业等辅助方式： 九、考核方法： 考试内容：按照教学大纲的要求和标准以教材为准 考试方式：闭卷 试卷题型：名词解释、填空、判断、单项选择、计算题、图示题、简（论述题等。 考试成绩所占总成绩的比例为70~85%，可根据上课情况作具体调整。 十、选用教材及其它参考书目： 使用教材： 崔学明主编.《农业气象学》高等教育出版社，2006 主要参考书籍： 1杨继武主编.《农业气象学》北京：中央广播电视大学出版社，1990 2.北京农业大学主编《农业气象学》农业出版社，1992. 3.刘江，许秀娟等.《气象学》北京：中国农业出版社，2002， 4.易明辉主编.《气象学与气候学》江西人民出版社，1990. 5李爱贞，刘厚凤等《气象学与气象学基础》北惊：气象出版社，2001 6吉中礼、钱允棋、崔学明等.《农林应用气象》天则出版社，1992. 7翁笃鸣主编.《小气候和农田小气候》北京：农业出版社，1981 一、教学进程安排表： 学时 序号 章节教学内容 理论 实践 合计 1 绪论 2 2 2 辐射交换 7 7 34 4 大气中的水分 4 气压 47 6 天气和灾害性天气 4 气候与农业气候资源 2 8 小气候与农业小气候 2 2 十二、教学内容要点 绪论 一、学习目的： 通过学习绪论。 应掌握本课程的基本构架，研究的对和课程内容的主次之分，以及如何掌握 这些内容，如何应用，解决哪些实际问题等；熟悉课程的性质；了解该课程的任务和发展简史等， 以及大气的组成、分层及各层的特点。本章计划2学时。 二、课程内容： 第一节气象学与农业气象学 (一)、气象学及其研究领域
八、教学方法： 授课方式是以教师讲授为主，结合学生讨论、自学、布置作业等辅助方式； 九、考核方法： 考试内容：按照教学大纲的要求和标准以教材为准 考试方式：闭卷 试卷题型：名词解释、填空、判断、单项选择、计算题、图示题、简(论)述题等。 考试成绩所占总成绩的比例为70～85%，可根据上课情况作具体调整。 十、选用教材及其它参考书目： 使用教材： 崔学明主编.《农业气象学》高等教育出版社，2006. 主要参考书籍： 1.杨继武主编.《农业气象学》北京：中央广播电视大学出版社，1990. 2.北京农业大学主编.《农业气象学》农业出版社，1992. 3.刘江，许秀娟等.《气象学》北京：中国农业出版社，2002. 4.易明辉主编.《气象学与气候学》江西人民出版社，1990. 5.李爱贞，刘厚凤等.《气象学与气象学基础》北京：气象出版社，2001. 6.吉中礼、钱允棋、崔学明等.《农林应用气象》天则出版社，1992. 7.翁笃鸣主编.《小气候和农田小气候》北京：农业出版社，1981. 十一、教学进程安排表： 序号 章节教学内容 学时 理论 实践 合计 １ 绪论 ２ ７ ４ ４ ７ ４ ２ ２ ２ ２ 辐射交换 ７ ３ 温度 ４ ４ 大气中的水分 4 ５ 气压 ７ ６ 天气和灾害性天气 ４ ７ 气候与农业气候资源 ２ ８ 小气候与农业小气候 ２ 十二、教学内容要点 绪论 一、学习目的： 通过学习绪论，应掌握本课程的基本构架，研究的对象和课程内容的主次之分，以及如何掌握 这些内容，如何应用，解决哪些实际问题等；熟悉课程的性质；了解该课程的任务和发展简史等， 以及大气的组成、分层及各层的特点。本章计划2 学时。 二、课程内容： 第一节 气象学与农业气象学 （一）、气象学及其研究领域
(二)、农业气像学的任务及其研究方法 掌握气象学的概念及其研究的内容（主要以气像学、天气学和气候学之间的联系与区别为主， 其他的研究领域做一般了解)，重点掌握气象要素的定义以及各气象要素之间的关系。掌握农业气 象学的概念，了解农业气象学的基本任务和研究方法。 第二节农业气象学发展简史 该部分作一般了解。 第三节大气的一般特性 (一）、大气的组成 (二)、大气的分层 了解大气的组成，掌握大气的组成成份在气象学上的重要作用，重点掌握大气的分层及各层的 特点（重在对流层、平流层的特点）。 三、教学重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点 1、气象要素的定义、各气象要素之间的关系（气象要素与气象条件的区别）； 2、大气的组成成份在气象学上的重要作用； 3、大气的分层及各层的特点（重在对流层、平流层的特点）。 二)、教学难点 气象学、天气学和气候学之间的联系与区别： (三)、教学手段及教学环节 "教"与"学”互动。布置课后作业强化练习以巩固课堂所学内容、加深理解达到掌握该部分内容 四、思考与练习： 1、什么是气象学、天气学、气候学及气候系统？ 2、什么是农业气象学？它的基本任务是什么？ 3、根据大气的垂直结构，共分哪五层？其中对流层、平流层的特点是什么？ 4、名词解释：气象要素、温室效应、大气污染 第一章辐射交换 一学习目的： 通过本章的学习，明确太阳辐射是地球上一切热量的主要来源。它既是大气、陆地和海洋增温 的主要能源，又是大气中一切物理过程和物理现像的基本动力。由于地球绕太阳自转和公转时遵 循"两个不变”，从而使到达地面的太阳辐射能有周期性的变化规律，进而影响了其他气象要素的变 化，使得天气和气候在不同的地点和时期有一定的变化，同时还影响了地面植物的生长发育。本章 计划7学时. 二、课程内容： 第一节辐射的基本知识 (一)、辐射的概念 () 物体对辐射的吸收、 反射和透射 (三)、辐射的基本定律 掌握辐射的概念、基本定律，熟悉辐射的度量单位；理解物体对辐射的吸收、反射和透射，在 农林生产中解决相关的问题， 第二节日地关系和季节形成 (一)、日地关系
（二）、农业气象学的任务及其研究方法 掌握气象学的概念及其研究的内容（主要以气象学、天气学和气候学之间的联系与区别为主， 其他的研究领域做一般了解），重点掌握气象要素的定义以及各气象要素之间的关系。掌握农业气 象学的概念，了解农业气象学的基本任务和研究方法。 第二节 农业气象学发展简史 该部分作一般了解。 第三节 大气的一般特性 （一）、大气的组成 （二）、大气的分层 了解大气的组成，掌握大气的组成成份在气象学上的重要作用，重点掌握大气的分层及各层的 特点（重在对流层、平流层的特点）。 三、教学重点、难点提示和教学手段： （一）、教学重点 1、气象要素的定义、各气象要素之间的关系（气象要素与气象条件的区别）； 2、大气的组成成份在气象学上的重要作用； 3、大气的分层及各层的特点（重在对流层、平流层的特点）。 （二）、教学难点 气象学、天气学和气候学之间的联系与区别； （三）、教学手段及教学环节 "教"与"学"互动。布置课后作业强化练习以巩固课堂所学内容、加深理解达到掌握该部分内容。 四、思考与练习： 1、什么是气象学、天气学、气候学及气候系统？ 2、什么是农业气象学？它的基本任务是什么？ 3、根据大气的垂直结构，共分哪五层？其中对流层、平流层的特点是什么？ 4、名词解释：气象要素、温室效应、大气污染 第一章 辐射交换 一、学习目的： 通过本章的学习，明确太阳辐射是地球上一切热量的主要来源。它既是大气、陆地和海洋增温 的主要能源，又是大气中一切物理过程和物理现象的基本动力。由于地球绕太阳自转和公转时遵 循"两个不变"，从而使到达地面的太阳辐射能有周期性的变化规律，进而影响了其他气象要素的变 化，使得天气和气候在不同的地点和时期有一定的变化，同时还影响了地面植物的生长发育。本章 计划7学时。 二、课程内容： 第一节 辐射的基本知识 （一）、辐射的概念 （二）、物体对辐射的吸收、反射和透射 （三）、辐射的基本定律 掌握辐射的概念、基本定律，熟悉辐射的度量单位；理解物体对辐射的吸收、反射和透射，在 农林生产中解决相关的问题； 第二节 日地关系和季节形成 （一）、日地关系
(二)、太阳高度角和方位角 三1 昼夜的形成与日照长短的变化 (四)、二十四节气 了解日地的关系，掌握"两个不变"是决定日照长短的变化和季节的形成的重要依据：掌握太阳 高度角的定义及其变 了解太阳方位角定义及其变化：掌握昼夜的形成及其长短 的壁化规泽义子能成日理解亮个时间和2 第三节太阳辐射 （一)、大气上界的太阳辐射 (二)、太阳辐射在大气中的减弱 (三)、决定太阳辐射在大气中减弱程度的因子 重点掌握在大气上界的太阳辐射（太阳常数的定义）穿过大气时发生的减弱方式，理解其在光 质和光量上发生的变化，掌握影响减弱的因素以及伴随的天气现象。 第四节到达地面的太阳辐射 (一)、太阳直接辐射 (二)、散射辐射 (三)、太阳总辐射 (四)、下垫面对太阳辐射的反射 重点掌握到达地面的太阳直接辐射、散射辐射和总辐射的大小决定的因素，日年变化；对到达 地面的太阳直接辐射、散射辐射和总辐射的光谱变化做一般了解：熟悉地面的反射率的大小受什么 因素影响且会应用 第五节地面净辐射 (一)、地面辐射和大气的长波辐射 (二)、大气对长波辐射的吸收 (三)、地面有效辐射 (四)、地面净辐射 重点掌握地面有效辐射、地面净辐射的意义和变化以及影响其变化的因子；掌握地面有效辐 射、地面净辐射在天气和气候形成和变化中的作用；熟悉大气对长波辐射的吸收。 第六节太阳辐射与农业生产 (一）、太阳辐射光谱对植物的影响 (二).光照度与植物生长发音 (三)、光照时间与植物生长发育 (四)、光能利用率及其提高途径 了解太阳辐射对植物生长发育的影响，理解光能利用率的概念及其提高途径。 三、教学重点、难点提示和教学手段： (一)、教学重点 辐射的基本定律；太阳高度角的变化（日、年变化）；昼夜的形成和昼夜长短的变化规律以及 季节的形成。太阳辐射（太阳常数）穿过大气层时发生的减弱方式，影响因素，并伴随的天气现 象 地面有效辐射的意义以及地表辐射收支情况。 (二)、教学难点 "两个不变"即地轴的指向不变和地轴与黄道面的夹角不变；太阳高度角的变化（日、年变化）即 随季节和纬度的变化如何理解三种减弱方式的不同：到达地面的太阳直接辐射、散射辐射和总辐
（二）、太阳高度角和方位角 （三）、昼夜的形成与日照长短的变化 （四）、二十四节气 了解日地的关系，掌握"两个不变"是决定日照长短的变化和季节的形成的重要依据；掌握太阳 高度角的定义及其变化（日、年变化），了解太阳方位角定义及其变化；掌握昼夜的形成及其长短 的变化规律，季节的形成，理解几个时间概念和 24个节气。 第三节 太阳辐射 （一）、大气上界的太阳辐射 （二）、太阳辐射在大气中的减弱 （三）、决定太阳辐射在大气中减弱程度的因子 重点掌握在大气上界的太阳辐射（太阳常数的定义）穿过大气时发生的减弱方式，理解其在光 质和光量上发生的变化，掌握影响减弱的因素以及伴随的天气现象。 第四节 到达地面的太阳辐射 （一）、太阳直接辐射 （二）、散射辐射 （三）、太阳总辐射 （四）、下垫面对太阳辐射的反射 重点掌握到达地面的太阳直接辐射、散射辐射和总辐射的大小决定的因素，日年变化；对到达 地面的太阳直接辐射、散射辐射和总辐射的光谱变化做一般了解；熟悉地面的反射率的大小受什么 因素影响且会应用。 第五节 地面净辐射 （一）、地面辐射和大气的长波辐射 （二）、大气对长波辐射的吸收 （三）、地面有效辐射 （四）、地面净辐射 重点掌握地面有效辐射、地面净辐射的意义和变化以及影响其变化的因子；掌握地面有效辐 射、地面净辐射在天气和气候形成和变化中的作用；熟悉大气对长波辐射的吸收。 第六节 太阳辐射与农业生产 （一）、太阳辐射光谱对植物的影响 （二）、光照度与植物生长发育 （三）、光照时间与植物生长发育 （四）、光能利用率及其提高途径 了解太阳辐射对植物生长发育的影响，理解光能利用率的概念及其提高途径。 三、教学重点、难点提示和教学手段： （一）、教学重点 辐射的基本定律；太阳高度角的变化（日、年变化）；昼夜的形成和昼夜长短的变化规律以及 季节的形成。太阳辐射（太阳常数）穿过大气层时发生的减弱方式，影响因素，并伴随的天气现 象， 地面有效辐射的意义以及地表辐射收支情况。 （二）、教学难点 "两个不变"即地轴的指向不变和地轴与黄道面的夹角不变；太阳高度角的变化（日、年变化）即 随季节和纬度的变化；如何理解三种减弱方式的不同；到达地面的太阳直接辐射、散射辐射和总辐
射的光谱变化的分析。 (三)、教学手段及教学环节 "教"与学"互动。布置课后作业强化练习以巩固课堂所学内容、加深理解达到掌握该部分内容。 四、思考与练习： 1、何为辐射？辐射遵循哪些基本定律？ 2、请用正午太阳高度角公式求算：北京市(39°48N)一年中，正午时刻太阳高度角何日最大？何日 最小？数值各为多少？ 3、太阳辐射穿过大气时发生了哪些变化，影响太阳辐射在大气中减弱的因素有哪些？ 4、地面有效辐射的大小受地面和大气的那些因子影响？ 5、写出地面净辐射方程，说明各分量对其有何影响？ 6、不同的光谱植物有何景影响？ 7、什么是光能利用率？提高光能利用率的途径有哪些？ 8、名词解释：太阳常数、日照百分率、总辐射、大气逆辐射、大气窗口、光合有效辐射 第二章温度 一、学习目的： 通过本章的学习，明确温度是下垫面和大气热量变化的表征值，由于受到到达地面的太阳辐射 能的影响和制约，所以地面和大气温度也有周期性的变化特点和变化规律。温度更是地面植物生命 活动必要条件之 本章计划4学时。 二、课程内容： 第一节地面层与空气的热量交换方式 (一）、分子热传导 (二)、辐射 对流 (四)、平流 (五)、乱流 (六)、潜执 理解各种热量交换方式（大小和方向）。 第二节土壤温度 (一）、地表层热量平衡方程式 (二)、土壤热力学特性： (三)、土壤中热量的传递 (四)、士壤温度的日年变化 (五)、士壤温度的垂直分布类型 (六)、土壤的冻结和解冻 (七)、土壤温度对植物的影响 掌握地表层热量平衡方程式，掌握土壤热特性，了解土壤中热量的传递、土壤的冻结与解冻 重点掌握土温的日年变化，熟悉士壤温度的垂直分布，了解土壤温度对植物的影响。 第三节水层温度 (一)、影响水层温度变化的因子 (二)、水面温度的变化特点 了解影响水面温度变化因子和变化的特点
射的光谱变化的分析。 （三）、教学手段及教学环节 "教"与"学"互动。布置课后作业强化练习以巩固课堂所学内容、加深理解达到掌握该部分内容。 四、思考与练习： 1、何为辐射？辐射遵循哪些基本定律？ 2、请用正午太阳高度角公式求算：北京市（39°48N′）一年中，正午时刻太阳高度角何日最大？何日 最小？数值各为多少？ 3、太阳辐射穿过大气时发生了哪些变化，影响太阳辐射在大气中减弱的因素有哪些？ 4、地面有效辐射的大小受地面和大气的哪些因子影响？ 5、写出地面净辐射方程，说明各分量对其有何影响？ 6、不同的光谱对植物有何影响？ 7、什么是光能利用率？提高光能利用率的途径有哪些？ 8、名词解释：太阳常数、日照百分率、总辐射、大气逆辐射、大气窗口、光合有效辐射 第二章 温度 一、学习目的： 通过本章的学习，明确温度是下垫面和大气热量变化的表征值，由于受到到达地面的太阳辐射 能的影响和制约，所以地面和大气温度也有周期性的变化特点和变化规律。温度更是地面植物生命 活动必要条件之一。本章计划4学时。 二、课程内容： 第一节 地面层与空气的热量交换方式 （一）、分子热传导 （二）、辐射 （三）、对流 （四）、平流 （五）、乱流 （六）、潜热 理解各种热量交换方式（大小和方向）。 第二节 土壤温度 （一）、地表层热量平衡方程式 （二）、土壤热力学特性； （三）、土壤中热量的传递 （四）、土壤温度的日年变化 （五）、土壤温度的垂直分布类型 （六）、土壤的冻结和解冻 （七）、土壤温度对植物的影响 掌握地表层热量平衡方程式，掌握土壤热特性，了解土壤中热量的传递、土壤的冻结与解冻， 重点掌握土温的日年变化，熟悉土壤温度的垂直分布，了解土壤温度对植物的影响。 第三节 水层温度 （一）、影响水层温度变化的因子 （二）、水面温度的变化特点 了解影响水面温度变化因子和变化的特点