武汉农业气候分析范文文档格式.docx
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2．太阳辐射和日照
太阳辐射能是地面能量的最主要来源，也是大气中一切物理现象和物理过程的基本动力，因此太阳辐射是气候形成的重要原因。
下表是通过1971—2000年累年气候资料得到的
月份
1
2
3
4
5
6
直接辐射平均月总量
738.7
802.6
994.4
1427.4
1806.9
1939
散射辐射平均月总量
1245.2
1419.6
1834.4
2296.6
2592.9
2658.9
光合有效辐射
991.95
1111.1
1414.4
1862
2199.9
2298.95
7
8
9
10
11
12
2842.0
2673.4
1860.6
1519.9
1187.9
1009.2
2537.1
2599
2088.6
1657.1
1316.3
1166.6
2689.6
2636.2
1974.6
1588.5
1252.1
1087.9
表一：
太阳辐射逐月变化表（单位：
十万焦/平方米）
根据表一和图一，武汉的直接太阳辐射从1月到7月是逐月上升的，7月份达到最大值（2842.0MJ/m2·
月），；
而从7月到12月，总太阳辐射是逐月递减的，到一月份太阳直接辐射最小为（1009.2MJ/m2·
月）。
这一结果是由于武汉夏季中太阳高度角最大，冬季太阳高度角最小，所以在一年中，对武汉来说，直接辐射最大值出现在7月，最小值出现在1月，总辐射的年变化与直接辐射的年变化基本上一致。
理论依据是，太阳直接辐射与太阳高度角h、大气质量数m和大气透明系数a相关。
太阳直接辐射随太阳高度角增大而增大，随着大气透明系数增大而增大。
然而照此分析6月至8月的太阳辐射量应该相差不大，但8月份的太阳辐射明显高于6月份。
这是由于6月份正值“梅雨”季节，降水量大，云层厚度也厚，大气透明系数小，所以太阳辐射量少于8月份。
通过比较发现，散射辐射与太阳直接辐射的变化趋势基本相同，在5-8月份散射辐射量最大，在一月份最小只有1245.2MJ/㎡，在六月份达到最大，这主要是因为散射辐射的大小也与太阳高度角、大气透明度、大气质量数等因素有关。
但由于武汉六月份正值“梅雨”季节，降水量大，故散射辐射量出现比直接辐射高的“异常现象”。
2.2.光合有效辐射PAR
太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射，PAR是PhotosyntheticallyActionRadiation的英文缩写。
PAR的波长范围在0.4~0.7um，与可见光基本重合。
光合有效光辐射占太阳直接辐射的比例随太阳高度角的增加而增加，最高可达45%。
而在散射辐射中，光合有效辐射的比例可达60%~70%之多，所以多云天反而提高了PAR的比例。
平均起来，光合有效辐射占太阳辐射的50%比较合理。
可以大致按照下面的公式进行计算：
PAR=0.5（Rsb+Rsd）
从图1中可以看出，光合有效辐射与太阳直接辐射及散射辐射的变化趋势基本一致。
1月到7月PAR是逐月上升的，7月份达到最大值，7月8月变化不大；
而从8月到12月，PAR开始逐月递减。
光合有效辐射，与直接辐射和散射辐射密切相关，所以PAR变化趋势与太阳辐射总量是一致。
但有适当的云量可以使散射辐射增强，PAR相应增大。
PAR形成生物量的基本能源，直接影响着农作物的生长、发育，决定着农产品的产量和产品质量。
提高在夏季的农业PAR利用的投入，对农业生产有重大意义。
2.3日照时数和日照百分率
日照时数指直接辐射照射的时间，（日照百分率=（日照时数/可照时数）×
100%）
日照时数（小时）
104.1
105.4
115.6
151.2
181.8
179.9
日照百分率（％）
33
34
31
39
43
232.7
241.2
174.1
161.6
144.3
136.5
54
59
47
46
表二：
日照时数（小时）与日照百分率（1971-2000年）的月平均量
武汉地区处于北纬30°
N附近，稍稍处于北回归线以北，而6-7月份太阳赤纬在北回归线附近，故6-7月份照时数应该最大，但却都低于8月份，原因是武汉地区6-7月份虽然是日可照最大的月份，但是6-7月份降雨量很大导致平均日照时间短于8月份，所以日照时数在8月份最大。
8月份后太阳赤纬南移，日照时数也随之减小。
12-1月份，太阳赤纬在南回归线附近，日照时数也最小。
由图2可看出有，3月日照百分率最低是31%，8月日照百分率最高是59%。
按理论来讲，1月份左右太阳直射点在南回归线，白昼最短，日照百分率应该最小，但却比3月份的要大。
原因是虽然3月份可照时数相对增长，但3月份武汉受阴雨天气的影响，导致日照时间缩短，所以3月份是最低值。
而由于武汉特殊的地理位置8月份可照时数达到了最大。
三．气温
气温是表示空气冷热程度的物理量，大气温度状况是决定天气变化的重要因子之一，因此气温既是天气预报的重要项目，也是天气预报的重要依据。
3.1．气温的年变化
一年中气温随时间的连续变化称为气温的年变化。
一年中最冷月与最热月的月平均气温之差即为气温年较差。
影响气温年较差的因子主要有纬度和海陆因素。
平均温度（℃）
3.7
5.8
10.1
16.8
21.9
25.7
逐月气温变幅（℃）
7.5
7.6
7.8
8.5
8.2
7.4
极端最高温度（℃）
24.2
26.9
28.2
33.5
36.1
37.4
极端最低温度（℃）
-18.1
-11.2
-3.4
0.7
8.1
13
28.7
28.3
23.4
17.7
11.4
7.2
8.8
8.9
39.3
38.8
37.6
29.8
22.5
17.8
17.5
10.2
1.3
-7.1
-10.1
表三：
武汉气温年变化
由表三和图三可知，随着太阳直射点的北移，太阳高度角逐渐增大，辐射量增加，同时还受副热带高压的影响，武汉地区的1-7月份温度逐渐升高，在7、8月份到达最大。
由表3、图3可知：
（1）极值温度:
武汉最高月平均温度为28.7℃,出现在7月，最低温度3.7℃,出现在１月。
（2）月际变化：
从一月份开始，气温逐渐升高，到7月份达到最大值，以后气温逐渐下降一直到1月下降到最低。
（3）极端气温：
从表上可知夏季极端最高温度高达39.3度，而极端最低温时最低出现在一月份达到了—18.1度，二者的差值为57.4度。
（4）气温年较差=最热月平均温度-最冷月平均温度，算的武汉的气温年较差为25.0℃，相对较大，这主要是因为武汉地处大陆性气候，夏季炎热，冬季寒冷，所以气温相差很大（5）大陆度：
根据大陆度的计算公式K=1.7A/Sinφ—20.4=1.7×
25/Sin（30.63℃）—20.4=63.02（A为气温年较差，φ为地理纬度）由于武汉的大陆度等于63.02>
50，具有大陆性气候的特点，气温年较差较大。
（K＜50海洋性气候K＞50大陆性气候）
3.2．用气温划分四季
春、夏、秋、冬，统称为四季，季节的划分有天文季节、气候季节和自然天气季节。
我国现在常用的气候四季是20世纪30年代张宝坤以侯平均温度为指标划分的，故又称温度四季。
侯平均温度低于10℃为冬季，高于22℃为夏季，介于10℃-22℃之间的为春季或秋季。
按此指标划分，福州至柳城一线以南无冬季，哈尔滨以北无夏季，青藏高原因海拔高度关系也无夏季，云南四季如春（秋）。
此外其他各地四季都比较明显，尤以中纬更为明显。
气候四季的划分，照顾了各地区的差异，为农业服务较天文四季更符合实际。
候
3月
8.6
9.6
10.7
11.6
12.5
5月
19.6
20.4
21.3
22.2
22.8
23.5
9月
25.9
25.1
23.9
21.7
20.8
11月
14.8
13.8
12.3
表四:
候平均温度表（单位：
℃）
依据气温划分四季，候平均温度低于10℃为冬季，高于22℃为年夏季，介于10℃至22℃之间的为春季和秋季。
由表4可以看出，武汉的季节可以划分为明确的春夏秋冬四季，且夏冬两季持续时间比春秋两季长。
春季3月16日开始，持续时间约为60天；
夏季5月16日开始，持续时间约为133天；
秋季9月26开始，持续时间约为61天，冬季11月26开始，持续时间约为112天。
夏冬两季各持续约4个月，春秋各持续约2个月，可以看出，夏冬两季持续时间比春秋两季长。
3.3．积温和农业指标温度
积温是指某一时段内逐日平均气温积累之和。
它是研究作物生长、发育对热量的要求和评价热量资源的一种指标。
单位为℃，研究温度对作物生长、发育的影响，既要考虑到温度的强度，又要注意到温度的作用时间。
农业指标温度：
是指能指示农作物生长发育、田间作业的温度。
农业气象中通常使用的有活动积温和有效积温两种。
①活动积温（Y）：
高于生长下限温度（B）的日平均温度（ti）为活动温度，如日平均气温≥0℃的活动积温和日平均气温≥10℃的活动温度等。
活动温度则是指作物在某时期内活动温度的总和。
即：
（ti≥B）
当ti小于生长下限温度时，ti=0，某种作物完成某一生长发育阶段或完成全部生长发育过程，所需的积温为一相对固定值。
②有效积温（A）：
平均温度（ti）与生长下限温度（B）之差。
而有效积温是指作物在某时期内有效温度之和。
查资料得，在武汉，作物生长期的起始和中止日期分别约为2月10日和12月24日，持续时间为317天。
所以武汉适宜作物生长。
积温作为表征地区热量的标尺，常作为气候区划和农业气候区划的热量指标，以衡量该地区的热量条件能满足何种作物生长发育的需要。
积温对农业生产的重要意义在于：
积温是作物与品种特性的重要指标之一；
利用作物发育速度与温度的相关关系，可以用积温作为预报作物的发育期，收获期，病虫害发生时期预报等的重要依据；
积温是热量资源的主要标志之一，可以根据积温的多少分析热量资源，确定作物是否成熟，并预计能否高产优质等。
由气温年变化曲线图可得：
（1）≥10℃的积温起止日期、持续日数
从气温年变化曲线图可知，初始日为3月16日，终止日为11月20日，持续日数为250天；
（2）≥5℃作物生长期的起止日期、持续日数
从气温年变化曲线图可知，初始日为2月10日，终止日为12月20日，持续日数为315天。
农业常用界限温度及其意义（参照课本）：
0℃—土壤冻结和解冻；
农事活动开始或终止。
冬小麦秋季停止生长和春季开始生长（有人采用3℃），冷季牧草开始生长。
0℃以上持续日数为农耕期。
5℃—早春作物播种；
喜凉作物开始或停止生长，多数树木开始萌动。
冷季牧草积极生长。
5℃以上持续日期称为生长期或生长季。
10℃—春季喜温作物开始播种与生长，喜凉作物开始迅速生长。
15℃—喜温作物积极生长，春季棉花、花生等进入播种期，可开始采摘茶叶。
稳定通过15℃的终日为小麦适宜播种的日期；
水稻此时已停止灌浆；
热带作物将停止生长。
20℃—水稻安全抽穗、开花的指标，热带作物正常生长。
4．降水
4.1．降水的年变化
降水量是指从天空降落到地面上的降水,没有经过蒸发、渗透和流失而在水平面上积
聚的深度。
月平均降水量（mm）
29.04
55.06
98.92
138.57
170.62
213.95
297.49
91.73
76.49
63.13
45.85
28.55
表五：
武汉逐月平均降水量（1991—2000年）
从图五可以看出，武汉地区降水的基本趋势是从一月份到六月份逐渐递增，六月份以后逐步下降，降水主要集中在夏季，而秋冬两季降水量较少，所以武汉既有可能出现旱灾也有可能出现涝灾。
武汉属季风气候区，夏季，在太平洋副热带高气压和印度低压控制下，东南季风盛行，带来大量降水。
6月大雨带在江淮地区徘徊，形成“梅雨”气候，造成武汉6月降水大量增加，极大地缓解了炎热气候，为农作物生长创造了良好条件。
但每年梅雨季节“入梅”、“出梅”的日期早晚不同，会增加旱涝灾害的发生，对农业生产造成不利影响。
4.2降水的季节分布
345
678
91011
1212
年总量
平均降水量（mm）
136.04
201.05
61.82
47.55
446.46
平均季总量
408.11
603.15
185.47
142.65
1339.38
各季占百分比
30．47%
45．03%
13．85%
10．65%
100%
表6：
武汉降水的季节分配（1991—2000）
由表六可以看出，总体上武汉降水季节分配不均，降水量主要集中在春夏两季，占全年的72.3%，而秋冬两季降水量较少。
故武汉出现旱灾和出现涝灾的概率比较大
4.3．降水变率
降水相对变率D：
一段时间内的降水距平与多年平均降水量的百分比。
或
月降水变率（％）
46.03
53.48
37.66
41.12
32.93
42.45
60.98
65.75
65.02
61.87
64.83
68.12
表七：
1991-2000月降水变率
各月平均相对变率计算方法：
由表七可知武汉最大降水变率为九月份，最小降水变率为五月份。
从图中可以看出武汉降水不稳定。
由上图可以看出武汉地区各月的平均相对变率D均大于25%，相对变率平均值为53.4%，武汉最大降水变率为八月份，最小降水变率为五月份。
因此，武汉每年降水量的变动较大，容易发生旱涝灾害，对农业生产带来严重损害。
4.4．干燥度
干燥度是指一地一定时段内的水面可能蒸发量与同期降水量的比值。
反映了某地、某时段水分的收入和支出状况。
干燥度是表征气候干燥程度的指数。
因此，它比仅仅使用降水量或蒸发量反映一地水分的干湿状况更加确切。
K=W0/R
其中：
W0为一定时段内的水面可能蒸发量，R为同期降水量。
W0约为大于10度的活动积温的0.16倍。
干燥度划分为：
K＜1.0湿润1.0≤K＜1.5半湿润
1.5≤K＜4.0半干旱4.0≤K干旱
通过计算，武汉地区的干燥度K=0.60，所以武汉地区的气候属于湿润气候。
五．农业气候生产潜力
农业气候生产潜力是以气候条件来估算的农业生产潜力，即在当地光、热、水等气候资源条件下，假设作物品种、群体结构、土壤肥力和栽培技术都处于最适宜状态时，单位面积可能达到的最高产量。
1.光合生产潜力
计算方法：
f（Q）=3.75×
10-9∑Q（kg/m2）=3.75×
10-5∑Q（kg/ha）
其中∑Q为投射到单位面积上总辐射量
2.光温生产潜力
其计算方法是：
y（Q,t）=f（Q）·
g（t）
其中，g（t）为温度订正系数，详见课本
3.气候生产潜力
p（Q,t,W）=f（Q）·
g（t）·
h（W）
由于武汉地区水分不是限制因子，所以h（W）取1，气候生产潜力数值上等于光温生产潜力。
光合生产潜力
光温生产潜力
气候生产潜力
4月
13965.000
4072.194
16499.250
7645.752
6月
17242.126
13624.728
7月
20171.626
8月
19771.500
14809.500
8773.148
10月
11913.750
3763.554
年总
114372.750
77822.500
籽粒产量
40030.462
27237.876
根据气候生产潜力的计算公式，并取经济系数0.35，得到武汉农业生产潜力为2.73×
104kg/ha，武汉农业气候生产潜力的中值区
六．农业气候分析
武汉位于北半球中纬度地带，属于亚热带季风（湿润）气候，雨量充沛，日照充足，四季分明，总的来说体，气候条件良好。
但武汉的农业气候变化频率高而且大，只要能利用好、掌握好武汉农业气候的特点，充分利用大自然赋予武汉的资源，那我们武汉的农业将位列全国领先。
为什么这么说呢？
下面根据近30年武汉气候特点及变化特点，武汉大致有下面三个优势：
第一，武汉阳光充足，辐射量非常丰富，温度适中。
从太阳辐射逐月直方图可以看出，无论是年辐射量还是日照量，均是非常充足的。
而且，武汉光合有效辐射较大，直接说明只要利用好了，农业潜力将大大提高。
另外武汉的活动积温积温值大，有培育出优质农产品的潜力。
第二，生命之源是水，水资源是否丰富也是影响作物生长的重要因素。
武汉位于长江中下游地区，是大自然给我们的礼物，在春夏两季，武汉降雨量非常充足，进一步巩固了武汉水资源的优势，这样农作物有了充足的阳光和水分，所以生长也不受限制。
最后，农作物生产潜力较大，为武汉农产品的发展做了一个很好的准备。
总之，武汉冬温夏热、四季分明，降水丰沛，季节分配比较均匀，加上武汉地处水资源丰富的偏内陆地带，造就了武汉作为一个农业生产发达地区的坚实基础。
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