第二章 土壤、水和空气温度习题

第二章 土壤、水和空气温度

一、名词解释题：

1. 温度(气温)日较差：一日中最高温度(气温)与最低温度(气温)之差。

2. 温度(气温)年较差：一年中最热月平均温度(气温)与最冷月平均温度(气温)之差。 3. 日平均温度：为一日中四次观测温度值之平均。即 T平均 = (T02＋T08＋T14＋T20)÷4。 4. 候平均温度：为五日平均温度的平均值。 5. 活动温度：高于生物学下限温度的温度。

6. 活动积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，高于生物学下限温度的日平均气温的总和。

7. 有效温度：活动温度与生物学下限温度之差。

8. 有效积温：生物在某一生育期(或全生育期)中，有效温度的总和。 9. 逆温：气温随高度升高而升高的现象。

10. 辐射逆温：晴朗小风的夜间，地面因强烈有效辐射而很快冷却，从而形成气温随高度升高而升高的逆温。

11. 活动面(作用面)：凡是辐射能、热能和水分交换最活跃，从而能调节邻近气层和土层温度或湿度状况的物质面。

12. 容积热容量：单位容积的物质，升温1℃，所需要的热量。

13. 农耕期：通常把日平均温度稳定在0℃以上所持续的时期，称为农耕期。 14. 逆温层：气温随高度升高而升高的现象，称为逆温现象。发生逆温现象的气层，称为逆温层。

15. 三基点温度：是指生物维持生长发育的生物学下限温度、上限温度和最适温度。 16. 农业界限温度：指具有普遍意义的，标志着某些物候现象或农事活动的开始、转折或终止的日平均温度。

17.逆温层：发生逆温现象的气层，称为逆温层。

18. 干绝热变化：干空气或未饱和湿空气在绝热上升或下沉过程中的绝热变化，其值约为1℃/100m。

19.湿绝热变化：未饱和湿空气上升时，先按干绝热过程降温，到达凝结高度后水汽达到饱和时出现凝结。饱和气块继续上升，如果其凝结出来的水滴或冰晶不脱离原气

块，始终跟随气块上升或下降的现象。

20.积温学说：（1）在其他条件得到满足的前提下，温度因子对生物的发育起着主要作用；（2）生物发育要求一定的下限温度，近年来的研究指出，对于某些时段的发育，还存在着上限问题；（3）完成某一阶段的发育需要一定的积温。

21.净效积温: 生物在某一发育期或整个生育期中净效温度的总和，称为净效积温。当实际温度超过某发育期的最适温度时，其超过部分对生物的发育是无效的，此时净效温度等于最适温度减去生物学下限温度，除此这外，净效温度等于有效温度。

22.热容量(Cv) ：在一定过程中物体温度变化１摄仕度所需吸收或放出的热量 23.导热率(λ) 是指物体在单位厚度间，保持单位温度差时，其相对的两个面在单位时间内通过单位面积的热流量

24.导温率(K) 单位容积的物质，通过热传导，由垂直方向获得或失去入的热量时，温度升高或降低的数值

25.气温直减率(Y) 表示空气温度在铅直方向上随高度升高而降低的数值。 26.干绝热直减率（γd）：干空气或未饱和湿空气在绝热上升或下沉过程中温度随高度的变化率。

27.湿绝热直减率（γm）饱和状态的湿空气，在绝热上升或下沉过程中的温度随高度的变化率。

28.对流：空气在垂直方向上的大规模升降运动称为对流。 29.乱流：空气的不规则运动。（又称湍流）

30.有效温度是通过受试者对不同空气温度、相对湿度、气流速度的环境的主观反映得出具有相同热感觉的综合指标。

31.气温日较差：常用一日内最高气温度和最低气温之差。

32.气温年较差：用一年最热月平均气温和最冷月平均气温之差计算。 二、填空题：

1. 空气温度日变化规律是：最高温度出现在 (1) 14时，最低温度出现 (2) 日出前后时。年变化是最热月在 (3) 7月，最冷月在 (4) 1月。

2. 土温日较差，随深度增加而 (5) 减小，极值(即最高，最低值)出现的时间，随着深度的增加而 (6) 推迟。

3. 水的热容量(C)比空气的热容量 (7) 大。水的导热率(λ)比空气 (8) 大。粘土的

热容量比沙土的要 (9) 大，粘土的导热率比沙土 (10) 大。 4. 干松土壤与紧湿土壤相比：

C干松土

土壤的春季增温和秋季的降温比较：沙土春季升温比粘土 (11) 快，秋季降温，沙土比粘土 (12) 快，沙土温度日较差比粘土要 (13) 大。

5. 土壤温度的日铅直分布的基本型有：白天为 (14) 受热型型；夜间为 (15) 放热型型；上午为 (16) 上午转换型型；傍晚为 (17) 傍晚转换型 型。

6. 在对流层中，若1000米的温度为16.5℃，气温铅直梯度是0.65℃/百米，到2000米处，温度应是 (18) 10℃ ℃。

7. 温度的非周期性变化，常由 (19) 天气突变及大规模冷暖空气入侵而造成。多发生在 (20) 春夏和秋冬之交季节。

8. 当rd =1℃/100米，r =0.9℃/100米，则此时的大气层结对干空气是 (21) 稳定的。

9. 我国气温日较差，高纬度地区 (22) 大，低纬度地区 (23) 小，年较差随纬度的升高而 (24) 增大，且比世界同纬度地区要 (25) 大。

10. 土、气、水温日较差，以土温 (26) 最大，气温 (27) 其次，水温 (28) 最小。 11. 日平均气温稳定大于0℃持续日期，称为 (29) 农耕期。

12. 某地某月1～6日的日均温分别是10.2，10.1，9.9，10.5，10.0，10.2℃，若某一生物的生物学下限温度为10℃，则其活动积温为 (30) 51℃ ℃，有效积温为 (31) 1℃℃。

13.地面和低层大气间热量交换的主要方式是 辐射 。

14..在一定条件下，某气层出现温度随高度增加而 增加 的现象，称为逆温层。 15.800mm等雨量线和冬季零度等温线大致沿秦岭淮河一线。 16.在其它条件相同时，气候越干燥的地区，气温年较差越_大_。

17. 热量交换的方式可归纳为四种：辐射热交换、分子传导、流体流动和潜热。 18.地面和低层大气间热量交换的主要方式是辐射热交换（辐射）。

19.暖而轻的空气上升，冷而重的空气下沉，这种空气的升降运动称为对流；空气的不规则运动称为湍流或乱流。

20.流体流动主要包括对流、平流、湍流或乱流三种形式。

21.空气之间热量交换的主要方式有对流、平流和乱流。 22. 凸地的温度日较差比凹地小。

23.土壤温度的垂直分布可以分为日射型（受热型）、辐射型（放热型）和转变型三种类型。

24. 近地层气温与土温的垂直分布相类似，可以分为日射型（受热型），辐射型（放热型）和转变型三种类型。 25.大气条件不稳定的判定条件是26.大气绝对稳定的判定条件是

γm<γ<γ

m。

d

d。

γ<γ

27.大气绝对不稳定的判定条件是γ <γ

。

28.对作干绝热升降运动的气块而言，大气是稳定的。

29. 作物的三基点温度，具体讲是生物学下限温度、最适温度和生物学上限温度。 30.界限温度是标示着某些重要物候现象或农事活动开始、转折或终止的日平均温度。 31.日平均气温在0℃以上的持续日期称为农耕期。 32.日平均气温在0℃以下的持续日期称为农闲期。

33.地面与空气之间主要通过辐射 、传导 、乱流 等方式进行热量交换。 34.空气之间热量交换的主要方式有辐射 、传导 、乱流。

35.我国气温年变幅华南地区为10-20 ；长江流域20-30 ；华北地区30-40 。 36.γd >γ >γm所表示的大气状态是不稳定 ；

37.积温学说的三要点是最高温度、最低温度、最适温度 。 三、判断题：

1. 对流层中气温随高度升高而升高。错

2. 我国气温的日较差，年较差都是随纬度升高而升高。对 3. 寒冷时期，灌水保温，是因为水的热容量大。对 4. 紧湿土壤，春季升温和秋季降温均比干松土壤要慢。对

5. 干绝热直减率：rd =0.5℃/100米；湿绝热直减率：rm=1.0℃/100米。错 6. 因为太阳辐射先穿进大气，再到达地面，所以地面上最高温度出现的时刻比空气的要稍后。错

7. 日平均气温大于5℃的日期越长，表示农耕期越长。错

8. 气温随高度升高而升高的气层，称为逆温层。对

9. 对同一作物而言，其生物学下限温度高于其活动温度，更高于有效温。错 10. 正午前后，土温随深度加深而升高，气温随高度降低而降低。错 11. 地面辐射差额最大时，地面温度最高。错

12.无论土壤温度日较差还是年较差，都随土壤深度的增加而减小。对 13.距海越远气温日、年较差越小。错

14.农业界限温度10℃以上的持续日数称为生长期。对 四、选择题：

1. 某时刻土壤温度的铅直分布是随着深度的增加而升高，它属于(③) 。 ①清晨转换型

②正午受热(日射)型

③夜间放热(辐射)型

④傍晚转换型

2. 地面温度最高时，则是(①)时。 ①地面热量收支差额等于零 ②地面热量收支差额小于零 ③地面热量收支差额大于零 ④地面热量收支差额不等于零

3. 由于水的热容量、导热率均大，所以灌溉后的潮湿土壤，白天和夜间的温度变化是(④)。

①白天升高慢，夜间降温快 ②白天升高快，夜间降温慢 ③白天和夜间，升温、降温都快 ④白天升高慢，夜间降温慢

4. 我国温度的日较差和年较差随着纬度的升高是(②)。 ①日较差，年较差均减小 ②日较差、年较差均增大 ③年较差增大，日较差减小 ④日较差增大，年较差减小

5.潮湿的土壤和干旱的土壤相比，潮湿的土壤表层昼夜温差（），干旱的土壤表层昼夜温差（C）。

A小、大 B大、小 C小、大 D大、小

6.中纬度地区井水“冬暖夏凉”的原因是（A）。 A土壤温度年较差随深度增加而减小 B 深层土壤温度变化的慢

C土壤温度年较差随纬度增加而增加

D各土层温度的年最高值、最低值出现的时间随深度的增加而落后 7.农业界限温度__③_℃是热带作物的开始生长期。

①10 ②15 ③20 ④25 8.土壤导温率与导热率、热容量的正确关系是（D ）。

A、与导热率和热容量均成反比 B、与导热率和热容量均成正比 C、与导热率成正比，与热容量无关 D、与导热率成正比，与热容量成反比 9.夜间，土壤表层的热量平衡方程是（B）。

A、Q=-R-M+B+LE B、Q=-R+M+B+LE C、Q=-R-M-B+LE D、Q=-R-M-B-LE 10.白天，土壤表层的热量平衡方程为（A ）。

A、Q＝R-M-B-LE B、Q＝R+M+B-LE C、Q=R+M-B-LE D、Q=R+M+B+LE 11.土壤热容量随土壤湿度的增加而（A ）。

A、增大 B、呈线性递减 C、不变； D、呈指数递减 12. 土壤表层温度的年变化随纬度升高而（B）。

A、减小 B、增大 C、不变 D、先减小后增大 13.土壤表层温度的日变化随纬度升高而（ A ）。

A、减小 B、增大 C、不变 D、先减小后增大 14.以下各种地形中温度日较差最大的是（ B ）。

A、凸地 B、凹地 C、平地 D、坡地 15.土壤温度的垂直分布中日射型是（A）。

A、从土壤表面向下和向上都降低 B、从土壤表面向下升高，向上降低 C、从土壤表面向下和向上都升高 D、从土壤表面向下降低，向上升高

16.土壤温度的垂直分布类型中，辐射型出现在（D）。

A、清晨 B、正午 C、白天 D、夜间 17.潮湿的土壤和干旱的土壤相比，干旱的土壤表层昼夜温差（ B）。 A、小 B、大 C、相同 D、不一定 18.土壤表层最高温度一般出现在（ B）时左右。

A、12 B、13 C、14 D、15 19.气温系指距地面（B）高度处测得的空气温度。

A、1米 B、1.5米 C、2米 D、2.5米 20.某地最高气温出现在1月份，则该地位于（B）。 A、北半球陆地上 B、南半球陆地上 C、北半球海洋上 D、南半球海洋上 21.下列四种情况昼夜温差最大的是（ C）。

A、陆上多云的地区 B、海上多云的地区 C、陆上少云的地区 D、海上少云的地区 22.近地气层最高温度一般出现在（C ）时左右。

A、12 B、13 C、14 D、15 23.干绝热直减率总是（C）湿绝热直减率。

A、小于 B、等于 C、大于 D、不一定 24.湿绝热直减率总是（ A ）干绝热直减率。

A、小于 B、等于 C、大于 D、不一定 25.大气条件不稳定的判定条件是（D ）。

A、γd<γ B、γd<γ<γm C、γm<γ D、γm<γ<γd 26.一团未饱和的湿空气作升降运动时，大气处于不稳定状态的判定条件是（C）。 A、γ<γd B、γ=γd C、γ>γd D、γ≤γd 27.一团未饱和的湿空气作升降运动时，大气处于稳定状态的判定条件是（A ）。 A、γ<γd B、γ=γd C、γ>γd D、γ≤γd 28.一团饱和的湿空气作升降运动时，大气处于不稳定状态的判定条件是（ C）。 A、γ<γm B、γ=γm C、γ>γm D、γ≤γm 29.一团饱和的湿空气作升降运动时，大气处于稳定状态的判定条件是（A）。 A、γ<γm B、γ=γm C、γ>γm D、γ≤γ

m

30.动植物生活的温度范围是比较窄的，生物系统中的大多数反应都发生在（C）温度范围内。

A、-10—30℃ B、0—30℃ C、 0—50℃ D、10—50℃ 31.农业界限温度（C）℃是喜温作物的活跃生长期。

A、25 B、20 C、15 D、10 32.农业界限温度（C ）℃是喜凉作物开始活跃生长的时期。 A、15 B、10 C、5 D、0 33.农业界限温度（B）℃是热带作物开始生长的时期。

A、25 B、20 C、15 D、10 35.农业界限温度（ D ）℃是农闲期与农耕期相互转换的标志。 A、15 B、10 C、5 D、0

36.高于生物最低温度的（ A）温度与生物学最低温度之差称为有效温度，生长期有效温度的总和称为有效积温。

A、日平均 B、日最低 C、月平均 D、年平均 37.作物的感温性是指作物品种受到温度的影响表现出（ C）不同的特性。 A、出苗速度 B、生长速度 C、发育速度 D、灌浆速度

38.“春化”现象是指有些作物在其生长发育的过程中，需要一定的（ B）环境或低温刺激，才能完成由生长向发育的转化，否则就不能正常抽穗结实。 A、高温 B、低温 C、变温 D、恒温 39. 气温系指距地面_②_高度处测得的空气温度。

①1米 ②1．5米 ③2米 ④2．5米

40. 一团未饱和的湿空气作升降运动时，当_③__ 时，大气处于不稳定状态。 ①γ<γd ③γ=γd ③γ>γd ④γ≤γd 41.白天，土壤表层的热量平衡方程为_①__。

①Qs＝R-M-B-LE ②Qs=R+M-B-LE ③Qs＝R+M+B-LE ④Qs=R+M+B+LE 42.夜间，土壤表层的热量平衡方程是_②__。

①Qs＝-R-M+B+LE ②Qs＝-R+M+B+LE ③Qs＝-R-M-B+LE ④Qs=-R-M-B-LE

43.一天中，土壤表面的热量平衡方程是_④_。

①R＝M-B-LE ②R=M+B-LE ③R＝-(M+B+LE) ④R＝M+B+LE 44.土壤热容量随土壤湿度的增加而__①_。

①增大 ②减小 ③不增不减 ④迅速减小 45.土壤导温率与导热率、热容量的正确关系是_④_。

①与导热率和热容量均成反比 ②与导热率及热容量均成正比

③与导热率成正比，与热容量无关 ④与导热率成正比，与热容量成反比 46.在一天中，土壤表层最高温度出现在_②_时左右。 ①12 ②13 ③14 ④15 47.在一天中，土壤表层最低温度约出现在_①_。

①日将出的时候 ②日出以前 ③日出以后 ④午夜12点左右 48.农业界限温度_②_℃是喜温作物的活跃生长期。

①10 ②15 ③20 ④25 五、多项选择题

1.地面热量的主要来源于（A、B、D、E）。

A、太阳总辐射 B、地面吸收的大气逆辐射 C、蒸发潜热 D、凝结潜热 E、暖空气以乱流传向地面的热量 2.土壤表层热量累积量取决于（A、B、C、D、E ）。

A、太阳总辐射量 B、地气之间的对流、乱流热交换量 C、土壤水分蒸发耗热量 D、与土壤分子热传导量 E、土壤表面水分凝结释热量

3.土壤白天升温和夜间降温幅度主要决定于（ A、B、C ）。 A、土壤湿度 B、土壤质地度 C、土壤孔隙度 D、土壤酸碱度 E、土壤肥力

4.影响气温日变化的主要因素有（ A、C、E ）。

A、纬度 B、经度 C、季节 D、洋流 E、地形 5.应用最为广泛的积温有（A、D）。

A、活动积温 B、无效积温 C、净效积温 D、有效积温 6. 在一天中，最低气温和最高气温分别出现在_①⑤__。 ①日出前后 ②日出前的凌晨 ③午夜

④日出后1小时 ⑤14—15时 ⑥中午12时 7.土壤表层热量累积量取决于_②④_ 。

①太阳总辐射量 ②地气之间的对流、乱流热交换量

③土壤水分蒸发耗热量 ④与土壤分子热传导量 ⑤土壤表面水分凝结释热量 8.土壤昼夜温差的大小取决于①、③、⑤。

①土壤温度 ②土壤肥力 ③土壤导热率 ④土壤酸碱度 ⑤土壤导温率 9.土壤白天升温和夜间降温幅度决定于①、③、⑤、⑥。

①土壤湿度 ②土壤质地 ③土壤孔隙度 ④土壤酸碱度 ⑤土壤肥力 ⑥土壤植被 10.常用的积温是①、④ 。

①活动积温 ②正积温 ③负积温 ④有效积温 ⑤无效积温 11.在中纬度地区，一般辐射逆温在 ③、④ 两季出现最多。

①春季 ②夏季 ③秋季 ④冬季 ⑤春末夏初 ⑥秋末冬初 12.我国气温非周期性变化最显著的时期是②、④ 。

①冬末春初 ②春夏之交 ③夏季 ④秋冬之交 ⑤冬季 五、简答题：

1. 地面最高温度为什么出现在午后(13时左右)？

答：正午时虽然太阳辐射强度最强，但地面得热仍多于失热，地面热量贮存量继续增加，因此，温度仍不断升高，直到午后13时左右，地面热收入量与支出量相等，热贮存量不再增加，此时地面热贮存量才达到最大值，相应地温度才出现最高值。 2. 试述什么是逆温及其种类，并举例说明在农业生产中的意义。

答：气温随着高度升高而升高的气层，称为逆温层。逆温的类型有辐射逆温、平流逆温、下沉逆温和锋面逆温。农业生产中，常利用逆温层内气流铅直运动弱的特点，选择上午喷洒农药和进行叶面施肥以提高药效及肥效。逆温层对熏烟防霜冻也有利。特别是晴天逆温更显著，贴近地面温度，可比2米上的气温低3～5℃，故冬季对甘薯、萝卜等晒干加工时，为防冻应将晒制品搁放在稍高处。

3.试述我国气温日较差和年较差随纬度的变化特点、以及海陆对它的影响。 答：在我国气温的日较差和年较差均是随纬度升高而升高，且我国气温的年较差比其它同纬度地区要大，因为我国的大陆性强。另外，由海洋面上—沿海地区—内陆地区气温的日、年较差均依次增大，这是因为水、陆热特性差异而造成的。

to =t2 +rd Z2 =13.5℃＋1℃/100米×1200米=25.5℃

答：离地面1200米高处的气温为13.5℃；气块下沉至地面时的温度为25.5℃。 6. 某水稻品种5月25日开始幼穗分化，从幼穗分化到抽穗的有效积温为242℃，生物学下限温度为11.5℃，天气预报5月下旬至6月中旬平均温度为22.5℃，试问抽穗日期是何时？

解：已知A=242℃， T=22.5℃， B=11.5℃

n=A/(T－B)=242 / (22.5－11.5)=242 / 11=22 (天)

答：6月16日抽穗。 八、复习思考题：

1.土壤的热容量主要由什么决定？为什么？ 2.何谓导热率？它表示什么意义？ 3.土壤导热率随土壤湿度如何变化？ 4.何谓导温率？它表示什么物理意义？ 5.土壤导温率随土壤湿度如何变化？为什么？ 6.表示温度周期性变化的特征量有哪些？如何计算？

7.一天中地面最高和最低温度各出现在什么时候？为何最高温度一般不出现在正午？

8.土中温度的变化特征是什么？为何年温不变层深度大于日温不变层深度？ 9.已知某地温度日较差为32℃，而10cm深处日较差为10.1℃，求日温不变层(日较差<0.1℃)的深度。如该地的地面温度年较差为40℃，求年温不变层深度。 10.水体的热交换特性有哪些？这些特性对水温的变化有什么影响？ 11.纬度对气温日较差和年较差有什么影响？为什么？

12.何谓绝热变化？大气中在什么情况下的状态变化可看作绝热变化？ 13.为何气块作上升运动时温度会下降？为何饱和湿空气上升时降温比干空气慢？

14.何谓温度的铅直梯度？它和干绝热直减率、湿绝热直减率有什么不同？ 15.何谓逆温？在什么条件下可出现逆温？逆温在农业上有什么意义？ 16.何谓大气稳定度？如何判断大气的稳定度？

17.试分析晴天条件下大气稳定度的日变化情况，由分析结果解释夏天雷阵雨常

出现在午后的原因。

18.已知500m、1000m和2000m高处的气温分别为12.0℃，8.0℃和2.0℃，试判断500m～1000m和1000m～2000m这两层空气的稳定度。

19.某种植物从出苗到开花所需的有效积温是一定的，它在日均温恒为20℃的条件下从出苗到开花时间为100天，而在18℃时为125天。如果让这种植物在25℃条件下生长50天，然后转移至20℃的条件下栽培，问该植物从出苗到开花共需多少天？其生物学零度为多少？

20.为什么对同一植物的同一发育期，积温也存在不稳定性？

21.解释名词：热容量、导热率、导温率、活动层、活动面、年较差、逆温、乱流、活动温度、有效积温、干绝热直减率、湿绝热直减率。

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