（第一节）发展概况
一、农业气象学的概念
农业气象学是研究农业与气象条件之间相互关系及其规律的科学，它既是应用气象学的一个分支，又是农学的一门基础学科。农业主要是在自然条件下进行的生产活动。光、热、水、气的某种组合对某项生产有利，形成有效的农业自然资源；另一种不同的组合对农业生产有害，构成农业自然灾害。
农业气象学的基本任务就在于研究这些农业自然资源和农业自然灾害的时空分布规律，为农业的区划和规划、作物的合理布局、人工调节小气候和农作物的栽培管理等服务，还开展农业气象预报和情报服务，对农业生产提供咨询和建议，以合理利用气候资源，规避不利气象因素，采取适当的农业措施，促进农业丰产，降低成本，提高经济效益。
二、农业气象学的发展
人类从狩猎、采集过渡到种植业以后，便逐步积累气象条件对农业生产影响的知识。我国早在春秋时代已知用土圭测日影的办法定季节，有了春分、秋分、夏至、冬至四个节气。在《诗经·豳风·七月》中已经有“四月秀葽，五月鸣蜩”，“八月剥枣，十月获稻”的物候记载。西汉初的《淮南子·天文训》一书中已有二十四节气的全部名称。《逸周书·时训解》中将一年分为七十二候，每个节气为三候，每候五天，各有一相应的物候现象。这是我国最早形成的结合天文、气象、物候知识指导农事活动的历法。这可看作古代农业气象学的萌芽。
温度表的发明并用于气象学和生物学研究之后，开始了植物生长发育与气象条件定量关系的观察研究。随着气象观测网的建立，逐步开展了气候与农业关系的研究。农业气象学一方面作为生态学的重要组成部分，通过定量观测研究植物（或动物）生长发育与环境气象因子的关系而发展起来。如1735年著名的列氏温度表创始人列奥米尔发现可用积温来衡量植物的生长速度，这一学说至今仍是农业气象学的一个重要基础理论。另一方面农业气象学又是作为地理气候学的一个重要分支而发展起来。如：俄国的A.N.沃耶伊科夫、奥地利的A.苏潘、德国的W.柯本、我国的竺可桢等人，对植被、动物、土壤与气候的关系以及地区分布进行了研究，为农业气候学和农业物候学的发展开辟了道路。但是农业气象学形成一门完整的独立的学科并进行系统的研究则只是20世纪30～40年代以来的事。
第二次世界大战之后，由于人口增长对粮食需求的压力，加之气候异常引起粮食生产的巨大波动使各国政府对粮食生产极为关切，因之农业气象学在世界范围内受到重视，在农业科学和大气科学迅速发展的同时，农业气象学也得到相应的迅速发展。国际气象组织于1913年成立了农业气象学委员会（CAGM），至1983年已开过8届会议。我国在1953年开始了系统的农业气象研究和业务工作。
（第二节）研究对象
一、光照状况
（一）太阳光谱
作物的生长、发育和产量形成同气象条件有密切的关系：太阳辐射和植物生长，农作物光合作用和生长发育的全部能量来自太阳辐射。光对植物的作用有三个方面，即光合作用、光周期效应和向光性效应。不同波长的辐射对植物有不同的影响，按照对植物的作用，可将太阳光谱划分为8个波段：①波长大于1.00微米的辐射，不参与光合作用，只转化为热能。②波长1.00～0.72微米的辐射，能促进茎伸长。③波长0.72～0.61微米的辐射，为叶绿素最强的吸收带，有强的光合效应，很多情况下也表现强的光周期效应。④波长0.61～0.51微米的辐射，为光合作用的低效区，弱的成形作用。⑤波长0.51～0.40微米的辐射为叶绿素和黄色素的强吸收带，光合作用的次高峰区，强的成形作用。⑥波长0.40～0.315微米的辐射，可使植株变矮，叶片变厚，多数害虫对此波段辐射有趋光性。⑦波长0.315～0.28微米的辐射，有显著的灭菌作用，对多数植物有害，⑧波长小于0.28微米的辐射有强灭菌作用，小于0.26微米的辐射对植物有致死作用。由于大气臭氧层对紫外辐射的吸收作用，小于0.29微米的太阳辐射不能到达地面。
太阳光谱中决定植物光合作用的主要是0.38～0.71微米波段的可见光，称之为光合有效辐射（Photosynthesis Active Radiation，缩写PAR），光合有效辐射一般占总辐射的45%～53%。环境因子和光合作用：光合作用受光强、温度和二氧化碳浓度的影响。
（二）光照度
植物叶片的光合强度随着光照度的增加而增加，光照度超过某一临界值以后光合强度不再增加，这一临界值称为光饱和点。植物净光合作用为零时（即光合作用与呼吸作用互相抵消时）的临界光照度称为光补偿点。在群体（或群落）条件下，由于叶片互相遮荫，上部叶片达到光饱和时，下部叶片仍处于光不足的状态，因此就作物群体而言，自然光强下一般不能达到光饱和状态。
（三）二氧化碳
光合强度随二氧化碳浓度增加而增加。各种作物的二氧化碳补偿点不同，玉米、高粱的二氧化碳补偿点较低，只有5～10ppm（百万分之一），小麦、水稻、棉花等作物补偿点较高，为15～150ppm。
（四）温度
温度对光合作用强度的影响有两种效应：一方面温度增高时光化学过程加快而使总光合作用强度增加，另一方面温度增高时呼吸消耗增加。因此净光合产物在初期随温度增加而增加，而当超过最适温度以后，净光合产物则随温度增加而减少。
二、作物气象指标
作物气象指标是反映作物生长发育或受害同气象条件关系的量值。它是评价气象条件的农业意义、开展农业气象预报和进行农业气候区划的客观标尺，因此研究和确定作物的气象指标是农业气象学的基础工作之一。作物气象指标主要为温度指标和水分指标，对于某些感光性强的作物，还应有光照指标。
（一）温度指标
温度指标是指作物生长发育的下限温度、最适温度、最高温度、致死温度和积温等。主要作物在不同生长发育阶段的各种温度指标如下：小麦是耐寒作物，分布在南纬40℃到北纬60℃的广大地区，其发芽温度为4℃～5℃，生长的最适温度为15℃～20℃，小麦分春性和冬性两种主要类型，冬性小麦在幼苗期需通过一段低温时期才能开始幼穗发育，这个过程称为春化阶段。不同类型品种的春化条件不同：强冬性，0℃～3℃、40～50天；冬性，0℃～7℃、30～50天；弱冬性，0℃～7℃、15～40天。
玉米是喜温作物，栽培界线是夏季平均气温在19℃以上或夏季平均夜温在12℃以上的地区。种子萌发的适温在12℃以上，发芽的下限温度为7℃。
水稻是喜温作物，分布在热带、亚热带和我国、日本、朝鲜等国的温带地区。大多数水稻品种发芽温度在10℃以上；开始生长的温度，粳稻在12℃以上，籼稻在14℃以上；苗期的适温为20℃～32℃；抽穗开花期对温度最敏感，对粳稻若日平均气温小于20℃达3天以上，籼稻日平均气温小于22℃达2～3天以上时，或者日最高气温大于35℃～37℃达2～3天以上时，均会使花粉败育，受精受阻，不实率增加。
