作物的生长、发育和产量形成，同气象条件有密切的关系，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。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，光合有效辐射一般占总辐射的45～53%。

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。

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。

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。积温是作物生长发育阶段内逐日温度的总和，它是衡量农作物生长发育过程的一种标尺。农作物通过某一发育阶段或完成全部生长发育过程所需的积温为一个相对固定值。

水分指标是反映农田水分状况对作物生长发育的影响的指标，常用土壤湿度和蒸散量来表示。一般划分为过干、适宜、过湿三个等级，大多数早地作物的适宜水分指标为土壤相对湿度60～80%%。水分亏缺对产量影响十分明显，根据土壤水分的多寡影响作物生长和产量的程度，可确定作物早害或湿害的指标。

蒸散量是由作物叶面蒸腾和土壤表面蒸发造成的农田水分损失量。它是决定农田水分状况，作物光合作用和生长状况的重要因素。土面完全被植物覆盖和土壤充分湿润时的蒸散量称为可能蒸散。实际蒸散量是可能蒸散、土壤含水量和植被覆盖状况的函数。

研究同一个农业气候区域内，由于地形不同而形成局地的气候差异以及对农业的影响，也是农业气候的一个重要内容，这称为农业地形气候学。其研究方法一般是对典型的地形进行短时间的气象观测，并用物理模型进行计算或数理统计分析，确定地形影响气候条件的规律及其农业意义。

此外应用生态学的方法，根据自然景观、指示植物、自然物候等的差异推断不同地形的农业气候条件，也是农业地形气候学的一种常用的研究方法。

小气候是指由于地形、下垫面特征或其他因子引起的小范围的气象过程或气候特征。由于耕作措施和农作物群体动态变化的影响，改变了农田活动面状况和物理特性，导致辐射平衡和热量平衡各分量的变化，从而形成不同类型的独特的农田小气候。而农田小气候又反过来影响农作物的生长发育进程和产量形成。

小气候改良包括温室、阳畦、塑料大棚、塑料薄膜地面覆盖、风障、农田防护林、蒸发抑制和土面增温剂等。

温室气候是温室内的微气象过程和微气候特征，它是一种人工调节的小气候。由于玻璃对于入射的短波辐射的透过率大于向外的长波辐射的透过率，使得温室具有白天高温的特征。此外温室的结构、方位、屋面坡度、屋脊高跨比，以及使用的透光材料均对温室内的光照度和温度的分布及其变化有显著影响。

除了上述人工调节小气候的措施外，由于自动化技术的发展，完全由人工控制光、温等气象条件的人工气候室或植物生长箱已在农业研究中使用。在蔬菜和珍贵植物栽培方面，也已出现了人工调节气温湿度和二氧化碳浓度，并采用无土栽培技术的自动化的植物生产工厂。

农业气象的一个重要方面。主要研究气象条件与畜牧业生产之间的关系及其变化规律，包括气象条件对畜禽生育、引种、疾病防治、放牧和舍饲、牧草生长以及畜禽产品的储藏、运输、保鲜的影响等。畜牧气象的研究还可为制订畜牧气候区划提供依据。

农业气象学的一个分支。研究森林与气象条件间的相互关系。温度、水分、风等气象因子对森林的组成和分布有重要的影响：热带植被主要是热带雨林,寒温带植被主要是落叶松；在中国,年降水量大于400毫米的地区才有森林；风力直接制约着森林的蒸腾。反之,森林对大气也具有多重影响。它能调节气温、涵养水源、净化空气、改善局地小气候等

从本质上说气象、气候条件是影响到防治的。例如天气条件特别适合病虫害发生，病虫害严重了，需要的不仅是预防性防治，甚至需要认真防治，可能防治几次；如果天气、气候条件不太有利于病虫害的发生，可能防治一次或者两次，也许还不采取人为措施防治也没有问题。从这个意义上来说，天气、气候条件影响到病虫害防治的次数、时间和方法。

农业气候是指与农业生产和农作物生长发育密切有关的气候条件。包括光、热、水分等作物生长发育不可缺少的因子；也包括旱、涝、霜冻、大风等不利气候条件。这些条件不仅影响农业生产的地理分布，也影响农作物产量的高低和质量的优劣。

农业生产过程主要是在自然条件下进行的，气候和土壤条件是最基本、最重要的自然环境I资源因素。而土壤的形成、水热状况和微生物活动等，在很大程度上又受气候条件的制约。可以说，农业是对环境气象条件最为敏感和依赖性最强的产业。不仅气象灾害给农业造成巨大损失，全球气候变化对未来农业可持续发展也带来巨大的威胁。

农业生产的对象是植物、动物、微生物等生命有机体，其生长发育和一切生命活动都离不开温度、水分、光照、气体成分、气流等气象要素。特别是绿色植物光合作用的基本原料和能源，主要来自大气环境，农业动物和农用微生物的物质能量转换过程又都建立在消费和分解绿色植物的基础上。

农业生物顺利完成生长发育或完成预定农事活动郁需要一定的物质基础、能量积累或有利多境，其中有利的气象条件可称为农业气候资源。严重不利的大气环境条件往往形成农业气象危害，是导致农业生产波动的最主要原因。

气象条件对温室、畜舍、仓库等农业设施的小气候及生产性能产生影响，对农机作业、化肥和农药等生产资料的使用和效率、农产品加工、运输、贮藏等产后活动有很大影响。

土壤、植被、水体等其他环境系统的形成演变很大程度上受到大气环境的影响和制约，土地、水资源、生物等其他自然资源的数量、质量及其与气候资源的相互配置关系到农业生产类型分布和经济效益，特别是人类活动产生的温室效应导致的全球气候变化及其应对措施直接关系到人类社会、经济的可持续发展。

世界古代文明发源地积累了农业生产与气象相互关系的知识和经验。古埃及根据雨季时间型安排尼罗河流域作物播种与收获。中国商代甲骨文有天气与灾害影响收成的记载，西汉已形成完整的二十四节气并广泛应用于农业生产。公元前1世纪的《汜胜之书》记载了区田法和耕作保墒技术。清代大型农书《授时通考》标志着根据农时与气象安排生产的知识已系统化。

1854年，L.Blodge在美国政府农业报告中发表一篇农业气象报告，同年俄国首次出版《农业气象学》。1872年起美国国家天气局开始发布每周天气与作物公报。1880年在奥地利举行了首次国际农业和森林气象学会议。1881年德国R.Assmann发起成立了农业气象协会。1897年俄国BpoyHoB组建了农业气象机构和站网。1913年国际气象组织IMO设立。随着业务体系的日趋完备和观测资料大量积累，农业气象基础理论研取得了重大进展。1854年L.Blodge提出农业气候相似理论。1919年美国W.W.Garner和HA.Alard发现光周期现象并逐步形成光周期理论。1927年德国R.Geiger出版了《近地面气层气候》。1937年苏联出版了《世界农业气候手册》。1939年G.Azzi划分意大小麦自然地理区，开创了农业气候区划的先河。1945年日本大后美保发表了《日本作物气象研究》。

战后随着世界经济的恢复发展，特别是20世纪70年代以来的新科技革命，农业气象科学理论与技术迅速发展。50年代以后热量平衡与空气动力学方法开始应用于农田水分平衡与灌溉管理，60年代英国J.L Monteith改进了1948年Penman自由水面蒸发量公式，提出可用于植被蒸散量估算的PenmanMonteith公式。60年代以后各国开展土壤一植被一大气连续体和人工气候室模拟实验研究。70年代以来，随着现代信息技术的发展和应用，农业气象学在观测方法、实验手段、数据分析和理论模式研究方面都提高到一个新的水平。80年代以来，以荷兰Wit学派的WOFOST和美国CERES为代表，作物模型研制取得了长足进展并已广泛应用于生产。

世界气象组织(WMO)农业气象委员会1982年编辑出版了《农业气象业务指南》，1964年起《农业气象学》(现《农林气象学》)和《生物气象学》国际期刊开始在荷兰发行。20世纪80年代以来遥感和地理信息系统、全球定位系统等3S技术在农业气象业务中广泛应用，普遍建立了基于现代信息技术的农业气象业务系统，农业气候区划已能对复杂地形和群体内部气象环境要素分布和变化规律进行精确描述。人工气候箱(室)等环境要素模拟实验手段不断改进和普及。80年代以来开展了气候变化对农业影响与适应对策的研究，农业气象减灾研究重点由灾害机理与分布规律研究扩展到风险评估与管理及减灾新技术的研究。

在竺可桢倡导下，1953年3月在华北农业科学研究所成立了农业气象组，1957年扩大为中国农业科学院农业气象研究室，1990年改为研究所。1958年中央气象局成立农业气象研究室，1983年改为研究所。1953年起各地相继成立农业气象研究机构，1957年起在全国建立了一批农业气象试验站。

1953年北京农业大学招收第一批农业气象研究生，1956年北京农业大学创办农业气象专业，1960年南京气象学院成立农业气象系。全国绝大多数农业院校都开设了农业气象课，20世纪80年代以后建立了一批硕士点，21世纪初中国农业科学院、南京信息工程大学、中国农业大学先后设立以农业气象为主要内容的博士点。

1954年中央气象局成立农业气象业务管理机构，1963年发布《农业气象观测暂行规范》，1990年修订为《农业气象观测方法》。1954年起组织全国范围的农业气象预报情报等业务工作。1978年中国气象学会成立农业气象专业委员会，1981年中国农学会成立农业气象研究会，1992年改为农业气象分会，20多年来组织了一系列全国性和国际学术活动。1979年中国农业科学院创办《农业气象》(现《中国农业气象矜。1986年出版《中国农业百科全书·农业气象卷》。1999年出版《中国农业气象学》和《中国农业气候学》。2001年出版《中国林业气象学》。1991年中国气象局组织编写出版《中国的气候与农业》中英文版。1979年中国开始参加世界气象组织农业气象委员会各项活动，国际学术交流日益活跃。

近代中国农业气象学科发展的起点较低。20世纪50年代初期初步建立了比较齐全的农业气象科研、教学与业务体系。60年代因经济困难和°文化大革命

农业气象的研究过程通常分为资料的获取、处理和分析三个阶段。资料获取方法包括调查考察、田间试验、人工模拟农业气象条件等，通常要进行农业生物或设施状况和环境气象要素二者的平行观测。资料处理包括审核、订正和数学加工处理。资料分析包括统计学方法、数值模拟法、系统分析法、模糊聚类法等。在实际研究过程中，特别是重大农业气象问题，还要吸收农学、生物学、生态学及其他相关学科的试验、研究方法综合运用，开展多学科的协同攻关。随着现代科学与高新技术的发展，农业气象学也要不断吸收最新的科技成果来丰富自身的内容和完善研究与服务手段。

按照研究的理论和技术领域可将农业气象学分为基础农业气象学、农用天气学、农业气候学、农业气象统计、农业气象预报、农业小气候、农业气象探测技术等。按所研究的农业产业部门或农业生物对象可分为作物气象、林业气象、牧业气象、渔业气象、园艺气象、微生物气象等。