淺析突泉縣設施農業番茄棚內氣象要素變化規律與棚內空氣最低氣溫預報方法

莊妍+楊玉輝+張玲+高敏+蘇敏+周曉虎

摘 要：通過對設施農業大棚種植的番茄棚內空氣溫度、地溫、相對溫度與棚外空氣溫度、地溫、相對溫度等氣象要素進行連續觀測，建立了突泉縣設施農業大棚番茄春提前和秋延后各發育期的氣象服務指標，分析了棚內外的氣候變化規律，并建立了棚內最低氣溫預報方程，為突泉縣設施農業大棚番茄種植提供科學支撐。

關鍵詞：棚內空氣氣溫；地溫；相對濕度

一、資料與方法

1.觀測地點。突泉縣突泉鎮賽銀花現代農業示范園區265號棚，經度121°35′54″、緯度45°25′10″、海拔高度310.0米，棚高3.5米、棚長100米，棚寬8米。

2.觀測資料。2015年至2016年棚內逐時、逐日空氣溫度、地溫、相對溫度數據。

3.分析方法。運用EXCEL軟件統計分析觀測資料，并運用線性回歸方法建立最低溫度預報方程。二、大棚的氣候特征。1.氣溫變化規律。棚內氣溫的變化，取決于外界氣象條件的變化，外界天氣狀況為晴、多云、陰雨時，棚內氣溫有不同的變化。棚內氣溫變化與大氣氣溫的變化基本一致，晝高夜低。

（1） 氣溫日變化規律。晴天時棚內氣溫變化劇烈，多云天氣時變化幅度小于晴天，陰雨（雪）天氣時棚內氣溫基本趨于平穩。晴天時大棚內平均氣溫高于多云天氣1.5℃，高于陰雨（雪）天氣3.5℃。棚內氣溫晝夜變化幅度與外界氣溫變化成正相關，晝夜溫差依天氣狀況而異。秋延后一般為7月中旬到11月中旬，春提前一般為2月中旬到6月中旬（上述為移栽期到收獲期時間，不包括育苗時間），棚內最低氣溫出現時間3時到6時，棚內最高氣溫出現時間12時到15時。

氣溫的變化規律：晴天早掀被后，棚內氣溫迅速上升，每小時上升2-4℃。10-13時棚內開始放風，氣溫上升比較緩慢。12-14時氣溫達到全天最高，14時至15時30分氣溫在小范圍內波動頻繁，小幅度緩慢下降。晚上蓋被后氣溫平穩下降，每小時下降0.1-2.0℃；多云天是棚內氣溫變化幅度沒有晴天劇烈，早掀被后，氣溫上升緩慢，幅度較小，夜間棚內氣溫平穩下降，每小時下降0.2-1.0℃；陰天是棚內氣溫起伏不明顯，晝夜溫差在4.0℃左右。

（2）氣溫季節變化規律。秋延后棚內平均氣溫22.3℃，比棚外12.9℃高9.4℃；春提前棚內平均氣溫22.7℃，比棚外7.6℃高15.1℃，通過兩年觀測資料分析，無論是春提前還是秋延后棚內的平均氣溫應該在16.7-27.0℃，棚外的平均氣溫秋延后高于春提前。

2.地溫變化規律。棚內地溫日變化受外界的天氣狀況和季節的變化影響。地溫日變化規律為上層10厘米地溫無論是春提前還是秋延后，在6-8時地溫降至最低，掀簾后地溫緩慢上升，13-16時上升至最高；下層30厘米地溫無論是春提前還是秋延后，在5-8時地溫降至最低，地溫變化緩慢。棚內地溫變化受天氣狀況的影響，晴天時，地溫上升幅度較大，多云天氣時地溫上升緩慢，陰天時地溫基本趨于平穩或小幅緩慢下降。

3.相對濕度變化規律。棚內相對濕度晝夜變化較大，不同天氣棚內的相對濕度也有明顯的差別。晴天時棚內相對濕度較小，多云較高，陰天最高。

晴天掀簾后，棚內相對濕度迅速下降，每小時下降7-17%。10時以后棚內開始放風，相對濕度繼續下降，并在小范圍內波動頻繁，12-14時棚內相對濕度達到一天中的最低值。此后相對濕度逐漸緩慢上升，晚上蓋被后棚內一直處于平穩高濕狀態，一般在80-90%左右；多云天棚內相對濕度的變化幅度沒有晴天劇烈，濕度明顯高于晴天時3-10%左右；陰天棚內相對濕度變化較平穩，下降不明顯，比晴天時高10-20%左右，一般遇到三天以上的連陰雨（雪）天氣，棚內會一直處在高濕狀態，易引發生灰霉病、早疫病、晚疫病蟲害。

三、大棚內最低氣溫預報方程

1.預報方程的建立。利用棚內外的氣溫觀測資料，找出棚內外氣溫的在不同天氣情況（晴、多云、陰天）的變化規律，建立了棚內棚外氣溫在不同天氣情況下的線性關系，建立不同天氣情況下棚內最低溫度預報方程如下：

表中，X代表當天棚外最低溫度實況，Y代表次日棚內最低溫度預報值。

2.預報方程的檢驗。取樣本30個，春提前、秋延后各取15個樣本，即 2015年3月1-15日，2016年11月1-15日棚內最低氣溫進行檢驗，結果如下：

最低氣溫絕對誤差值≤2.0℃的預報準確率：20/30*100%=67%，最低氣溫絕對誤差值≤1.0℃的預報準確率：11/30=37%，最低氣溫絕對誤差值≥2.0℃的預報準確率33.3%。endprint