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        突泉縣設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚溫度變化規(guī)律及預(yù)報方法

        2017-11-10 16:18:48楊玉輝黃超張玲高敏蘇敏尉德康
        農(nóng)家科技中旬版 2017年9期
        關(guān)鍵詞:變化規(guī)律設(shè)施農(nóng)業(yè)溫度

        楊玉輝+黃超+張玲+高敏+蘇敏+尉德康

        摘 要:隨著突泉縣農(nóng)村經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,尤其是農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)研,設(shè)施農(nóng)業(yè)比重在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的比重日益增加,使得對氣象服務(wù)需求起來越多、越來越高。突泉縣現(xiàn)有大棚16000余座,年產(chǎn)反季果蔬14萬噸,設(shè)施農(nóng)業(yè)已成為農(nóng)民經(jīng)濟收入的主要來源之一。為了滿足現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚的生產(chǎn)需求,本文從設(shè)施大棚的溫度變化為著眼點,利用統(tǒng)計分析方法對突泉縣當?shù)卦O(shè)施大棚的3年連續(xù)溫度要素進行統(tǒng)計,分析得出了大棚內(nèi)溫度的變化規(guī)律,并利用逐步回歸方法建立了棚內(nèi)平均溫度、最高溫度及最低溫度的預(yù)報方程,對發(fā)布精細化的設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚的家用天氣預(yù)報提供了依據(jù),更為種植戶在生產(chǎn)過程中趨利避害、增產(chǎn)增效提供了幫助。

        關(guān)鍵詞:設(shè)施農(nóng)業(yè);溫度;變化規(guī)律;預(yù)報方法

        一、資料與方法

        1.資料

        本文利用突泉縣氣象局2014至2016年連續(xù)3年逐日棚內(nèi)氣象資料與棚外氣象要素,包括棚內(nèi)日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫、棚外日最高氣溫、日最低氣溫、日照時數(shù)、棚外云量。監(jiān)測設(shè)備型號:天津升達CAWS600-R(E)小氣候自動監(jiān)測儀;安裝位置:突泉縣賽銀花現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)園區(qū)(經(jīng)度:121°35′51″緯度:45°25′25″海拔高度:310米);大棚結(jié)構(gòu):東西長100米、南北跨度8米,舉架最高處3.5米;大棚坐北朝南;棚內(nèi)土壤質(zhì)地為沙壤土。

        2.方法

        運用統(tǒng)計分析方法對棚內(nèi)每日逐小時溫度進行分析得出棚內(nèi)溫度日變化規(guī)律;并運用相關(guān)性分析,分析出影響棚內(nèi)溫度的主次要因子,同時,運用逐步回歸方法建立棚內(nèi)日平均溫度、最高溫度、最低溫度預(yù)報方程。

        二、棚內(nèi)溫度變化規(guī)律

        設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的氣溫變化,取決于棚外氣象條件的變化,外界天氣狀況為晴、晴間多云或多云、陰天時,棚內(nèi)的溫度會發(fā)生不同的變化。

        1.棚內(nèi)氣溫日變化規(guī)律

        晴天時棚內(nèi)溫度變化幅度較大;多云天氣變化幅度次之;陰天變化幅度最小,基本趨于平穩(wěn)。晴天棚內(nèi)的平均氣溫比多云天氣和陰天分別高1.4 ℃和4.0℃。棚內(nèi)氣溫晝夜溫差變化比棚外晝夜溫度變化劇烈。在晚上需要蓋簾月份(11月-次年4月下旬)棚內(nèi)最低溫度出現(xiàn)在8-9時,掀簾后,晴天溫度迅速上升,一般10-11時進行通風,11-14時氣溫達到全天最大值;14-16時氣溫緩慢下降。多云天氣棚內(nèi)氣溫變化弱于晴天。早掀簾后,氣溫上升緩慢,幅度較??;夜間下降平緩。陰天時,棚內(nèi)氣溫起伏不明顯。棚內(nèi)氣溫日變化情況見圖1。

        2.棚內(nèi)氣溫季節(jié)變化規(guī)律

        2014-2016年棚內(nèi)平均溫度17.1℃比棚外平均溫度6.7℃高10.4℃;棚內(nèi)最高47.8℃比棚外最高36.6℃高11.2℃;棚內(nèi)最低-16.1℃比棚外最低-22.3℃高6.2℃;棚內(nèi)平均氣溫最低為1月份,最高為6月,棚內(nèi)氣溫季節(jié)變化見圖2、圖3、圖4。

        3.棚內(nèi)氣溫的空間分布規(guī)律

        突泉縣大棚坐北朝南,東西延長,南北跨度8米,舉架最高處3.5米。大棚氣溫在南北向、東西向和垂直方面分布上均有差別,同時受天氣狀況和棚體大小的影響。一般為東西方向越長,棚內(nèi)氣溫越高,越穩(wěn)定。

        (1)棚內(nèi)南北向氣溫規(guī)律。南部(棚前沿)溫度較低,中間較高,北部最高。通過年3年監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,南部比中間平均低0.6℃、比北部低0.9℃。在冬季南、中、北部的溫度差異更顯著,一般南部比中低2℃左右、比北部低4℃左右。

        (2)棚內(nèi)東西向氣溫規(guī)律。根據(jù)棚的結(jié)構(gòu)不盡相同。一般在門設(shè)在管理房內(nèi)的大棚,棚內(nèi)東西氣溫相關(guān)不明顯;門設(shè)在大棚南沿角落處,一般近門附近氣溫較低,棚門附近平均氣溫低于棚內(nèi)平均溫度1.3℃。

        (3)棚內(nèi)垂直向氣溫規(guī)律。白天棚頂處氣溫最高,中部次之,低部最低。夜間則相反。

        三、棚內(nèi)溫度預(yù)報方法

        1.相關(guān)性分析

        利用棚內(nèi)挑選后的逐日觀測資料(1095個樣本數(shù))進行棚內(nèi)氣溫變化的相關(guān)性分析,篩選出5個顯著相關(guān)(a≥0.05)的棚外氣象因子確定為預(yù)報因素。具體有棚外最高氣溫、棚外最低氣溫、棚外日照時數(shù)、棚外總云量以及前一日棚外最高氣溫。

        (1)棚內(nèi)最高氣溫相關(guān)性。與棚外最高氣溫、棚外日照時數(shù)呈正顯著相關(guān),與棚外最低氣溫、棚外總云量呈負顯著相關(guān)。

        (2)棚內(nèi)最低氣溫相關(guān)性。棚內(nèi)最低氣溫與棚外最低氣溫呈正顯著相關(guān),與棚外總云量、前一日棚外最高氣溫實際值呈負顯著相關(guān)。

        (3)棚內(nèi)平均氣溫相關(guān)性。棚內(nèi)平均氣溫與棚外最高氣溫、棚外日照時數(shù)呈正顯著相關(guān),與棚外總云量呈負顯著相關(guān)。

        2.棚內(nèi)溫度預(yù)報方程

        根據(jù)篩選出的棚外預(yù)報因子,運用逐步回歸統(tǒng)計分析方法,得出棚內(nèi)最高氣溫、棚內(nèi)最低氣溫、棚內(nèi)平均氣溫預(yù)報方程:

        (1)棚內(nèi)最高氣溫預(yù)報方程

        Y最高=28.7332+0.1741* X1-0.1674* X2+0.0112* X3-1.4221* X4

        (2)棚內(nèi)最低氣溫預(yù)報方程

        Y最低 =10.3983+0.2803* X2-0.1961* X4-0.01* X5

        (3)棚內(nèi)平均氣溫預(yù)報方程

        Y平均=13.5709+0.2159* X1+0.1324* X3-0.3867* X4

        式中,X1為棚外最高氣溫預(yù)報值;X2為棚外最低氣溫預(yù)報值;X3為棚外日照時數(shù)預(yù)報值;X4為棚外云量預(yù)報值(晴天取值0.0-1.9的平均值、晴間多云與多云天取值2.0-8.0的平均值、陰天取值8.1-10.0的平均值);X5為前一日棚外最高氣溫實測值。

        3.預(yù)報方程檢驗

        本文溫度預(yù)報方程結(jié)果檢驗以預(yù)報值減實況值,誤差在±2℃之間為準確,誤差大于2℃或小于2℃均為預(yù)報值不正確。準確率見表1。

        通過對2017年突泉縣設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚的棚內(nèi)最高、最低、平均氣溫預(yù)報值檢驗,通過檢驗可知,除5月份外溫度的預(yù)報方程檢驗結(jié)果較好,準確率較高。5月份預(yù)報檢驗結(jié)果不理想,有等于在今后工作中重新篩選因子,進一步提高預(yù)報準確率。endprint

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