王海娥+董文靜

摘 要：利用西寧市大通縣設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)示范站溫室內(nèi)外2012年12月1日至2013年2月28日氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)溫室內(nèi)最低氣溫與氣象因素進(jìn)行多元回歸分析，建立不同天氣條件下溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)模型，結(jié)合低溫凍害災(zāi)情，得出日光溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：溫室；逐步回歸；最低氣溫；指標(biāo)

中圖分類號(hào) S426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）19-105-03

近年來，西寧市設(shè)施農(nóng)業(yè)向地域化、節(jié)能化、專業(yè)化方向發(fā)展，由傳統(tǒng)的作坊式生產(chǎn)向高科技、自動(dòng)化、機(jī)械化、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化的工廠型農(nóng)業(yè)方向發(fā)展。設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是大棚蔬菜種植面積逐年擴(kuò)大，溫室蔬菜生產(chǎn)所占比重逐年加大。冬季低溫冷（凍）害是西寧地區(qū)設(shè)施大棚主要的氣象災(zāi)害之一，造成溫室內(nèi)作物受凍、產(chǎn)量減少、品質(zhì)下降，嚴(yán)重者甚至絕收。本文建立了溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)模型及低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，可對(duì)溫室內(nèi)最低溫度做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)預(yù)警信息，為設(shè)施作物生長(zhǎng)環(huán)境提供氣象保障。

1 資料與方法

1.1 資料 本文應(yīng)用設(shè)立在大通縣溫室內(nèi)外2個(gè)自動(dòng)氣象站資料，氣象要素觀測(cè)儀器為無線傳輸自動(dòng)氣象站，型號(hào)為ZQZ-A型。研究數(shù)據(jù)選取2012年12月1日至2013年2月28日氣象統(tǒng)計(jì)資料，觀測(cè)日界均為前一天20時(shí)至當(dāng)日20時(shí)，記錄每日24整點(diǎn)時(shí)刻資料，溫室內(nèi)缺測(cè)時(shí)次資料按前后2個(gè)時(shí)次平均進(jìn)行補(bǔ)缺，如連續(xù)缺測(cè)3h以上則刪除該天記錄[1]。溫室內(nèi)觀測(cè)要素：溫度、相對(duì)濕度、地溫、露點(diǎn)溫度、總輻射等；溫室外觀測(cè)要素：溫度、相對(duì)濕度、地溫、風(fēng)向風(fēng)速以及大通縣氣象站觀測(cè)資料如總云量、日照時(shí)數(shù)等。

1.2 方法 根據(jù)大通縣氣象站觀測(cè)日平均總云量，依照規(guī)范將總云量分為3個(gè)等級(jí)：0～19%為“晴”，20%～80%為“多云”，80%～100%為“陰”[2]，統(tǒng)計(jì)出2012年12月1日至2013年2月28日3種不同天氣狀況下溫室內(nèi)最低氣溫的變化規(guī)律。通過不同天氣條件下對(duì)溫室內(nèi)最低氣溫有顯著影響的氣象要素建立多元回歸模型，結(jié)合實(shí)際低溫凍害災(zāi)情，分析出冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，并應(yīng)用2013年12月1日至2014年3月1日觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模式檢驗(yàn)[3]。

2 冬季溫室內(nèi)氣溫變化特征分析

2.1 日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫變化規(guī)律 通過對(duì)2012年12月至2013年2月氣溫變化分析，溫室內(nèi)日平均氣溫隨天況變化明顯（表1）。從表1得出：（1）天況為陰時(shí)，云量多，棚內(nèi)日平均氣溫最低，云量越多，氣溫越低，晴天時(shí)，溫室內(nèi)平均氣溫比多云時(shí)高0.2℃，比陰天時(shí)高4.6℃；（2）云量越多，溫室內(nèi)最高氣溫平均值越低，晴天時(shí)，溫室內(nèi)最高平均氣溫比多云時(shí)高0.9℃，比陰天時(shí)高14.9℃；（3）晴天時(shí)，溫室內(nèi)日最低平均氣溫比多云時(shí)低1℃，比陰天時(shí)低1.7℃。從觀測(cè)結(jié)果得出，云量越多，溫室內(nèi)最低平均氣溫越高。陰天時(shí)，溫室內(nèi)最低平均氣溫反而比晴天和多云時(shí)要高。

2.2 溫室增溫特征分析 不考慮天況時(shí)，冬季溫室平均增溫約18℃。不同地區(qū)及不同類型日光溫室受外界氣象條件影響時(shí)，溫度變化有些差異，但總的趨勢(shì)是一致的（表2）。由表2可知，晴天時(shí)增溫幅度最大在20.7～35.6℃，連陰天時(shí)增溫幅度最小在12℃左右，陰有小雪時(shí)增溫幅度在15℃左右。

3 溫室內(nèi)低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)分析

3.1 逐步回歸分析 由于季節(jié)、天氣條件的變化，溫室內(nèi)平均氣溫、日最高、最低溫度有著明顯差異。本研究采用冬季氣溫?cái)?shù)據(jù)，按照晴天、多云、陰天分3種天氣情況采用逐步回歸的方法分別建立溫室內(nèi)最低氣溫模擬模式。模式為：

式中：[b0]為常數(shù)，為逐步回歸選入模式的變量，[b1]…，[bn]，為回歸系數(shù)，[e]為隨機(jī)誤差。選取前一日溫室外日平均氣溫、相對(duì)濕度、溫室內(nèi)相對(duì)濕度、地表溫度作為建模因子，同時(shí)引入當(dāng)日最低氣溫預(yù)報(bào)值，模擬當(dāng)日溫室內(nèi)最低氣溫。應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件采用逐步回歸分析的方法建立的冬季最低溫度數(shù)值方程見表3。

3.2 模式檢驗(yàn) 利用常用的統(tǒng)計(jì)方法即回歸估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)誤差RMSE對(duì)模擬值與實(shí)測(cè)值之間的符合度進(jìn)行分析。計(jì)算公式為：

式中，OBSi為實(shí)測(cè)值，是指實(shí)測(cè)的溫室內(nèi)氣溫；SIMi為模擬值；是指模擬的溫室內(nèi)氣溫；n為樣本容量。RMSE值越小，模擬值與實(shí)測(cè)值之間的偏差越小，模式的模擬精度越高[5]。

利用2013年12月至2014年2月的實(shí)測(cè)資料對(duì)冬季晴天、冬季多云的模式進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明，晴天和多云擬合效果較好，呈明顯的線性關(guān)系，模式模擬值與實(shí)測(cè)值得決定系數(shù)R2值分別為0.849和0.836，RMSE值（單位℃）分別為0.434和0.385，均通過0.05顯著性檢驗(yàn)，能夠較準(zhǔn)確地模擬溫室內(nèi)最低溫度隨溫室內(nèi)外各氣象要素的變化趨勢(shì)，且冬季晴天模式略優(yōu)于冬季多云模式。

3.3 冬季低溫凍害天氣過程分析 溫室內(nèi)最低氣溫主要受外界溫度的影響，但也與棚室結(jié)構(gòu)、墻體材料、棚面覆蓋物有一定的關(guān)系。通過對(duì)2012年12月19～22日日光溫室內(nèi)外的溫度資料對(duì)比分析：當(dāng)外界氣溫降至-20℃時(shí)，并且溫室內(nèi)平均氣溫低于10℃持續(xù)72h，采用棉被覆蓋的棚內(nèi)溫度會(huì)降至0℃以下，對(duì)大多數(shù)溫室作物造成威脅。

從圖1看出，2012年12月至2013年2月溫室外日最低氣溫低于-20℃為8d，溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃為14d。根據(jù)災(zāi)情統(tǒng)計(jì)，12月23日溫室內(nèi)出現(xiàn)了低溫凍害，同時(shí)滿足溫室外低于-20℃和溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃。因此，我們把形成日最低氣溫降至-20℃以下、溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃持續(xù)72h的天氣過程作為一次冬季溫室內(nèi)作物凍害天氣過程。

3.4 冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo) 確立指標(biāo)依據(jù)：根據(jù)溫室內(nèi)平均氣溫及最低氣溫?cái)?shù)值方程，以溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)的生物學(xué)下限溫度為因變量條件，結(jié)合冷凍害實(shí)際災(zāi)情，確定冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，如表4。

4 結(jié)論

（1）不同天氣條件下，溫室內(nèi)日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫有著不同的變化規(guī)律，并且日光溫室的增溫效果也隨天氣狀況變化顯著。

（2）根據(jù)天氣狀況影響溫室內(nèi)氣溫的氣象因子也略有不同，針對(duì)不同天氣狀況建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可以對(duì)溫度的變化做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

（3）通過冬季低溫凍害災(zāi)情分析，得出影響溫室內(nèi)最低氣溫變化的2個(gè)顯著因素為溫室外最低氣溫和前一日溫室內(nèi)平均氣溫，與數(shù)值模型中顯著因子一致。

（4）根據(jù)溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)方程，以溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)的生物學(xué)下限溫度為因變量條件，結(jié)合冷凍害災(zāi)情，確定冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，當(dāng)溫室外最低溫度低于

-10℃，并且前一日溫室內(nèi)平均溫度低于10℃為溫室內(nèi)作物受災(zāi)臨界指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]環(huán)海軍，夏福華，朱敏.日光溫室最低氣溫預(yù)報(bào)方法研究[J].中國(guó)農(nóng)村小康科技，2010（12）：47-49.

[2]李昌玉，李鳳霞.青海樂都縣冬季塑料日光溫室小氣候特征研究[J].青?？萍迹?011（05）：58-62.

[3]劉旭，李秀珍，薛曉萍.溫室最低氣溫與氣象因素相關(guān)分析[J].濱州學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（06）：51-56.

[4]李天來.日光溫室和大棚蔬菜栽培[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997：25-28.

[5]蔡冰.基于低溫寡照的江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[D].南京：南京信息工程大學(xué)，2011. （責(zé)編：張宏民）endprint

摘 要：利用西寧市大通縣設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)示范站溫室內(nèi)外2012年12月1日至2013年2月28日氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)溫室內(nèi)最低氣溫與氣象因素進(jìn)行多元回歸分析，建立不同天氣條件下溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)模型，結(jié)合低溫凍害災(zāi)情，得出日光溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：溫室；逐步回歸；最低氣溫；指標(biāo)

中圖分類號(hào) S426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）19-105-03

近年來，西寧市設(shè)施農(nóng)業(yè)向地域化、節(jié)能化、專業(yè)化方向發(fā)展，由傳統(tǒng)的作坊式生產(chǎn)向高科技、自動(dòng)化、機(jī)械化、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化的工廠型農(nóng)業(yè)方向發(fā)展。設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是大棚蔬菜種植面積逐年擴(kuò)大，溫室蔬菜生產(chǎn)所占比重逐年加大。冬季低溫冷（凍）害是西寧地區(qū)設(shè)施大棚主要的氣象災(zāi)害之一，造成溫室內(nèi)作物受凍、產(chǎn)量減少、品質(zhì)下降，嚴(yán)重者甚至絕收。本文建立了溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)模型及低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，可對(duì)溫室內(nèi)最低溫度做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)預(yù)警信息，為設(shè)施作物生長(zhǎng)環(huán)境提供氣象保障。

1 資料與方法

1.1 資料 本文應(yīng)用設(shè)立在大通縣溫室內(nèi)外2個(gè)自動(dòng)氣象站資料，氣象要素觀測(cè)儀器為無線傳輸自動(dòng)氣象站，型號(hào)為ZQZ-A型。研究數(shù)據(jù)選取2012年12月1日至2013年2月28日氣象統(tǒng)計(jì)資料，觀測(cè)日界均為前一天20時(shí)至當(dāng)日20時(shí)，記錄每日24整點(diǎn)時(shí)刻資料，溫室內(nèi)缺測(cè)時(shí)次資料按前后2個(gè)時(shí)次平均進(jìn)行補(bǔ)缺，如連續(xù)缺測(cè)3h以上則刪除該天記錄[1]。溫室內(nèi)觀測(cè)要素：溫度、相對(duì)濕度、地溫、露點(diǎn)溫度、總輻射等；溫室外觀測(cè)要素：溫度、相對(duì)濕度、地溫、風(fēng)向風(fēng)速以及大通縣氣象站觀測(cè)資料如總云量、日照時(shí)數(shù)等。

1.2 方法 根據(jù)大通縣氣象站觀測(cè)日平均總云量，依照規(guī)范將總云量分為3個(gè)等級(jí)：0～19%為“晴”，20%～80%為“多云”，80%～100%為“陰”[2]，統(tǒng)計(jì)出2012年12月1日至2013年2月28日3種不同天氣狀況下溫室內(nèi)最低氣溫的變化規(guī)律。通過不同天氣條件下對(duì)溫室內(nèi)最低氣溫有顯著影響的氣象要素建立多元回歸模型，結(jié)合實(shí)際低溫凍害災(zāi)情，分析出冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，并應(yīng)用2013年12月1日至2014年3月1日觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模式檢驗(yàn)[3]。

2 冬季溫室內(nèi)氣溫變化特征分析

2.1 日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫變化規(guī)律 通過對(duì)2012年12月至2013年2月氣溫變化分析，溫室內(nèi)日平均氣溫隨天況變化明顯（表1）。從表1得出：（1）天況為陰時(shí)，云量多，棚內(nèi)日平均氣溫最低，云量越多，氣溫越低，晴天時(shí)，溫室內(nèi)平均氣溫比多云時(shí)高0.2℃，比陰天時(shí)高4.6℃；（2）云量越多，溫室內(nèi)最高氣溫平均值越低，晴天時(shí)，溫室內(nèi)最高平均氣溫比多云時(shí)高0.9℃，比陰天時(shí)高14.9℃；（3）晴天時(shí)，溫室內(nèi)日最低平均氣溫比多云時(shí)低1℃，比陰天時(shí)低1.7℃。從觀測(cè)結(jié)果得出，云量越多，溫室內(nèi)最低平均氣溫越高。陰天時(shí)，溫室內(nèi)最低平均氣溫反而比晴天和多云時(shí)要高。

2.2 溫室增溫特征分析 不考慮天況時(shí)，冬季溫室平均增溫約18℃。不同地區(qū)及不同類型日光溫室受外界氣象條件影響時(shí)，溫度變化有些差異，但總的趨勢(shì)是一致的（表2）。由表2可知，晴天時(shí)增溫幅度最大在20.7～35.6℃，連陰天時(shí)增溫幅度最小在12℃左右，陰有小雪時(shí)增溫幅度在15℃左右。

3 溫室內(nèi)低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)分析

3.1 逐步回歸分析 由于季節(jié)、天氣條件的變化，溫室內(nèi)平均氣溫、日最高、最低溫度有著明顯差異。本研究采用冬季氣溫?cái)?shù)據(jù)，按照晴天、多云、陰天分3種天氣情況采用逐步回歸的方法分別建立溫室內(nèi)最低氣溫模擬模式。模式為：

式中：[b0]為常數(shù)，為逐步回歸選入模式的變量，[b1]…，[bn]，為回歸系數(shù)，[e]為隨機(jī)誤差。選取前一日溫室外日平均氣溫、相對(duì)濕度、溫室內(nèi)相對(duì)濕度、地表溫度作為建模因子，同時(shí)引入當(dāng)日最低氣溫預(yù)報(bào)值，模擬當(dāng)日溫室內(nèi)最低氣溫。應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件采用逐步回歸分析的方法建立的冬季最低溫度數(shù)值方程見表3。

3.2 模式檢驗(yàn) 利用常用的統(tǒng)計(jì)方法即回歸估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)誤差RMSE對(duì)模擬值與實(shí)測(cè)值之間的符合度進(jìn)行分析。計(jì)算公式為：

式中，OBSi為實(shí)測(cè)值，是指實(shí)測(cè)的溫室內(nèi)氣溫；SIMi為模擬值；是指模擬的溫室內(nèi)氣溫；n為樣本容量。RMSE值越小，模擬值與實(shí)測(cè)值之間的偏差越小，模式的模擬精度越高[5]。

利用2013年12月至2014年2月的實(shí)測(cè)資料對(duì)冬季晴天、冬季多云的模式進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明，晴天和多云擬合效果較好，呈明顯的線性關(guān)系，模式模擬值與實(shí)測(cè)值得決定系數(shù)R2值分別為0.849和0.836，RMSE值（單位℃）分別為0.434和0.385，均通過0.05顯著性檢驗(yàn)，能夠較準(zhǔn)確地模擬溫室內(nèi)最低溫度隨溫室內(nèi)外各氣象要素的變化趨勢(shì)，且冬季晴天模式略優(yōu)于冬季多云模式。

3.3 冬季低溫凍害天氣過程分析 溫室內(nèi)最低氣溫主要受外界溫度的影響，但也與棚室結(jié)構(gòu)、墻體材料、棚面覆蓋物有一定的關(guān)系。通過對(duì)2012年12月19～22日日光溫室內(nèi)外的溫度資料對(duì)比分析：當(dāng)外界氣溫降至-20℃時(shí)，并且溫室內(nèi)平均氣溫低于10℃持續(xù)72h，采用棉被覆蓋的棚內(nèi)溫度會(huì)降至0℃以下，對(duì)大多數(shù)溫室作物造成威脅。

從圖1看出，2012年12月至2013年2月溫室外日最低氣溫低于-20℃為8d，溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃為14d。根據(jù)災(zāi)情統(tǒng)計(jì)，12月23日溫室內(nèi)出現(xiàn)了低溫凍害，同時(shí)滿足溫室外低于-20℃和溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃。因此，我們把形成日最低氣溫降至-20℃以下、溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃持續(xù)72h的天氣過程作為一次冬季溫室內(nèi)作物凍害天氣過程。

3.4 冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo) 確立指標(biāo)依據(jù)：根據(jù)溫室內(nèi)平均氣溫及最低氣溫?cái)?shù)值方程，以溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)的生物學(xué)下限溫度為因變量條件，結(jié)合冷凍害實(shí)際災(zāi)情，確定冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，如表4。

4 結(jié)論

（1）不同天氣條件下，溫室內(nèi)日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫有著不同的變化規(guī)律，并且日光溫室的增溫效果也隨天氣狀況變化顯著。

（2）根據(jù)天氣狀況影響溫室內(nèi)氣溫的氣象因子也略有不同，針對(duì)不同天氣狀況建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可以對(duì)溫度的變化做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

（3）通過冬季低溫凍害災(zāi)情分析，得出影響溫室內(nèi)最低氣溫變化的2個(gè)顯著因素為溫室外最低氣溫和前一日溫室內(nèi)平均氣溫，與數(shù)值模型中顯著因子一致。

（4）根據(jù)溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)方程，以溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)的生物學(xué)下限溫度為因變量條件，結(jié)合冷凍害災(zāi)情，確定冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，當(dāng)溫室外最低溫度低于

-10℃，并且前一日溫室內(nèi)平均溫度低于10℃為溫室內(nèi)作物受災(zāi)臨界指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]環(huán)海軍，夏福華，朱敏.日光溫室最低氣溫預(yù)報(bào)方法研究[J].中國(guó)農(nóng)村小康科技，2010（12）：47-49.

[2]李昌玉，李鳳霞.青海樂都縣冬季塑料日光溫室小氣候特征研究[J].青海科技，2011（05）：58-62.

[3]劉旭，李秀珍，薛曉萍.溫室最低氣溫與氣象因素相關(guān)分析[J].濱州學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（06）：51-56.

[4]李天來.日光溫室和大棚蔬菜栽培[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997：25-28.

[5]蔡冰.基于低溫寡照的江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[D].南京：南京信息工程大學(xué)，2011. （責(zé)編：張宏民）endprint

摘 要：利用西寧市大通縣設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)示范站溫室內(nèi)外2012年12月1日至2013年2月28日氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)溫室內(nèi)最低氣溫與氣象因素進(jìn)行多元回歸分析，建立不同天氣條件下溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)模型，結(jié)合低溫凍害災(zāi)情，得出日光溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：溫室；逐步回歸；最低氣溫；指標(biāo)

中圖分類號(hào) S426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）19-105-03

近年來，西寧市設(shè)施農(nóng)業(yè)向地域化、節(jié)能化、專業(yè)化方向發(fā)展，由傳統(tǒng)的作坊式生產(chǎn)向高科技、自動(dòng)化、機(jī)械化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的工廠型農(nóng)業(yè)方向發(fā)展。設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是大棚蔬菜種植面積逐年擴(kuò)大，溫室蔬菜生產(chǎn)所占比重逐年加大。冬季低溫冷（凍）害是西寧地區(qū)設(shè)施大棚主要的氣象災(zāi)害之一，造成溫室內(nèi)作物受凍、產(chǎn)量減少、品質(zhì)下降，嚴(yán)重者甚至絕收。本文建立了溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)模型及低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，可對(duì)溫室內(nèi)最低溫度做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)預(yù)警信息，為設(shè)施作物生長(zhǎng)環(huán)境提供氣象保障。

1 資料與方法

1.1 資料 本文應(yīng)用設(shè)立在大通縣溫室內(nèi)外2個(gè)自動(dòng)氣象站資料，氣象要素觀測(cè)儀器為無線傳輸自動(dòng)氣象站，型號(hào)為ZQZ-A型。研究數(shù)據(jù)選取2012年12月1日至2013年2月28日氣象統(tǒng)計(jì)資料，觀測(cè)日界均為前一天20時(shí)至當(dāng)日20時(shí)，記錄每日24整點(diǎn)時(shí)刻資料，溫室內(nèi)缺測(cè)時(shí)次資料按前后2個(gè)時(shí)次平均進(jìn)行補(bǔ)缺，如連續(xù)缺測(cè)3h以上則刪除該天記錄[1]。溫室內(nèi)觀測(cè)要素：溫度、相對(duì)濕度、地溫、露點(diǎn)溫度、總輻射等；溫室外觀測(cè)要素：溫度、相對(duì)濕度、地溫、風(fēng)向風(fēng)速以及大通縣氣象站觀測(cè)資料如總云量、日照時(shí)數(shù)等。

1.2 方法 根據(jù)大通縣氣象站觀測(cè)日平均總云量，依照規(guī)范將總云量分為3個(gè)等級(jí)：0～19%為“晴”，20%～80%為“多云”，80%～100%為“陰”[2]，統(tǒng)計(jì)出2012年12月1日至2013年2月28日3種不同天氣狀況下溫室內(nèi)最低氣溫的變化規(guī)律。通過不同天氣條件下對(duì)溫室內(nèi)最低氣溫有顯著影響的氣象要素建立多元回歸模型，結(jié)合實(shí)際低溫凍害災(zāi)情，分析出冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，并應(yīng)用2013年12月1日至2014年3月1日觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模式檢驗(yàn)[3]。

2 冬季溫室內(nèi)氣溫變化特征分析

2.1 日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫變化規(guī)律 通過對(duì)2012年12月至2013年2月氣溫變化分析，溫室內(nèi)日平均氣溫隨天況變化明顯（表1）。從表1得出：（1）天況為陰時(shí)，云量多，棚內(nèi)日平均氣溫最低，云量越多，氣溫越低，晴天時(shí)，溫室內(nèi)平均氣溫比多云時(shí)高0.2℃，比陰天時(shí)高4.6℃；（2）云量越多，溫室內(nèi)最高氣溫平均值越低，晴天時(shí)，溫室內(nèi)最高平均氣溫比多云時(shí)高0.9℃，比陰天時(shí)高14.9℃；（3）晴天時(shí)，溫室內(nèi)日最低平均氣溫比多云時(shí)低1℃，比陰天時(shí)低1.7℃。從觀測(cè)結(jié)果得出，云量越多，溫室內(nèi)最低平均氣溫越高。陰天時(shí)，溫室內(nèi)最低平均氣溫反而比晴天和多云時(shí)要高。

2.2 溫室增溫特征分析 不考慮天況時(shí)，冬季溫室平均增溫約18℃。不同地區(qū)及不同類型日光溫室受外界氣象條件影響時(shí)，溫度變化有些差異，但總的趨勢(shì)是一致的（表2）。由表2可知，晴天時(shí)增溫幅度最大在20.7～35.6℃，連陰天時(shí)增溫幅度最小在12℃左右，陰有小雪時(shí)增溫幅度在15℃左右。

3 溫室內(nèi)低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)分析

3.1 逐步回歸分析 由于季節(jié)、天氣條件的變化，溫室內(nèi)平均氣溫、日最高、最低溫度有著明顯差異。本研究采用冬季氣溫?cái)?shù)據(jù)，按照晴天、多云、陰天分3種天氣情況采用逐步回歸的方法分別建立溫室內(nèi)最低氣溫模擬模式。模式為：

式中：[b0]為常數(shù)，為逐步回歸選入模式的變量，[b1]…，[bn]，為回歸系數(shù)，[e]為隨機(jī)誤差。選取前一日溫室外日平均氣溫、相對(duì)濕度、溫室內(nèi)相對(duì)濕度、地表溫度作為建模因子，同時(shí)引入當(dāng)日最低氣溫預(yù)報(bào)值，模擬當(dāng)日溫室內(nèi)最低氣溫。應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件采用逐步回歸分析的方法建立的冬季最低溫度數(shù)值方程見表3。

3.2 模式檢驗(yàn) 利用常用的統(tǒng)計(jì)方法即回歸估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)誤差RMSE對(duì)模擬值與實(shí)測(cè)值之間的符合度進(jìn)行分析。計(jì)算公式為：

式中，OBSi為實(shí)測(cè)值，是指實(shí)測(cè)的溫室內(nèi)氣溫；SIMi為模擬值；是指模擬的溫室內(nèi)氣溫；n為樣本容量。RMSE值越小，模擬值與實(shí)測(cè)值之間的偏差越小，模式的模擬精度越高[5]。

利用2013年12月至2014年2月的實(shí)測(cè)資料對(duì)冬季晴天、冬季多云的模式進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明，晴天和多云擬合效果較好，呈明顯的線性關(guān)系，模式模擬值與實(shí)測(cè)值得決定系數(shù)R2值分別為0.849和0.836，RMSE值（單位℃）分別為0.434和0.385，均通過0.05顯著性檢驗(yàn)，能夠較準(zhǔn)確地模擬溫室內(nèi)最低溫度隨溫室內(nèi)外各氣象要素的變化趨勢(shì)，且冬季晴天模式略優(yōu)于冬季多云模式。

3.3 冬季低溫凍害天氣過程分析 溫室內(nèi)最低氣溫主要受外界溫度的影響，但也與棚室結(jié)構(gòu)、墻體材料、棚面覆蓋物有一定的關(guān)系。通過對(duì)2012年12月19～22日日光溫室內(nèi)外的溫度資料對(duì)比分析：當(dāng)外界氣溫降至-20℃時(shí)，并且溫室內(nèi)平均氣溫低于10℃持續(xù)72h，采用棉被覆蓋的棚內(nèi)溫度會(huì)降至0℃以下，對(duì)大多數(shù)溫室作物造成威脅。

從圖1看出，2012年12月至2013年2月溫室外日最低氣溫低于-20℃為8d，溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃為14d。根據(jù)災(zāi)情統(tǒng)計(jì)，12月23日溫室內(nèi)出現(xiàn)了低溫凍害，同時(shí)滿足溫室外低于-20℃和溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃。因此，我們把形成日最低氣溫降至-20℃以下、溫室內(nèi)日平均氣溫低于10℃持續(xù)72h的天氣過程作為一次冬季溫室內(nèi)作物凍害天氣過程。

3.4 冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo) 確立指標(biāo)依據(jù)：根據(jù)溫室內(nèi)平均氣溫及最低氣溫?cái)?shù)值方程，以溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)的生物學(xué)下限溫度為因變量條件，結(jié)合冷凍害實(shí)際災(zāi)情，確定冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，如表4。

4 結(jié)論

（1）不同天氣條件下，溫室內(nèi)日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫有著不同的變化規(guī)律，并且日光溫室的增溫效果也隨天氣狀況變化顯著。

（2）根據(jù)天氣狀況影響溫室內(nèi)氣溫的氣象因子也略有不同，針對(duì)不同天氣狀況建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可以對(duì)溫度的變化做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

（3）通過冬季低溫凍害災(zāi)情分析，得出影響溫室內(nèi)最低氣溫變化的2個(gè)顯著因素為溫室外最低氣溫和前一日溫室內(nèi)平均氣溫，與數(shù)值模型中顯著因子一致。

（4）根據(jù)溫室內(nèi)最低氣溫預(yù)報(bào)方程，以溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)的生物學(xué)下限溫度為因變量條件，結(jié)合冷凍害災(zāi)情，確定冬季溫室低溫凍害致災(zāi)指標(biāo)，當(dāng)溫室外最低溫度低于

-10℃，并且前一日溫室內(nèi)平均溫度低于10℃為溫室內(nèi)作物受災(zāi)臨界指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[2]李昌玉，李鳳霞.青海樂都縣冬季塑料日光溫室小氣候特征研究[J].青海科技，2011（05）：58-62.

[3]劉旭，李秀珍，薛曉萍.溫室最低氣溫與氣象因素相關(guān)分析[J].濱州學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（06）：51-56.

[4]李天來.日光溫室和大棚蔬菜栽培[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997：25-28.

[5]蔡冰.基于低溫寡照的江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[D].南京：南京信息工程大學(xué)，2011. （責(zé)編：張宏民）endprint