www caaj org 農學學報 2021 11 5 91 96 JournalofAgriculture 基金項目 貴州省高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)項目 黔科合平臺人才 2016 4026 唐山市氣象局科研項目 20KY01 第 一 作 者 簡 介 肖 楊 男 1988 年 出 生 河 北 易 縣 人 助 理 工 程 師 碩 士 研 究 方 向 農 業(yè) 氣 象 學 與 氣 象 防 災 減 災 通 信 地 址 063000 河 北 省 唐 山 市 裕 豐 街169 號 唐山市氣象局生態(tài)氣候中心 Tel 0315 2016770 E mail xiaoyang9891 通 訊 作 者 袁 淑 杰 女 1966 年 出 生 河 北 撫 寧 人 教 授 博 士 研 究 方 向 應 用 氣 象 學 通 信 地 址 610225 四 川 省 成 都 市 西 南 航 空 港 經 濟 開 發(fā) 區(qū) 學 府 路 一段24 號 成都信息工程大學大氣科學學院 Tel 028 85966389 E mail ysj 收稿日期 2020 11 27 修回日期 2021 01 18 不同天氣類型下大棚葡萄溫濕度預報模型 肖 楊 1 2 王 冠 1 袁淑杰 3 于 飛 4 1 唐山市氣象局 河北唐山063000 2 貴州省山地氣候與資源重點實驗室 貴陽550002 3 成都信息工程大學 成都610225 4 貴州省山地環(huán)境氣候研究所 貴陽550002 摘 要 為 了 預 先 掌 握 葡 萄 各 生 育 期 棚 內 溫 濕 度 環(huán) 境 從 而 讓 農 戶 有 充 足 時 間 調 整 大 棚 管 理 措 施 降 低 氣 象 災 害 風 險 利 用2018 年11 月 2019 年6 月 大 棚 內 外 觀 測 資 料 分 析 了 不 同 天 氣 類 型 下 棚 內 溫 濕 度 與 棚 外 氣 象 要 素 的 相 關 性 并 通 過 逐 步 回 歸 方 法 建 立 了 棚 內 逐 小 時 溫 濕 度 預 報 模 型 結 果 表 明 棚 內 溫 濕 度 與 棚 外 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 風 速 日 照 時 長 有 不 同 程 度 的 相 關 性 晴 天 和 多 云 大 棚 內 外 要 素 之 間 相 關 系 數 大 多 在0 3 以 上 棚 內 氣 溫 與 棚 外 要 素 的 相 關 性 更 高 且 最 大 相 關 系 數 超 過0 9 陰 天 相 關 性 較 低 棚 內 逐 小 時 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的R 2 多 在0 5 以 上 氣 溫 模 型 預 報 值 與 實 測 值 的 均 方 根 誤 差 RSME 3 7 平 均 絕 對 誤 差 MAE 2 9 空 氣 相 對 濕 度 模 型 預 報 值 與 實 測 值 的 均 方 根 誤 差 13 3 平 均 絕 對 誤 差 10 6 所 得 模 型 填 補 了 該 地 區(qū) 大 棚 葡 萄 各 生 育 期 溫 濕 度 預 報 的 空 白 為 田 間 管 理 提 供 了 參 考 依 據 關鍵詞 大棚葡萄 生育期 氣溫 空氣相對濕度 相關系數 預報模型 中圖分類號 S165 文獻標志碼 A 論文編號 cjas2020 0258 Temperature and Relative Humidity Forecast Model of Greenhouse Grape Under Different Weather Types Xiao Yang 1 2 Wang Guan 1 Yuan Shujie 3 Yu Fei 4 1 T angshan Meteorological Bureau Tangshan 063000 Hebei China 2 Guizhou Key Laboratory of Mountains Climate and Resources Guiyang 550002 Guizhou China 3 Chengdu University of Information Technology Chengdu 610225 Sichuan China 4 Guizhou Institute of Mountains Environment and Climate Guiyang 550002 Guizhou China Abstract T o obtain the temperature and relative humidity in greenhouse during each grape growth period in advance give farmers enough time to adjust greenhouse management measur es and reduce the risk of meteorological disasters this paper compared the observation data inside and outside the greenhouse from November 2018 to June 2019 Correlations between temperature and relative humidity inside the greenhouse and meteorological elements outside the greenhouse under different weather types were analyzed and hourly temperature and relative humidity forecast model in the greenhouse were established through the stepwise regression method The results show that the temperature and relative humidity inside the greenhouse have the correlations with temperature relative humidity wind speed and sunshine duration outside the greenhouse of different levels On sunny and cloudy days the correlation coefficients between the factors inside and outside the greenhouse are mostly above 0 3 The correlations are higher and the maximum correlation coefficients are more than 0 9 while the correlations in cloudy days are low R 2 of hourly temperature and relative humidity forecast models in the greenhouse are mostly above 0 5 The RSME between the result of the temperature0 引言 葡萄富含助豐富的果酸 礦物質和維生素 以及人 體 所 需 多 種 的 氨 基 酸 1 具 有 很 高 的 營 養(yǎng) 價 值 和 經 濟 價 值 大 棚 種 植 葡 萄 可 以 實 現 反 季 節(jié) 成 熟 同 時 提 高 產 量 和 品 質 為 種 植 戶 創(chuàng) 造 更 大 的 收 益 在 大 棚 葡 萄 種 植 過 程 中 棚 外 氣 象 條 件 直 接 影 響 著 棚 內 小 氣 候 變 化 2 6 若 能 借 助 棚 外 常 規(guī) 氣 象 要 素 建 立 棚 內 溫 濕 度 預 報模型 便可以準確掌握棚內氣象要素的變化規(guī)律 為 大棚葡萄防災減災 高質高產提供有力保障 從21 世 紀 初 開 始 為 了 滿 足 中 國 設 施 農 業(yè) 高 質 量 發(fā) 展 的 需 要 越 來 越 多 地 學 者 開 始 探 索 大 棚 內 外 氣 象 要 素 之 間 的 變 化 關 系 建 立 了 多 種 大 棚 小 氣 候 預 報 模 型 7 11 曾 照 旭 等 12 研 究 了 吉 林 延 邊 塑 料 大 棚 內 外 氣 溫 后 掌 握 了 冬 季 大 棚 內 外 最 低 最 高 氣 溫 線 性 關 系 葛 建 坤 等 13 在 湖 北 鄂 州 開 展 大 棚 田 間 試 驗 建 立 了 擬 合 相 關 性 較 高 的 春 季 晴 天 和 陰 雨 天 棚 內 氣 溫 預 測 模 型 于 明 英 等 14 分 析 了 北 京 沙 培 溫 室 晴 天 多 云 寡 照 天 氣 類 型 下 小 氣 候 變 化 規(guī) 律 同 時 指 出 棚 溫 與 地 溫 呈 正 相 關 與 棚 內 相 對 濕 度 呈 負 相 關 趙 先 麗 等 15 基 于 遼 寧 盤 錦 大 棚 內 外 氣 象 資 料 利 用 逐 步 回 歸 分 析 建 立 了 不同季節(jié)棚內最高氣溫 最低氣溫的預報模型 舒素芳 等 16 應 用 最 小 二 乘 法 建 立 了 浙 江 金 華 冬 季 棚 內 日 最 低 氣 溫 一 元 線 性 回 歸 模 型 范 遼 生 等 17 考 慮 了 棚 內 氣 溫 變化的滯后性 將當日 前1 日 前2 日棚外氣象要素作 為 預 報 因 子 建 立 了 浙 江 杭 州 春 季 秋 季 冬 季 棚 內 最 低 氣 溫 的 預 報 模 型 王 孝 卿 等 18 建 立 了 山 東 壽 光 晴 天 多 云 陰 天3 種 天 氣 類 型 下 棚 內 逐 小 時 氣 溫 的 多 元 二 次 預 報 方 程 目 前 關 于 大 棚 小 氣 候 變 化 特 征 及 預 報 模 型 的 研 究 多 以 常 規(guī) 時 間 區(qū) 間 月 季 年 或 者 某 種 災 害 性 天 氣 為 主 19 22 按 照 作 物 生 育 期 劃 分 的 相 對 較 少 相比而言 嚴格按照作物生育期建立的預報模型更 符 合 農 業(yè) 生 產 需 要 因 此 針 對 大 棚 葡 萄 全 生 育 期 開 展 大 棚 內 外 氣 象 觀 測 試 驗 并 按 照 葡 萄 生 長 特 性 準 確 劃 分 生 育 期 建 立 不 同 生 育 期 晴 天 多 云 陰 天 狀 況 下 棚內氣溫 空氣相對濕度的預報模型 旨在為大棚葡萄 生產提供合理參考 1 材料與方法 1 1 資料來源 觀 測 試 驗 于2018 年11 月 2019 年6 月 進 行 供 試 大 棚 長75 m 寬9 m 脊 高3 5 m 位 于 河 北 曹 妃 甸 綠 港 農 業(yè) 示 范 園 區(qū) 棚 內 無 加 溫 設 施 無 照 明 補 光 設 備 葡萄品種為玫瑰香 根據生長發(fā)育特性和觀測記錄 大 棚 種 植 過 程 中 生 育 期 包 括 休 眠 期 2018 11 15 2018 12 17 催芽期 2018 12 18 2019 2 15 萌芽及新 梢 生 長 期 2019 2 16 2019 3 28 開 花 坐 果 期 2019 3 29 2019 4 30 果 實 膨 大 及 漿 果 成 熟 期 2019 5 1 2019 6 30 棚 內 氣 象 資 料 來 源 于 小 氣 候 站 觀 測 資 料 為1 5 m 逐 小 時 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 棚 外氣象資料來源于曹妃甸區(qū)氣象局常規(guī)地面氣象觀測 站 包 括 試 驗 期 間 2018 11 15 2019 6 30 逐 小 時 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 2min 平 均 風 速 降 水 量 日 照 時 長 等 1 2 研究方法 天 氣 類 型 按 照 日 照 百 分 率 S 劃 分 為 晴 天 S 60 多 云 20 S 60 陰 天 S 20 23 依 靠 泊 松 Pearson 相 關 系 數 24 26 分 析 大 棚 內 外 氣 象 要 素 的 相 關 性 運 用 逐 步 回 歸 法 27 28 建 立 預 報 模 型 在 回 歸 模 型 建 立 過 程 中 預 先 設 定 的 顯 著 性 檢 驗 水 平 均 為 0 01 通 過 均 方 根 誤 差 RMSE 和 平 均 絕 對 誤 差 MAE 29 30 對 模型的預報精度進行檢驗 對應小氣候站缺測數據 將 同時段常規(guī)氣象站資料進行了剔除 棚 內 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 的 變 化 主 要 與 棚 外 溫 濕 度 光照 降水 風等因素有關 同時有關學者的研究結 果 表 明 風 會 加 速 棚 膜 處 溫 度 的 散 失 從 而 影 響 棚 內 氣 溫 31 而 降 水 對 氣 溫 的 影 響 存 在 滯 后 性 因 此 本 研 究 分 別 氣 溫X1 空 氣 相 對 濕 度X2 2 min 平 均 風 速X3 前 1h 降 水 量X4 日 照 時 長X5 為 預 報 因 子 建 立 棚 內 氣 溫 Y1 空氣相對濕度Y2 的逐小時預報模型 考慮葡萄在休眠期和果實膨大及漿果成熟期對空 氣 相 對 濕 度 的 要 求 不 高 所 以 上 述2 個 生 育 期 僅 建 立 forecast model and the measured value is less than or equal to 3 7 and the MAE 2 9 The RSME of the model forecasted relative humidity and the measured value are less than or equal to 13 3 and the MAE 10 6 To conclude the models filled in the blank of the temperature and relative humidity forecast of the greenhouse grape in each growth period in this area and could provide scientific reference for field management Keywords Greenhouse Grapes Growth Period Temperature Relative Humidity Correlation Coefficient Forecast Model 肖 楊等 不同天氣類型下大棚葡萄溫濕度預報模型 92了 棚 內 氣 溫 的 預 報 模 型 此 外 休 眠 期 內 大 棚 調 控 措 施有明顯變化 直接影響著棚內氣溫的變化 為確保模 型 更 加 準 確 根 據 調 控 措 施 的 差 異 將 休 眠 期 進 一 步 劃 分為前 中 后3 個階段 2 結果與分析 2 1 休眠期棚內氣溫預報模型 休眠期不同階段和天氣類型大棚內外氣象要素之 間 的 相 關 性 存 在 明 顯 差 異 表1 為 休 眠 期 棚 內 氣 溫 與 棚 外 氣 象 要 素 的 相 關 系 數 統(tǒng) 計 表 休 眠 期 后 期 未 出 現 多云天氣類型 休眠期前期 中期 后期棚內氣溫與棚 外 氣 溫 均 有 顯 著 的 正 相 關 關 系 相 關 系 數 均 0 8 多 數情況下 棚內氣溫與棚外空氣相對濕度呈負相關 與 風 速 呈 正 相 關 但 相 關 系 數 差 異 較 大 晴 天 多 云 時 棚 內 氣 溫 與 日 照 時 長 呈 顯 著 的 正 相 關 關 系 二 者 相 關 性 較 高 相 關 系 數 0 5 棚 內 氣 溫 與 降 水 的 相 關 性 不 明 顯 相關系數很小且未通過顯著性檢驗 模型中預報因子的順序即為逐步回歸過程中進入 模 型 的 順 序 從 休 眠 期 棚 內 逐 小 時 氣 溫Y1 的 預 報 模 型 及 誤 差 分 析 結 果 來 看 表2 在 模 型 進 行 建 立 的 過 程 中 棚外氣溫均為第一入選因子 多數晴天和多云的模 型 中 日 照 時 長 也 都 以 靠 前 的 順 序 進 入 了 模 型 再 次 證 明棚外氣溫和日照對棚內氣溫的影響很大 所有模型 的R 2 均 0 82 擬 合 程 度 都 很 高 模 型 預 報 值 與 實 測 值 的RSME 3 1 MAE 2 4 可 以 很 好 的 起 到 預 報 效 果 其 中 休 眠 期 前 期 陰 天 休 眠 期 中 期 多 云 和 陰 天 模 型 的R 2 0 9 RSME 0 8 MAE 0 6 預 報 模 型 的 精度非常高 完全可實現十分精確地棚內氣溫預報 2 2 催芽期棚內氣溫 空氣相對濕度預報模型 催 芽 期3 種 天 氣 類 型 下 棚 內 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 與 日 照 時 長 的 相 關 性 較 高 表3 晴 天 多 云 相 關 系 數 分 別 在0 7 0 5 以 上 陰 天 在0 4 左 右 并 且 棚 內 氣 溫 與 日 照 時 長 均 為 顯 著 正 相 關 棚 內 空 氣 相 對 濕 度 與 之 為 顯 著 負 相 關 棚 內 氣 溫 與 棚 外 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 分 別有不同程度的正相關 負相關關系 棚內空氣相對濕 度與之相反 陰天狀態(tài)下相關性最差 晴天和多云時 棚內氣溫 空氣相對濕度與風速分別有明顯的正相關 負 相 關 關 系 相 關 系 數 均 0 5 棚 內 溫 濕 度 與 降 水 量 的相關性與休眠期類似 均未通過顯著性檢驗 表4 中 晴 天 和 多 云 棚 內 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 預 報模 型的 擬合 效果 較好 模型 的R 2 0 7 多云 時2 個模 型 預 報 值 與 實 測 值 之 間 的 誤 差 較 小 氣 溫 模 型 的 RSME 和MAE 分 別 為2 1 和1 6 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的RSME 和MAE 分 別 為6 9 和5 5 晴 天 時 誤 差 較 大 氣 溫 模 型 的RSME 和MAE 均 2 9 空 氣 相 對 濕 度 均 6 9 陰 天 棚 內 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的 R 2 較 小 但 誤 差 并 不 大 氣 溫 模 型 的RSME 和MAE 分 別 為2 2 1 7 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的RSME 和MAE 分 別 為8 1 6 1 2 3 萌 芽 及 新 梢 初 期 棚 內 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 預 報 模 型 由表5 可知 萌芽及新梢初期3 種天氣類型下棚內 前 期 中 期 后 期 晴天Y1 多云Y1 陰天Y1 晴天Y1 多云Y1 陰天Y1 晴天Y1 陰天Y1 X1 0 801 0 844 0 978 0 849 0 997 0 952 0 805 0 859 X2 0 537 0 479 0 157 0 062 0 805 0 277 0 523 0 539 X3 0 515 0 607 0 175 0 217 0 609 0 465 0 564 0 226 X4 0 025 0 019 0 045 0 169 X5 0 760 0 754 0 525 0 664 0 685 表 1 休眠期棚內氣溫 Y 1 與棚外氣象要素的相關系數 注 和 表示 相關 系數 分別 通過 了0 01 0 05 水平 的顯 著性 檢驗 表 示 該 預 報 因 子 全 部 為 常 數0 無 法 進 行 相 關 系 數 計 算 相 關 系 數 前 表示負相關關系 無 表示正相關關系 下同 前 期 中 期 后 期 天氣類型 晴天 多云 陰天 晴天 多云 陰天 晴天 陰天 模 型 Y1 2 497 1 061X1 0 775X5 Y1 4 20 1 015X1 0 685X5 0 913X3 Y1 0 489 1 2X1 Y1 2 25 0 55X1 0 465X3 0 123X5 0 02X2 Y1 0 365 0 949X1 Y1 1 368 0 618X1 0 012X2 Y1 10 889 1 29X1 0 646X5 0 058X2 Y1 21 458 1 971X1 0 14X2 2 547X3 樣本數量 144 48 24 287 24 96 144 24 R 2 0 876 0 891 0 956 0 854 0 993 0 916 0 829 0 887 RSME 2 3 1 8 0 3 1 4 0 3 0 8 3 1 1 4 MAE 1 9 1 4 0 2 1 1 0 2 0 6 2 4 1 1 表 2 休眠期棚內逐時氣溫 Y 1 預報模型 93氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 與 棚 外 氣 溫 的 相 關 系 數 分 別 在 0 68 左 右 和 0 33 左 右 晴 天 多 云 陰 天 之 間 相 差 很 小 與棚外空氣相對濕度的相關性晴天 多云 陰天 晴 天 和 多 云 時 與 日 照 時 長 的 相 關 性 較 高 相 關 系 數 0 6 晴 天 時 與 風 速 的 相 關 系 數 都 在0 43 左 右 多 云 陰 天 時 與 風 速 相 關 性 很 小 3 種 天 氣 類 型 下 與 棚 外 降 水 量基本不關性 萌 芽 及 新 梢 初 期 所 有 模 型 的R 2 都 在0 5 0 8 表 6 氣 溫 的 預 報 模 型 中 陰 天 時 模 型 誤 差 最 小 RSME MAE 分 別 為2 1 1 6 晴 天 時 模 型 誤 差 最 大 RSME MAE 分 別 為3 4 2 6 空 氣 相 對 濕 度 的 預 報 模 型 中 同 樣 是 陰 天 時 模 型 誤 差 最 小 RSME MAE 分 別 為5 8 4 6 晴 天 和 多 云 時 預 報 效 果 相 對 較 差 模 型 誤 差 基 本 一 致 RSME MAE 分 別 為10 4 左 右 晴天 多云 陰天 Y1 Y2 Y1 Y2 Y1 Y2 X1 0 647 0 417 0 767 0 551 0 581 0 210 X2 0 543 0 554 0 426 0 547 0 081 0 109 X3 0 532 0 582 0 518 0 614 0 107 0 120 X4 0 024 0 023 0 019 0 121 X5 0 708 0 783 0 578 0 688 0 395 0 429 表 3 催芽期棚內氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 與棚外氣象要素的相關系數 天氣類型 晴天 多云 陰天 模 型 Y1 11 883 0 724X5 0 617X1 0 067X2 0 349X3 Y2 83 532 2 263X5 0 186X2 1 664X3 0 387X1 Y1 13 21 1 168X1 0 069X2 0 376X5 Y2 75 913 1 748X5 1 882X1 0 234X2 Y1 7 843 0 571X1 0 912X5 0 335X3 Y2 90 853 2 892X5 0 581X1 0 763X3 樣本數量 1177 72 144 R 2 0 735 0 711 0 800 0 730 0 511 0 245 RSME 3 7 9 4 2 1 6 9 2 2 8 1 MAE 2 9 6 9 1 6 5 5 1 7 6 1 表 4 催芽期棚內逐時氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 預報模型 7 4 左右 2 4 開花坐果期棚內氣溫 空氣相對濕度預報模型 開花坐果期棚內氣溫與棚外要素的相關性結果中 表7 晴 天 和 陰 天 時 與 棚 外 氣 溫 的 相 關 系 數 都 在0 7 左 右 多 云 時 在0 5 左 右 均 為 正 相 關 關 系 晴 天 多 云 時與棚外空氣相對濕度 風速的相關系數都是0 5 左右 相差不大 與棚外空氣相對濕度呈負相關 與風速呈正 相 關 陰 天 時 相 關 性 不 明 顯 晴 天 多 云 與 日 照 時 長 的 相 關 系 數 分 別 為0 72 0 65 晴 天 的 相 關 性 比 多 云 稍 好 晴 天 與 棚 外 降 水 在0 05 水 平 上 有 很 小 的 負 相 關 關 系 但多云 陰天均與棚外降水沒有明顯相關 棚內空 氣 相 對 濕 度 與 棚 外 要 素 的 相 關 性 結 果 中 表7 晴 天 多 云 與 棚 外 氣 溫 有 顯 著 的 負 相 關 關 系 相 關 系 數 分 別 為0 571 0 699 陰 天 有 較 小 的 正 相 關 關 系 陰 天 與 棚 外 空 氣 相 對 濕 度 相 關 性 很 高 相 關 系 數 接 近0 8 晴 天 晴天 多云 陰天 Y1 Y2 Y1 Y2 Y1 Y2 X1 0 693 0 352 0 686 0 321 0 658 0 308 X2 0 560 0 650 0 490 0 387 0 153 0 176 X3 0 450 0 409 0 145 0 076 0 105 0 088 X4 0 066 0 075 X5 0 679 0 762 0 649 0 699 表 5 萌芽及新梢初期棚內氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 與棚外氣象要素的相關系數 天氣類型 晴天 多云 陰天 模型 Y1 15 032 0 485X1 0 681X5 0 062X2 Y2 74 416 2 214X5 0 310X2 0 219X1 Y1 13 038 0 626X1 0 752X5 0 029X2 Y2 84 724 2 694X5 0 135X2 Y1 15 088 0 675X1 0 054X2 0 371X3 Y2 90 622 0 652X1 0 07X2 樣本數量 616 140 178 R 2 0 764 0 693 0 723 0 520 0 502 0 730 RSME 3 4 10 3 2 9 10 5 2 1 5 8 MAE 2 6 7 5 2 1 7 3 1 6 4 6 表 6 萌芽及新梢初期棚內逐時氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 預報模型 肖 楊等 不同天氣類型下大棚葡萄溫濕度預報模型 94多 云 時 相 關 系 數 較 小 都 在0 5 上 下 晴 天 多 云 陰 天 與風速的相關系數都在0 5 左右 為負相關關系 晴天 多 云 與 日 照 時 長 的 相 關 系 數 0 6 負 相 關 性 很 明 顯 3 種天氣時與降水量的關系不大 表8 內 開 花 坐 果 期 各 模 型 及 誤 差 統(tǒng) 計 結 果 表 明 陰 天 時 棚 內 氣 溫 預 報 模 型 的 誤 差 在3 個 氣 溫 模 型 中 最 小 RSME 為2 3 MAE 為1 8 晴 天 多 云 時 棚 內 氣 溫 模 型 精 度 大 體 相 同 RSME 都 在3 4 左 右 MAE 都 在2 6 左 右 陰 天 時 棚 內 空 氣 相 對 濕 度 預 報 模 型 精 度 較 高 RSME 和MAE 都 在6 0 6 9 晴 天 時 的 模 型精度最差 RSME 和MAE 都超過10 2 5 果實膨大及漿果成熟期棚內氣溫預報模型 晴天 多云 陰天時棚內氣溫與棚外氣溫的相關系 數 都 在0 8 以 上 且 差 距 不 大 表9 棚 內 氣 溫 與 棚 外 其他要素的相關性方面 晴天 多云時與棚外空氣相對 濕度相關系數都在0 42 左右 陰天時相對較小 晴天和 多 云 時 與 風 速 有 不 同 程 度 的 相 關 性 晴 天 比 多 云 相 關 系 數 大 晴 天 和 多 云 時 與 日 照 時 長 的 相 關 性 僅 次 于 棚 外氣溫 相關系數都在0 6 以上 但陰天不明顯 對 比 果 實 膨 大 及 漿 果 成 熟 期3 種 天 氣 類 型 下 棚 內 氣 溫 預 報 模 型 的 預 報 精 度 可 以 發(fā) 現 表10 晴 天 多 云 時 模 型 的 擬 合 程 度 較 高 R 2 都 在0 8 以 上 陰 天 相 對 較 差 R 2 接 近0 7 晴 天 多 云 陰 天 棚 內 氣 溫 預 報 模 型 誤 差 相 差 不 大 RSME 都在2 6 左右 MAE 同為2 0 表 7 開花坐果期棚內氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 與棚外氣象要素的相關系數 晴天 多云 陰天 Y1 Y2 Y1 Y2 Y1 Y2 X1 0 718 0 571 0 489 0 699 0 710 0 220 X2 0 470 0 555 0 508 0 444 0 036 0 783 X3 0 480 0 539 0 492 0 451 0 093 0 445 X4 0 096 0 066 0 103 0 061 0 090 0 065 X5 0 720 0 696 0 651 0 617 天氣類型 晴天 多云 陰天 模型 Y1 9 259 0 638X5 0 686X1 0 056X2 1 05X4 Y2 85 49 2 08X5 1 446X1 0 3X2 4 57X4 0 97X3 Y1 13 33 0 449X5 0 127X2 0 808X1 Y2 104 88 4 283X1 0 449X2 0 779X5 Y1 3 675 0 989X1 Y2 42 85 0 404X2 1 121X1 1 348X3 樣本數量 620 71 96 R 2 0 761 0 666 0 656 0 822 0 503 0 680 RSME 3 3 13 3 3 5 8 6 2 3 6 9 MAE 2 5 10 6 2 7 7 1 1 8 6 0 表 8 開花坐果期棚內逐時氣溫 Y 1 空氣相對濕度 Y 2 預報模型 3 結論與討論 1 5 個 生 育 期 中 棚 內 氣 溫 與 棚 外 氣 溫 風 速 日 照 時 長 有 正 相 關 關 系 與 棚 外 空 氣 相 對 濕 度 呈 負 相 關 關 系 與 降 水 量 相 關 性 不 明 顯 3 種 天 氣 類 型 下 大 棚 內外氣溫的相關系數基本在0 5 以上 晴天和多云日照 時 長 對 棚 內 氣 溫 的 影 響 很 顯 著 二 者 的 相 關 系 數 大 多 超 過0 6 陰 天 無 明 顯 相 關 性 晴 天 和 多 云 棚 內 氣 溫 與 棚 外 空 氣 相 對 濕 度 風 速 之 間 的 相 關 系 數 一 般 都 在 0 4 0 6 陰 天 時 相 關 性 各 生 育 期 相 差 很 大 氣 溫 預 報 模 型R 2 都 在0 5 以 上 一 半 以 上 模 型R 2 0 8 模 型 預 報 值 與 實 測 值 的RSME 3 7 MAE 2 9 有 很 好 的 預 報 效 果 其 中 3 4 以 上 的 模 型RSME 3 0 MAE 2 5 休 眠 期 部 分 模 型RSME MAE 都 在0 5 以 內 完全可以實現棚內氣溫的精準預報 2 3 個 生 育 期 中 棚 內 空 氣 相 對 濕 度 與 棚 外 氣 溫 風 速 日 照 有 負 相 關 關 系 與 棚 外 空 氣 相 對 濕 度 呈 正 相 關 關 系 與 降 水 量 相 關 性 不 明 顯 晴 天 和 多 云 棚 內 空 氣 相 對 濕 度 與 棚 外 氣 溫 空 氣 相 對 濕 度 風 速 日 照 時 長 的 相 關 系 數 一 般 在0 3 0 7 陰 天 時 與 棚 外 有 顯 著 相 關 性 的 要 素 較 少 且 不 同 生 育 期 相 關 系 數 差 別 很 大 空氣相對濕度模型中 除催芽期陰天模型外 其他 模 型R 2 也 都 在0 5 以 上 所 有 模 型 預 報 值 與 實 測 值 的 RSME 為5 8 13 3 MAE 為4 6 10 6 空 氣 相 對 濕 度 模 型 的 精 度 雖 然 沒 有 氣 溫 模 型 高 但 在 一 定 程 度 上 也 可 以 滿 足 生 產 需 要 填 補 該 地 區(qū) 大 棚 葡 萄 小 氣 表 9 果實膨大及漿果成熟期棚內氣溫 Y 1 與棚外氣象要素的相關系數 晴天Y1 多云Y1 陰天Y1 X1 0 803 0 831 0 824 X2 0 421 0 424 0 313 X3 0 404 0 268 0 001 X4 0 049 0 034 0 065 X5 0 735 0 642 0 118 95候預報模型的空白 3 相 比 部 分 學 者 建 立 的 日 最 高 最 低 平 均 溫 濕 度 或 某 個 典 型 日 的 逐 時 預 報 模 型 本 研 究 建 立 的 逐 小 時預報模型預報準確度稍差 但連續(xù) 密集的逐小時預 報 更 有 利 于 生 產 需 要 為 進 一 步 提 高 預 報 準 確 性 預 報因子的篩選和建模方法的改進將是下一步工作中需 要 深 入 探 索 的 重 點 影 響 大 棚 溫 濕 度 調 控 效 果 的 因 素 很 多 大 棚 材 料 結 構 尺 寸 等 方 面 32 34 的 差 異 都 會 導 致 調 控 效 果 產 生 較 大 的 變 化 本 研 究 結 論 是 在 供 試 大 棚 的 試驗中得到的 存在一定的局限性 能否實現推廣應用 還 需 要 在 更 多 類 型 的 葡 萄 大 棚 中 開 展 試 驗 進 一 步 完 善 參考文獻 1 陳樹俊 葡萄的營養(yǎng)與保健 J 農產品加工 2008 10 18 19 2 魏 瑞 江 王 春 乙 范 增 祿 石 家 莊 地 區(qū) 日 光 溫 室 冬 季 小 氣 候 特 征 及 其與大氣候的關系 J 氣象 2010 36 1 97 103 3 楊 再 強 張 婷 華 黃 海 靜 等 北 方 地 區(qū) 日 光 溫 室 氣 象 災 害 風 險 評 價 J 中國農業(yè)氣象 2013 34 3 342 349 4 黎 貞 發(fā) 李 春 李 寧 等 天 津 市 日 光 溫 室 低 溫 災 害 特 點 及 防 御 對 策 J 中國蔬菜 2013 17 6 9 5 王 瓊 魏 瑞 江 王 榮 英 等 河 北 日 光 溫 室 氣 象 災 害 影 響 和 氣 象 服 務 評估 J 中國農業(yè)氣象 2014 35 6 682 689 6 李寧 李春 韓玥 等 天津市西 青區(qū)日光 溫室農業(yè) 氣象災害 分析 J 北方園藝 2017 12 51 54 7 肖 芳 宋 洋 楊 再 強 設 施 葡 萄 小 氣 候 預 報 模 型 的 建 立 J 江 蘇 農 業(yè) 科學 2018 46 22 306 309 8 閆 蓉 安 光 輝 邢 生 惠 貴 德 縣 溫 室 大 棚 內 溫 度 變 化 規(guī) 律 及 預 報 模 型研究 J 農業(yè)災害研究 2016 6 10 28 32 9 袁 靜 王 令 軍 徐 劍 平 等 大 櫻 桃 大 棚 小 氣 候 特 征 分 析 及 預 報 J 中國農學通報 2015 31 19 173 179 10 張 超 吳 瑞 芬 內 蒙 古 東 部 溫 室 大 棚 溫 度 特 征 分 析 及 預 報 模 型 建 立 J 中國農學通報 2014 30 26 213 218 11 符 國 槐 張 波 楊 再 強 等 塑 料 大 棚 小 氣 候 特 征 及 預 報 模 型 的 研 究 J 中國農學通報 2011 27 13 242 248 12 曾 照 旭 樸 一 龍 李 聰 等 冬 季 塑 料 大 棚 內 氣 溫 和 土 溫 的 變 化 研 究 J 北方園藝 2013 11 47 49 13 葛 建 坤 羅 金 耀 春 季 溫 室 番 茄 內 外 氣 象 要 素 變 化 規(guī) 律 初 步 研 究 J 中國農村水利水電 2013 3 82 84 87 14 于 明 英 肖 娟 邱 照 寧 等 不 同 天 氣 條 件 對 沙 培 日 光 溫 室 小 氣 候 的 影響 J 北方園藝 2017 9 42 45 15 趙 先 麗 張 淑 杰 蔡 福 等 遼 寧