不同天气类型下大棚葡萄温湿度预报模型.pdf

www caaj org 农学学报 2021 11 5 91 96 JournalofAgriculture 基金项目 贵州省高层次创新人才培养项目 黔科合平台人才 2016 4026 唐山市气象局科研项目 20KY01 第 一 作 者 简 介 肖 杨 男 1988 年 出 生 河 北 易 县 人 助 理 工 程 师 硕 士 研 究 方 向 农 业 气 象 学 与 气 象 防 灾 减 灾 通 信 地 址 063000 河 北 省 唐 山 市 裕 丰 街169 号 唐山市气象局生态气候中心 Tel 0315 2016770 E mail xiaoyang9891 通 讯 作 者 袁 淑 杰 女 1966 年 出 生 河 北 抚 宁 人 教 授 博 士 研 究 方 向 应 用 气 象 学 通 信 地 址 610225 四 川 省 成 都 市 西 南 航 空 港 经 济 开 发 区 学 府 路 一段24 号 成都信息工程大学大气科学学院 Tel 028 85966389 E mail ysj 收稿日期 2020 11 27 修回日期 2021 01 18 不同天气类型下大棚葡萄温湿度预报模型 肖 杨 1 2 王 冠 1 袁淑杰 3 于 飞 4 1 唐山市气象局 河北唐山063000 2 贵州省山地气候与资源重点实验室 贵阳550002 3 成都信息工程大学 成都610225 4 贵州省山地环境气候研究所 贵阳550002 摘 要 为 了 预 先 掌 握 葡 萄 各 生 育 期 棚 内 温 湿 度 环 境 从 而 让 农 户 有 充 足 时 间 调 整 大 棚 管 理 措 施 降 低 气 象 灾 害 风 险 利 用2018 年11 月 2019 年6 月 大 棚 内 外 观 测 资 料 分 析 了 不 同 天 气 类 型 下 棚 内 温 湿 度 与 棚 外 气 象 要 素 的 相 关 性 并 通 过 逐 步 回 归 方 法 建 立 了 棚 内 逐 小 时 温 湿 度 预 报 模 型 结 果 表 明 棚 内 温 湿 度 与 棚 外 气 温 空 气 相 对 湿 度 风 速 日 照 时 长 有 不 同 程 度 的 相 关 性 晴 天 和 多 云 大 棚 内 外 要 素 之 间 相 关 系 数 大 多 在0 3 以 上 棚 内 气 温 与 棚 外 要 素 的 相 关 性 更 高 且 最 大 相 关 系 数 超 过0 9 阴 天 相 关 性 较 低 棚 内 逐 小 时 气 温 空 气 相 对 湿 度 模 型 的R 2 多 在0 5 以 上 气 温 模 型 预 报 值 与 实 测 值 的 均 方 根 误 差 RSME 3 7 平 均 绝 对 误 差 MAE 2 9 空 气 相 对 湿 度 模 型 预 报 值 与 实 测 值 的 均 方 根 误 差 13 3 平 均 绝 对 误 差 10 6 所 得 模 型 填 补 了 该 地 区 大 棚 葡 萄 各 生 育 期 温 湿 度 预 报 的 空 白 为 田 间 管 理 提 供 了 参 考 依 据 关键词 大棚葡萄 生育期 气温 空气相对湿度 相关系数 预报模型 中图分类号 S165 文献标志码 A 论文编号 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 葡萄富含助丰富的果酸 矿物质和维生素 以及人 体 所 需 多 种 的 氨 基 酸 1 具 有 很 高 的 营 养 价 值 和 经 济 价 值 大 棚 种 植 葡 萄 可 以 实 现 反 季 节 成 熟 同 时 提 高 产 量 和 品 质 为 种 植 户 创 造 更 大 的 收 益 在 大 棚 葡 萄 种 植 过 程 中 棚 外 气 象 条 件 直 接 影 响 着 棚 内 小 气 候 变 化 2 6 若 能 借 助 棚 外 常 规 气 象 要 素 建 立 棚 内 温 湿 度 预 报模型 便可以准确掌握棚内气象要素的变化规律 为 大棚葡萄防灾减灾 高质高产提供有力保障 从21 世 纪 初 开 始 为 了 满 足 中 国 设 施 农 业 高 质 量 发 展 的 需 要 越 来 越 多 地 学 者 开 始 探 索 大 棚 内 外 气 象 要 素 之 间 的 变 化 关 系 建 立 了 多 种 大 棚 小 气 候 预 报 模 型 7 11 曾 照 旭 等 12 研 究 了 吉 林 延 边 塑 料 大 棚 内 外 气 温 后 掌 握 了 冬 季 大 棚 内 外 最 低 最 高 气 温 线 性 关 系 葛 建 坤 等 13 在 湖 北 鄂 州 开 展 大 棚 田 间 试 验 建 立 了 拟 合 相 关 性 较 高 的 春 季 晴 天 和 阴 雨 天 棚 内 气 温 预 测 模 型 于 明 英 等 14 分 析 了 北 京 沙 培 温 室 晴 天 多 云 寡 照 天 气 类 型 下 小 气 候 变 化 规 律 同 时 指 出 棚 温 与 地 温 呈 正 相 关 与 棚 内 相 对 湿 度 呈 负 相 关 赵 先 丽 等 15 基 于 辽 宁 盘 锦 大 棚 内 外 气 象 资 料 利 用 逐 步 回 归 分 析 建 立 了 不同季节棚内最高气温 最低气温的预报模型 舒素芳 等 16 应 用 最 小 二 乘 法 建 立 了 浙 江 金 华 冬 季 棚 内 日 最 低 气 温 一 元 线 性 回 归 模 型 范 辽 生 等 17 考 虑 了 棚 内 气 温 变化的滞后性 将当日 前1 日 前2 日棚外气象要素作 为 预 报 因 子 建 立 了 浙 江 杭 州 春 季 秋 季 冬 季 棚 内 最 低 气 温 的 预 报 模 型 王 孝 卿 等 18 建 立 了 山 东 寿 光 晴 天 多 云 阴 天3 种 天 气 类 型 下 棚 内 逐 小 时 气 温 的 多 元 二 次 预 报 方 程 目 前 关 于 大 棚 小 气 候 变 化 特 征 及 预 报 模 型 的 研 究 多 以 常 规 时 间 区 间 月 季 年 或 者 某 种 灾 害 性 天 气 为 主 19 22 按 照 作 物 生 育 期 划 分 的 相 对 较 少 相比而言 严格按照作物生育期建立的预报模型更 符 合 农 业 生 产 需 要 因 此 针 对 大 棚 葡 萄 全 生 育 期 开 展 大 棚 内 外 气 象 观 测 试 验 并 按 照 葡 萄 生 长 特 性 准 确 划 分 生 育 期 建 立 不 同 生 育 期 晴 天 多 云 阴 天 状 况 下 棚内气温 空气相对湿度的预报模型 旨在为大棚葡萄 生产提供合理参考 1 材料与方法 1 1 资料来源 观 测 试 验 于2018 年11 月 2019 年6 月 进 行 供 试 大 棚 长75 m 宽9 m 脊 高3 5 m 位 于 河 北 曹 妃 甸 绿 港 农 业 示 范 园 区 棚 内 无 加 温 设 施 无 照 明 补 光 设 备 葡萄品种为玫瑰香 根据生长发育特性和观测记录 大 棚 种 植 过 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 长 期 2019 2 16 2019 3 28 开 花 坐 果 期 2019 3 29 2019 4 30 果 实 膨 大 及 浆 果 成 熟 期 2019 5 1 2019 6 30 棚 内 气 象 资 料 来 源 于 小 气 候 站 观 测 资 料 为1 5 m 逐 小 时 气 温 空 气 相 对 湿 度 棚 外气象资料来源于曹妃甸区气象局常规地面气象观测 站 包 括 试 验 期 间 2018 11 15 2019 6 30 逐 小 时 气 温 空 气 相 对 湿 度 2min 平 均 风 速 降 水 量 日 照 时 长 等 1 2 研究方法 天 气 类 型 按 照 日 照 百 分 率 S 划 分 为 晴 天 S 60 多 云 20 S 60 阴 天 S 20 23 依 靠 泊 松 Pearson 相 关 系 数 24 26 分 析 大 棚 内 外 气 象 要 素 的 相 关 性 运 用 逐 步 回 归 法 27 28 建 立 预 报 模 型 在 回 归 模 型 建 立 过 程 中 预 先 设 定 的 显 著 性 检 验 水 平 均 为 0 01 通 过 均 方 根 误 差 RMSE 和 平 均 绝 对 误 差 MAE 29 30 对 模型的预报精度进行检验 对应小气候站缺测数据 将 同时段常规气象站资料进行了剔除 棚 内 气 温 空 气 相 对 湿 度 的 变 化 主 要 与 棚 外 温 湿 度 光照 降水 风等因素有关 同时有关学者的研究结 果 表 明 风 会 加 速 棚 膜 处 温 度 的 散 失 从 而 影 响 棚 内 气 温 31 而 降 水 对 气 温 的 影 响 存 在 滞 后 性 因 此 本 研 究 分 别 气 温X1 空 气 相 对 湿 度X2 2 min 平 均 风 速X3 前 1h 降 水 量X4 日 照 时 长X5 为 预 报 因 子 建 立 棚 内 气 温 Y1 空气相对湿度Y2 的逐小时预报模型 考虑葡萄在休眠期和果实膨大及浆果成熟期对空 气 相 对 湿 度 的 要 求 不 高 所 以 上 述2 个 生 育 期 仅 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 杨等 不同天气类型下大棚葡萄温湿度预报模型 92了 棚 内 气 温 的 预 报 模 型 此 外 休 眠 期 内 大 棚 调 控 措 施有明显变化 直接影响着棚内气温的变化 为确保模 型 更 加 准 确 根 据 调 控 措 施 的 差 异 将 休 眠 期 进 一 步 划 分为前 中 后3 个阶段 2 结果与分析 2 1 休眠期棚内气温预报模型 休眠期不同阶段和天气类型大棚内外气象要素之 间 的 相 关 性 存 在 明 显 差 异 表1 为 休 眠 期 棚 内 气 温 与 棚 外 气 象 要 素 的 相 关 系 数 统 计 表 休 眠 期 后 期 未 出 现 多云天气类型 休眠期前期 中期 后期棚内气温与棚 外 气 温 均 有 显 著 的 正 相 关 关 系 相 关 系 数 均 0 8 多 数情况下 棚内气温与棚外空气相对湿度呈负相关 与 风 速 呈 正 相 关 但 相 关 系 数 差 异 较 大 晴 天 多 云 时 棚 内 气 温 与 日 照 时 长 呈 显 著 的 正 相 关 关 系 二 者 相 关 性 较 高 相 关 系 数 0 5 棚 内 气 温 与 降 水 的 相 关 性 不 明 显 相关系数很小且未通过显著性检验 模型中预报因子的顺序即为逐步回归过程中进入 模 型 的 顺 序 从 休 眠 期 棚 内 逐 小 时 气 温Y1 的 预 报 模 型 及 误 差 分 析 结 果 来 看 表2 在 模 型 进 行 建 立 的 过 程 中 棚外气温均为第一入选因子 多数晴天和多云的模 型 中 日 照 时 长 也 都 以 靠 前 的 顺 序 进 入 了 模 型 再 次 证 明棚外气温和日照对棚内气温的影响很大 所有模型 的R 2 均 0 82 拟 合 程 度 都 很 高 模 型 预 报 值 与 实 测 值 的RSME 3 1 MAE 2 4 可 以 很 好 的 起 到 预 报 效 果 其 中 休 眠 期 前 期 阴 天 休 眠 期 中 期 多 云 和 阴 天 模 型 的R 2 0 9 RSME 0 8 MAE 0 6 预 报 模 型 的 精度非常高 完全可实现十分精确地棚内气温预报 2 2 催芽期棚内气温 空气相对湿度预报模型 催 芽 期3 种 天 气 类 型 下 棚 内 气 温 空 气 相 对 湿 度 与 日 照 时 长 的 相 关 性 较 高 表3 晴 天 多 云 相 关 系 数 分 别 在0 7 0 5 以 上 阴 天 在0 4 左 右 并 且 棚 内 气 温 与 日 照 时 长 均 为 显 著 正 相 关 棚 内 空 气 相 对 湿 度 与 之 为 显 著 负 相 关 棚 内 气 温 与 棚 外 气 温 空 气 相 对 湿 度 分 别有不同程度的正相关 负相关关系 棚内空气相对湿 度与之相反 阴天状态下相关性最差 晴天和多云时 棚内气温 空气相对湿度与风速分别有明显的正相关 负 相 关 关 系 相 关 系 数 均 0 5 棚 内 温 湿 度 与 降 水 量 的相关性与休眠期类似 均未通过显著性检验 表4 中 晴 天 和 多 云 棚 内 气 温 空 气 相 对 湿 度 预 报模 型的 拟合 效果 较好 模型 的R 2 0 7 多云 时2 个模 型 预 报 值 与 实 测 值 之 间 的 误 差 较 小 气 温 模 型 的 RSME 和MAE 分 别 为2 1 和1 6 空 气 相 对 湿 度 模 型 的RSME 和MAE 分 别 为6 9 和5 5 晴 天 时 误 差 较 大 气 温 模 型 的RSME 和MAE 均 2 9 空 气 相 对 湿 度 均 6 9 阴 天 棚 内 气 温 空 气 相 对 湿 度 模 型 的 R 2 较 小 但 误 差 并 不 大 气 温 模 型 的RSME 和MAE 分 别 为2 2 1 7 空 气 相 对 湿 度 模 型 的RSME 和MAE 分 别 为8 1 6 1 2 3 萌 芽 及 新 梢 初 期 棚 内 气 温 空 气 相 对 湿 度 预 报 模 型 由表5 可知 萌芽及新梢初期3 种天气类型下棚内 前 期 中 期 后 期 晴天Y1 多云Y1 阴天Y1 晴天Y1 多云Y1 阴天Y1 晴天Y1 阴天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 休眠期棚内气温 Y 1 与棚外气象要素的相关系数 注 和 表示 相关 系数 分别 通过 了0 01 0 05 水平 的显 著性 检验 表 示 该 预 报 因 子 全 部 为 常 数0 无 法 进 行 相 关 系 数 计 算 相 关 系 数 前 表示负相关关系 无 表示正相关关系 下同 前 期 中 期 后 期 天气类型 晴天 多云 阴天 晴天 多云 阴天 晴天 阴天 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 样本数量 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 休眠期棚内逐时气温 Y 1 预报模型 93气 温 空 气 相 对 湿 度 与 棚 外 气 温 的 相 关 系 数 分 别 在 0 68 左 右 和 0 33 左 右 晴 天 多 云 阴 天 之 间 相 差 很 小 与棚外空气相对湿度的相关性晴天 多云 阴天 晴 天 和 多 云 时 与 日 照 时 长 的 相 关 性 较 高 相 关 系 数 0 6 晴 天 时 与 风 速 的 相 关 系 数 都 在0 43 左 右 多 云 阴 天 时 与 风 速 相 关 性 很 小 3 种 天 气 类 型 下 与 棚 外 降 水 量基本不关性 萌 芽 及 新 梢 初 期 所 有 模 型 的R 2 都 在0 5 0 8 表 6 气 温 的 预 报 模 型 中 阴 天 时 模 型 误 差 最 小 RSME MAE 分 别 为2 1 1 6 晴 天 时 模 型 误 差 最 大 RSME MAE 分 别 为3 4 2 6 空 气 相 对 湿 度 的 预 报 模 型 中 同 样 是 阴 天 时 模 型 误 差 最 小 RSME MAE 分 别 为5 8 4 6 晴 天 和 多 云 时 预 报 效 果 相 对 较 差 模 型 误 差 基 本 一 致 RSME MAE 分 别 为10 4 左 右 晴天 多云 阴天 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 催芽期棚内气温 Y 1 空气相对湿度 Y 2 与棚外气象要素的相关系数 天气类型 晴天 多云 阴天 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 样本数量 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 催芽期棚内逐时气温 Y 1 空气相对湿度 Y 2 预报模型 7 4 左右 2 4 开花坐果期棚内气温 空气相对湿度预报模型 开花坐果期棚内气温与棚外要素的相关性结果中 表7 晴 天 和 阴 天 时 与 棚 外 气 温 的 相 关 系 数 都 在0 7 左 右 多 云 时 在0 5 左 右 均 为 正 相 关 关 系 晴 天 多 云 时与棚外空气相对湿度 风速的相关系数都是0 5 左右 相差不大 与棚外空气相对湿度呈负相关 与风速呈正 相 关 阴 天 时 相 关 性 不 明 显 晴 天 多 云 与 日 照 时 长 的 相 关 系 数 分 别 为0 72 0 65 晴 天 的 相 关 性 比 多 云 稍 好 晴 天 与 棚 外 降 水 在0 05 水 平 上 有 很 小 的 负 相 关 关 系 但多云 阴天均与棚外降水没有明显相关 棚内空 气 相 对 湿 度 与 棚 外 要 素 的 相 关 性 结 果 中 表7 晴 天 多 云 与 棚 外 气 温 有 显 著 的 负 相 关 关 系 相 关 系 数 分 别 为0 571 0 699 阴 天 有 较 小 的 正 相 关 关 系 阴 天 与 棚 外 空 气 相 对 湿 度 相 关 性 很 高 相 关 系 数 接 近0 8 晴 天 晴天 多云 阴天 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 萌芽及新梢初期棚内气温 Y 1 空气相对湿度 Y 2 与棚外气象要素的相关系数 天气类型 晴天 多云 阴天 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 样本数量 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 萌芽及新梢初期棚内逐时气温 Y 1 空气相对湿度 Y 2 预报模型 肖 杨等 不同天气类型下大棚葡萄温湿度预报模型 94多 云 时 相 关 系 数 较 小 都 在0 5 上 下 晴 天 多 云 阴 天 与风速的相关系数都在0 5 左右 为负相关关系 晴天 多 云 与 日 照 时 长 的 相 关 系 数 0 6 负 相 关 性 很 明 显 3 种天气时与降水量的关系不大 表8 内 开 花 坐 果 期 各 模 型 及 误 差 统 计 结 果 表 明 阴 天 时 棚 内 气 温 预 报 模 型 的 误 差 在3 个 气 温 模 型 中 最 小 RSME 为2 3 MAE 为1 8 晴 天 多 云 时 棚 内 气 温 模 型 精 度 大 体 相 同 RSME 都 在3 4 左 右 MAE 都 在2 6 左 右 阴 天 时 棚 内 空 气 相 对 湿 度 预 报 模 型 精 度 较 高 RSME 和MAE 都 在6 0 6 9 晴 天 时 的 模 型精度最差 RSME 和MAE 都超过10 2 5 果实膨大及浆果成熟期棚内气温预报模型 晴天 多云 阴天时棚内气温与棚外气温的相关系 数 都 在0 8 以 上 且 差 距 不 大 表9 棚 内 气 温 与 棚 外 其他要素的相关性方面 晴天 多云时与棚外空气相对 湿度相关系数都在0 42 左右 阴天时相对较小 晴天和 多 云 时 与 风 速 有 不 同 程 度 的 相 关 性 晴 天 比 多 云 相 关 系 数 大 晴 天 和 多 云 时 与 日 照 时 长 的 相 关 性 仅 次 于 棚 外气温 相关系数都在0 6 以上 但阴天不明显 对 比 果 实 膨 大 及 浆 果 成 熟 期3 种 天 气 类 型 下 棚 内 气 温 预 报 模 型 的 预 报 精 度 可 以 发 现 表10 晴 天 多 云 时 模 型 的 拟 合 程 度 较 高 R 2 都 在0 8 以 上 阴 天 相 对 较 差 R 2 接 近0 7 晴 天 多 云 阴 天 棚 内 气 温 预 报 模 型 误 差 相 差 不 大 RSME 都在2 6 左右 MAE 同为2 0 表 7 开花坐果期棚内气温 Y 1 空气相对湿度 Y 2 与棚外气象要素的相关系数 晴天 多云 阴天 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 天气类型 晴天 多云 阴天 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 样本数量 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 开花坐果期棚内逐时气温 Y 1 空气相对湿度 Y 2 预报模型 3 结论与讨论 1 5 个 生 育 期 中 棚 内 气 温 与 棚 外 气 温 风 速 日 照 时 长 有 正 相 关 关 系 与 棚 外 空 气 相 对 湿 度 呈 负 相 关 关 系 与 降 水 量 相 关 性 不 明 显 3 种 天 气 类 型 下 大 棚 内外气温的相关系数基本在0 5 以上 晴天和多云日照 时 长 对 棚 内 气 温 的 影 响 很 显 著 二 者 的 相 关 系 数 大 多 超 过0 6 阴 天 无 明 显 相 关 性 晴 天 和 多 云 棚 内 气 温 与 棚 外 空 气 相 对 湿 度 风 速 之 间 的 相 关 系 数 一 般 都 在 0 4 0 6 阴 天 时 相 关 性 各 生 育 期 相 差 很 大 气 温 预 报 模 型R 2 都 在0 5 以 上 一 半 以 上 模 型R 2 0 8 模 型 预 报 值 与 实 测 值 的RSME 3 7 MAE 2 9 有 很 好 的 预 报 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 内 完全可以实现棚内气温的精准预报 2 3 个 生 育 期 中 棚 内 空 气 相 对 湿 度 与 棚 外 气 温 风 速 日 照 有 负 相 关 关 系 与 棚 外 空 气 相 对 湿 度 呈 正 相 关 关 系 与 降 水 量 相 关 性 不 明 显 晴 天 和 多 云 棚 内 空 气 相 对 湿 度 与 棚 外 气 温 空 气 相 对 湿 度 风 速 日 照 时 长 的 相 关 系 数 一 般 在0 3 0 7 阴 天 时 与 棚 外 有 显 著 相 关 性 的 要 素 较 少 且 不 同 生 育 期 相 关 系 数 差 别 很 大 空气相对湿度模型中 除催芽期阴天模型外 其他 模 型R 2 也 都 在0 5 以 上 所 有 模 型 预 报 值 与 实 测 值 的 RSME 为5 8 13 3 MAE 为4 6 10 6 空 气 相 对 湿 度 模 型 的 精 度 虽 然 没 有 气 温 模 型 高 但 在 一 定 程 度 上 也 可 以 满 足 生 产 需 要 填 补 该 地 区 大 棚 葡 萄 小 气 表 9 果实膨大及浆果成熟期棚内气温 Y 1 与棚外气象要素的相关系数 晴天Y1 多云Y1 阴天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候预报模型的空白 3 相 比 部 分 学 者 建 立 的 日 最 高 最 低 平 均 温 湿 度 或 某 个 典 型 日 的 逐 时 预 报 模 型 本 研 究 建 立 的 逐 小 时预报模型预报准确度稍差 但连续 密集的逐小时预 报 更 有 利 于 生 产 需 要 为 进 一 步 提 高 预 报 准 确 性 预 报因子的筛选和建模方法的改进将是下一步工作中需 要 深 入 探 索 的 重 点 影 响 大 棚 温 湿 度 调 控 效 果 的 因 素 很 多 大 棚 材 料 结 构 尺 寸 等 方 面 32 34 的 差 异 都 会 导 致 调 控 效 果 产 生 较 大 的 变 化 本 研 究 结 论 是 在 供 试 大 棚 的 试验中得到的 存在一定的局限性 能否实现推广应用 还 需 要 在 更 多 类 型 的 葡 萄 大 棚 中 开 展 试 验 进 一 步 完 善 参考文献 1 陈树俊 葡萄的营养与保健 J 农产品加工 2008 10 18 19 2 魏 瑞 江 王 春 乙 范 增 禄 石 家 庄 地 区 日 光 温 室 冬 季 小 气 候 特 征 及 其与大气候的关系 J 气象 2010 36 1 97 103 3 杨 再 强 张 婷 华 黄 海 静 等 北 方 地 区 日 光 温 室 气 象 灾 害 风 险 评 价 J 中国农业气象 2013 34 3 342 349 4 黎 贞 发 李 春 李 宁 等 天 津 市 日 光 温 室 低 温 灾 害 特 点 及 防 御 对 策 J 中国蔬菜 2013 17 6 9 5 王 琼 魏 瑞 江 王 荣 英 等 河 北 日 光 温 室 气 象 灾 害 影 响 和 气 象 服 务 评估 J 中国农业气象 2014 35 6 682 689 6 李宁 李春 韩玥 等 天津市西 青区日光 温室农业 气象灾害 分析 J 北方园艺 2017 12 51 54 7 肖 芳 宋 洋 杨 再 强 设 施 葡 萄 小 气 候 预 报 模 型 的 建 立 J 江 苏 农 业 科学 2018 46 22 306 309 8 闫 蓉 安 光 辉 邢 生 惠 贵 德 县 温 室 大 棚 内 温 度 变 化 规 律 及 预 报 模 型研究 J 农业灾害研究 2016 6 10 28 32 9 袁 静 王 令 军 徐 剑 平 等 大 樱 桃 大 棚 小 气 候 特 征 分 析 及 预 报 J 中国农学通报 2015 31 19 173 179 10 张 超 吴 瑞 芬 内 蒙 古 东 部 温 室 大 棚 温 度 特 征 分 析 及 预 报 模 型 建 立 J 中国农学通报 2014 30 26 213 218 11 符 国 槐 张 波 杨 再 强 等 塑 料 大 棚 小 气 候 特 征 及 预 报 模 型 的 研 究 J 中国农学通报 2011 27 13 242 248 12 曾 照 旭 朴 一 龙 李 聪 等 冬 季 塑 料 大 棚 内 气 温 和 土 温 的 变 化 研 究 J 北方园艺 2013 11 47 49 13 葛 建 坤 罗 金 耀 春 季 温 室 番 茄 内 外 气 象 要 素 变 化 规 律 初 步 研 究 J 中国农村水利水电 2013 3 82 84 87 14 于 明 英 肖 娟 邱 照 宁 等 不 同 天 气 条 件 对 沙 培 日 光 温 室 小 气 候 的 影响 J 北方园艺 2017 9 42 45 15 赵 先 丽 张 淑 杰 蔡 福 等 辽 宁