雾霾天气下改良式大棚温度特性分析

樊佳豪 郭长林 吕诏谕 杨和连

当前，我国冬季的天气雾霾状况依旧比较严重，雾霾天气特点是寡照、低温，持续的雾霾天气给农业带来了负面影响。雾霾天气下，大棚内温度低、湿度大，且没有足够光照，光合作用不能正常进行，农作物生长减缓、抗性降低，极易发生病害，作物生长受阻或生长发育不良，甚至会死亡，经济损失严重，设施农业的发展受到制约。现通过对改良式塑料大棚内外的气温进行观测，分析重度雾霾下晴天、阴天、雨天天气下改良式塑料大棚的气温变化规律，以期对雾霾天气下塑料大棚的气温管理及作物栽培提供参考方案。

1   材料及方法

本试验是在新乡市的牧野区朱庄屯进行的，改良式塑料大棚东西延长，钢架结构，长42 m、宽13 m、高4 m，大棚中央设有一排立柱，其中每间隔3 m设1个立柱，拱间距1.1 m，覆盖材料为EVA多功能复合膜，夜间覆盖保温被，白天保温被卷放在棚顶部中央，棚内有设排风机，侧部机械卷膜通风。大棚的日常管理：晴天及多云天气下8：00—8：30揭开保温被，17：00覆盖保温被，阴天天气下保温被延迟30分钟左右揭开，下午提前30分钟左右覆盖保温被。

温度测定用IST-THIIR-EX温湿度自动记录仪。观测期是2018年10月15日到2019年1月15日，观测时间是6：00—18：00，每小时观测1次。塑料大棚内部共布置9个测点，均匀分布，大棚外设置1个对照测点。测点均设在垂直方向1.3 m高处。分别选择重度雾霾天气下的晴天（11月25號）、阴天（11月27号）、雨天（12月1号）对大棚内外气温进行分析。重度雾霾空气质量指数在201～300范围内。

2   结果与分析

2.1   重度雾霾、晴天天气下改良式塑料大棚气温特性分析   如图1所示，重度雾霾、晴天天气下塑料大棚内与大棚外的气温最低值均出现在7：00，大棚内的气温最低值为7.9 ℃，大棚外的气温最低值为3.1 ℃，气温最低值棚内要高于棚外。之后气温缓慢升高，大棚内12：00—13：00气温达到最高点，大棚外12：00—14：00达到了最高点，大棚内的气温最高值为21.6 ℃，大棚外的气温最高值为18.2 ℃，气温最高值棚内要高于棚外，之后气温逐渐下降。大棚外的气温温差为15.1 ℃，大棚内的气温温差为13.7 ℃，大棚内气温温差略低于大棚外气温温差。大棚内的平均气温为15.3 ℃，大棚外的平均气温为12.2 ℃，大棚内的平均气温要高于大棚外的平均气温。

大棚内与大棚外的气温变化趋势相似，但是当有太阳光照射时，大棚内的升温速度比大棚外得快，无太阳光照射时大棚内的降温速度比大棚外慢，大棚外气温变化曲线陡峭，而大棚内的气温变化曲线却相对比较平缓。

2.2   重度雾霾、阴天天气下改良式塑料大棚内外气温特性分析   如图2所示，重度雾霾、阴天天气下塑料大棚内的气温最低值出现在8：00，最低值为10.3 ℃;而大棚外气温最低值出现在7点，最低值为3.0 ℃，大棚内气温最低值高于大棚外的气温最低值。之后气温缓慢升高，大棚内的气温最高值出现在12：00，最高值为19.5 ℃;大棚外的气温最高值出现在14点，最高值为12.9 ℃，气温最高值棚内远高于棚外。大棚外的气温温差为9.9 ℃，大棚内的气温温差为9.2 ℃，大棚内的气温温差略低于大棚外的气温温差;大棚内的平均气温为14.8 ℃，大棚外的平均气温为9.3 ℃，平均气温为大棚内高于大棚外。大棚内与大棚外的气温变化趋势相似，都比较平缓。

2.3   重度雾霾、雨天天气下改良式塑料大棚内外气温特性分析   如图3所示，重度雾霾、雨天天气下大棚内的气温最低值出现在16：00，最低值为10.1 ℃;而大棚外的气温最低值出现在6：00，最低值为7.1 ℃，气温最低值大棚内要大于大棚外。大棚内的气温最高值出现在12：00，最高值为12.2 ℃;大棚外的气温最高值出现在13：00，最高值为9.2 ℃，气温最高值棚内要高于棚外。大棚内外的气温温差均为2.1 ℃。大棚内平均气温为11.3 ℃，大棚外的平均气温为8.3 ℃，大棚内的平均气温要高于大棚外的平均气温。大棚内与大棚外的气温变化趋势相似，变化幅度小。

重度雾霾、雨天天气下大棚内外的气温温差小，气温变化平缓。气温在凌晨6：00的时候较低，然后开始缓慢升高，在12：00—13：00达到了最高点，之后缓缓下降，大棚内在16：00后又缓慢上升。

2.4   各种雾霾天气下改良式塑料大棚内气温变化特性对比分析   如图4所示，重度雾霾下大棚内的最高气温为：晴天>阴天>雨天，大致均出现在中午12：00左右;最低气温为：阴天>雨天>晴天，出现时间分别为8：00、16：00、7：00;平均温度为：晴天>阴天>雨天;气温温差是：晴天>阴天>雨天。

3   小结与讨论

重度雾霾下，晴天改良式塑料大棚内和大棚外的最低温分别为7.9 ℃、3.1 ℃，最高温分别为21.6 ℃、18.2 ℃，平均温度分别是15.3 ℃、12.2 ℃，温差分别为13.7 ℃、15.1 ℃;阴天大棚内和大棚外的最低温分别为10.3 ℃、3.0 ℃，最高温分别为19.5 ℃、12.9 ℃，平均温度分别是14.8 ℃、9.3 ℃，温差分别为9.2 ℃和9.9 ℃;雨天大棚内和大棚外的最低温分别为10.1 ℃、7.1 ℃，最高温分别为12.2 ℃、9.2 ℃，平均温度分别是11.3 ℃、8.3 ℃，两者的温差均为2.1 ℃。重度雾霾下塑料大棚在3种天气条件下的最高温、最低温、平均温度均比大棚外的高;温差是晴天和阴天的比大棚外的小，雨天大棚内外相同。

重度雾霾下大棚内的最高气温为：晴天>阴天>雨天;最低气温为：阴天>雨天>晴天;平均温度为：晴天>阴天>雨天;气温温差是：晴天>阴天>雨天。