简述温室大棚内气温日变化
大棚气温水平分布有何规律?
大棚气温水平分布的显著特点是分布不均,存在边际效应。从天津蔬菜研究所1978年测定的资料中可以看出,无论白天还是夜间,温室的中部和中南部气温都较高,中北部最低。夜间则西北、东南角均较低。大棚内日平均气温水平分布趋势与白天的分布形势较为一致,即中部和南部较高,边缘尤其北部较低。
我国北方地区,特别是东北地区,大棚边缘的低温带可达1~2米宽,比大棚中部气温低2~3℃,这就是所谓大棚温度的“边际效应”。
塑料大棚内的气温状况如何?
大棚内空气温度及其变化有下面几个特点:
(1)存在明显的季节差异 图19是天津市蔬菜研究所测得的大棚内外月平均气温变化图,由图可知,大棚内温度水平及其变化可分为以下几个阶段:①11月中旬至12月中旬。11月中旬外界气温已低于0℃,棚内气温在 10.0℃以下,旬平均气温维持在(3.20.8)℃,此时最高气温虽可维持在 20.0℃上下,但最低气温仅3.0~6.0℃,甚至降至 0℃以下,出现霜冻。
图19 大棚内外各月平均气温
②12月下旬至1月下旬,是一年中大棚内气温最低时期,旬平均气温(-3.0 0.8)℃,棚温长期在0℃以下。③2月上旬至2月中旬,棚内气温开始回升,旬平均气温已高于0℃,但仍低于10℃,此时棚内最高气温可达15.0℃以上,但最低气温仍在3.0℃以下。④2月下旬至3月中旬,棚内气温迅速回升,旬平均气温可达10.0℃以上,平均为(12.02.0)℃,最高气温高达38.0℃,但最低气温仍较低。⑤3月下旬至4月下旬,棚内旬平均气温已达20.0℃左右,最高气温 40.0℃。此时棚外气温易变,一旦有冷空气侵袭易出现“温度逆转现象”,棚温低于外界气温,低于0℃,出现霜冻。⑥5月上旬至9月下旬,棚内旬平均气温(24.43.0)℃,最高达50.0~60.0℃,要及时通风降温。7至8月份,外界炎热高温,棚内也是高温、高湿,应大量通风降温、降湿、如果通风量足够,只因顶部棚膜遮荫,棚内气温可比棚外低 2.0~4.0℃,8月至9月份棚内外气温差不明显。⑦10月上旬至11月上旬,棚温下降,旬平均气温(14.74.0)℃,10月份应减少通风,注意保温,如做得好,则在初冬时,棚外气温虽在-5.0℃以下,而棚内温度仍可维持在1.5~2.0℃。
(2)大棚内的四季划分 四季划分的标准如下:候平均气温≥22.0℃,旬平均最高气温≥28.0℃,最低气温≥ 15.0℃为夏季;候平均气温≤10.0℃,旬平均最高气温≤ 17.0℃,最低气温≤4.0℃为冬季;居于两者之间的为春、秋季。根据上述标准北京地区几种园艺设施的四季划分如表14所示。可见大棚内春季提前了,秋季延后了。
表14 北京地区塑料大棚内的季节划分
(3)温度日变化剧烈,有温度的逆转现象 图20是大棚内外温度日变化曲线图,由图可知:大棚内外气温日变化趋势是一致的,但棚内昼夜温差大。最低气温出现在日出前1~2小时,比棚外稍迟或与棚外同时出现,持续时间短,棚内气温回升快。最高气温出现在12:00~14:00时,比棚外稍早或同时出现。14:00后棚温下降。棚内昼夜温差幅度,12月下旬至翌年2月中旬,在10.0~15.0℃之间,3~9月为20.0~30.0℃,且晴天日温差比阴天大得多。大棚增温效果与天气条件有关,如1979年4月13日至15日连续3天在西安测得,阴天棚内日平均气温比棚外高3.0℃,最低气温高2.0℃,最高气温高5.0℃;多云天则相应为: 14.0℃,4.0℃和18.0℃;晴天相应为:20.5℃,11.5℃, 35.0℃。晴天增湿显著高于阴天。
图20 大棚内外昼夜温度变化曲线
大棚内存在“温度逆转现象”是大棚生产中的一大问题。所谓“温度逆转现象”,是棚内最低http://www.rixia.cc气温反而低于棚外的现象。温度逆转现象以春季明显,危害最大,此时棚内最低气温虽一般高于棚外或接近于棚外,但最低温度差仅 0.UJBzK0~0.2℃;当有冷空气南下入侵,在偏北大风后第一个晴朗微风的夜间,棚内最低气温可比棚外低1.0~2.0℃,使刚定植的幼苗受冻或死亡;温度逆转始于夜间10时,至日出后棚内气温回升时为止。这种现象以白天阴且有偏北大风,而夜间风停云消天气转晴的条件下最明显,棚内气温最低。晚春和初夏,由于温度已升高,即使有温度逆转也不至危害作物;秋季温度逆转现象不明显。所以从大棚生产上看,早春防寒保温最重要。可在大棚四周覆盖草苫,棚内多层覆盖,必要时在棚内加热。
(4)棚内气温水平分布不均,存在“边际效应” 图21是天津蔬菜所在1978年测得的资料,图中的曲线表示1.0米高等温度线。由图可知,无论是白天还是夜间,中部、中南部位温度较高;白天中北部位温度最低,夜间则西北、东南角均较低。棚内日平均气温水平分布的趋势与白天较为一致。中部、南部较高,边缘尤其是北日夏养花网部温度较低。
图21 大棚内气温水平分布(图中细实线为等温线,数字为温度值℃)
我国北方地区,尤其是东北地区,由于棚内气温水平分布不均匀,在大棚边缘1~2米处,出现一个低温带,比棚中央气温低2.0~3.0℃,这便是所谓的边际效应。夜间在大棚西覆盖一层草苫,可以缓解低温的影响。
日光温室内空气温度变化有何规律?
由于温室内热量的来源主要是太阳能,因此,冬季温室内的气温变化与外界光照强度、温度及温室的保温、蓄热、密闭性等有关。由图9可知,温室内外气温的变化规律是一致的。另外由表10可知,温室内外温差最大值出现在最寒冷的1月,以后随外界气温的升高、通风量的加大,室内外温差逐渐缩小。据各地测定的资料表明,日光温室内1月份的平均气温与室外4月份的平均气温接近日夏养花网。
表10 不同时间温室内外气温(℃)变化情况
冬季晴天室内气温日变化显著。12月份和翌年1月份最低气温一般出现在刚揭草苫之后,在8时左右,而后,室内气温上升,9~11时上升速度最快,不通风情况下,平均每小时升高8℃左右,12时之后,气温仍在上升,但变化缓慢,13时达最高值,13时后气温缓慢下降,15时之后下降速度加快。盖草苫后,室内短时间内气温会回升1~2℃,而后就非常缓慢下降,直到次日揭草苫时。夜间气温下降的数值不仅取决于天气条件,而且取决于管理技术措施和地温状况。塑料日光温室用草苫和牛皮纸被覆盖时,一夜间气温下降4~7℃;多云、阴天时下降1~3℃。
图9 温室内外气温的变化规律
日平均气温水平方向上分布不均,距北墙3~4米处最高,由此向北向南呈递减状态。在高温区附近气温在南北方向上的差异不大。在前沿附近和后坡之下,气温梯度较大,可达1.6℃/米。白天前坡下的气温高于后坡,夜间后坡下的气温高于前坡。
由于山墙遮荫和墙上开门的影响,气温在东西方向上也不相同,近门端气温低于远离门的一端。
大棚内温度变化有何规律?
在无加温设施的大棚中,气温的变化主要受太阳辐射、地面辐射及热量损失的影响。即热量主要来源于光能的转变(转变为热能)和地面散热量,而热量的损失主要是通过棚室表面热量的损失。在某一个特定的大棚中,由于太阳辐射、通风及覆盖措施等影响,棚内气温在一天内的变化规律是:日出前温度最低,日出后,温度逐渐上升,到下午2时左右,温度最高,以后温度逐渐下降,到第二天日出前又降到最低点。
一般大棚的容积越小,白天气温上升越快,气温越高;夜间气日夏养花网温下降越快,昼夜温差越大,甚至可超过30℃。反之,大棚容积越大,昼夜温差越小。
大棚内的土温变化与气温变化规律相似,但最高温度与最低温度出现时间滞后,一般比气温延后1~2小时。
在有加温设施的大棚中,一般加温主要在夜间温度降低到临界温度以前进行;白天通常不用加温,但在出现连阴天的情况下,有时也要进行加温。
温室内地温变化有何特点?
温室内具有特殊的热传递效应,特别是薄膜阻止了土壤向室外的直接热辐射,使温室内地温高于外界地温。温室内土壤的热传递与外界土壤的热传递方式是相似的。温室内各个深度的土壤温度都明显高于外界土壤温度。在外界土壤中,5~50厘米深度间的温差及最上部土层每日温差的变化比室内土壤中温度变化明显。
冬季外界气温低,温室内的土壤温度从温室中间到边缘呈明显的水平降温梯度变化规律。在大型温室里,从中间到边缘的降温梯度为0.5℃/米左右;在小型温室,上层土壤的降温梯度可达3.0℃/米左右。据观测,1月份温室内的土壤温度南北方向差异较大,以中部偏北最高,比南、北两端0.5米处分别高7℃和5℃左右。由于土壤的辐射和热传导作用,覆盖面积越大,土壤保温效果越好。
据观测,晴天温室内、外地温日变化的趋势是一致的,但地温的变化远比气温变化平缓得多,最高、最低地温出现的时间远比气温落后(图10),这与一般的地温、气温之间的关系是一致的。但浅层土壤温度,在白天揭帘后至午后放帘一段时间内地温低于气温,而夜间地温高于气温。
图10 日光温室内地温变化曲线
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