日光温室黄瓜低温寡照灾害预警技术研究

论文摘要

河北省是日光温室蔬菜生产大省,到2009年末河北省日光温室蔬菜面积已经达到290多万亩,而影响日光温室蔬菜生产的最主要的气象灾害就是低温寡照。对日光温室低温寡照灾害进行预警,为各级政府和生产部门及时掌握灾害信息、制定防灾措施,最大限度地减轻灾害造成的损失,对蔬菜安全生产及设施农业可持续发展都具有重要意义。本文采用田间试验方法,连续4年定点观测了秋冬茬和冬春茬黄瓜日光温室内的小气候及黄瓜生长发育状况,观测资料涉及不同的天气状况、不同的气候年型、不同的茬口,观测时间包括了黄瓜的整个生育期,试验数据具有一定的连续性和完整性,为日光温室低温寡照灾害预警积累了大量的基础资料。通过对日光温室内小气候资料的分析表明,不同天气、不同年份、不同茬口下日光温室内的小气候差异比较大,每年的11月-次年2月是低温寡照灾害发生的主要时段。应用数理统计方法,确定了日光温室内的温度与寡照持续天数、外界气温之间相关程度,其中主导因子是连续寡照的天数。利用层次分析方法确定了日光温室黄瓜低温寡照灾害指标,并结合黄瓜减产量确定了低温寡照灾害的等级,为日光温室灾害预警气象服务奠定了基础。利用灾害的信息扩散理论,分析了各地发生低温寡照灾害的风险性,得出保定中南部、石家庄中部、邢台大部、邯郸大部发生中度和重度低温寡照的风险较大,从风险角度对低温寡照灾害进行长期预警,为日光温室蔬菜种植、茬口有效安排、躲避灾害提供理论依据。应用聚类分析方法,对发生中等程度以上的低温寡照灾害的高空环流形势进行归纳,总结出冷低压型、低槽型和欧亚高压脊型三种环流形势,只要环流形势符合条件即可进行预报,由此对低温寡照灾害进行中期预警。根据当前低温寡照灾害的程度和未来1-5天天气预报结果,判定未来1-5天低温寡照灾害的程度,达到对低温寡照灾害的短期预警。采用VC++语言,C/S模式架构,SQL SERVER数据库,建立了日光温室低温寡照灾害服务系统,系统包括灾害监测、预警、评估、服务措施等功能,当未来天气条件满足低温寡照灾害指标时,系统自动生成灾害预警信息,实现了灾害预警的自动化,经过业务应用,系统运行良好。日光温室蔬菜生产是国家“菜篮子工程”的重要组成部分,也已成为广大农民增产增收的重要途径,具有显著的经济效益和社会效益。随着种植面积、新品种引进发展,日光温室蔬菜生产不仅对管理技术要求越来越高,对天气气候环境条件的调节要求也更加严格,加强低温寡照等气象灾害的预警,对提高防灾减灾时效和蔬菜生产效益,具有广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和目的意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 目的意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 资料来源与研究方法
• 2.1 资料来源
• 2.1.1 观测地点
• 2.1.2 观测用日光温室的结构及管理
• 2.1.3 观测时间
• 2.1.4 观测内容
• 2.2 研究方法
• 2.3 主要技术路线
• 第三章 日光温室黄瓜低温寡照灾害观测分析
• 3.1 不同天气下日光温室内小气候分析
• 3.1.1 气温变化分析
• 3.1.2 空气相对湿度分析
• 3.1.3 接受到的太阳辐射分析
• 3.2 不同年份日光温室内小气候对比
• 3.2.1 外界气象条件的对比
• 3.2.2 日光温室内气温对比
• 3.2.3 日光温室内空气相对湿度对比
• 3.2.4 日光温室内接受到的太阳辐射对比
• 3.3 不同茬口日光温室内小气候对比
• 3.3.1 气温对比
• 3.3.2 空气相对湿度对比
• 3.3.3 接受到的太阳辐射对比
• 3.3.4 低温寡照主要时段
• 3.4 本章小结
• 第四章 日光温室黄瓜低温寡照灾害指标
• 4.1 日光温室内的致灾环境
• 4.2 低温寡照灾害的主导因子
• 4.3 低温寡照灾害指标
• 4.3.1 低温寡照灾害指标的影响因子
• 4.3.2 低温寡照灾害指标的构建
• 4.3.3 因子影响系数的确定
• 4.3.4 灾害指标等级的划分
• 4.4 本章小结
• 第五章 日光温室低温寡照灾害预警技术
• 5.1 长期预警
• 5.1.1 预警方法
• 5.1.2 预警实例
• 5.1.3 预警结果分析
• 5.2 中期预警
• 5.2.1 预警方法
• 5.2.2 低温寡照天气高空环流特征
• 5.2.3 低温寡照天气中低层特征
• 5.2.4 预警实例
• 5.3 短期预警
• 5.3.1 预警方法
• 5.3.2 预警实例
• 5.3.3 防御措施
• 5.4 本章小结
• 第六章 日光温室低温寡照灾害服务系统
• 6.1 系统开发技术及运行环境
• 6.2 系统功能结构
• 6.3 系统文件结构
• 6.4 系统主要功能
• 6.4.1 灾害监测
• 6.4.2 灾害预警
• 6.4.3 灾损评估
• 6.4.4 服务措施
• 6.5 系统应用情况
• 6.6 本章小结
• 第七章 全文总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 特色和创新
• 7.3 存在问题
• 7.4 下一步研究计划
• 参考文献
• 在学期间研究成果
• 致谢