[发明专利]一种晴天条件下温室作物冠层饱和水汽压差计算方法

说明书

本发明属于冠层饱和水汽压差计算领域，具体涉及一种温室作物冠层饱和水汽压差的计算方法。该方法通过测量温室内作物冠层高（2.0m）处的空气温度、湿度、总辐射，计算得到温室内冠层水汽压亏缺（VPD），采用分段分析的方法对VPD进行了数值模拟，得到0：00～12：00和12：30～23：30两个时间段的饱和水汽压亏缺与室内冠层太阳辐射的拟合函数，为温室作物冠层水汽压差的计算提供了新的方法，对日光温室小气候变化特征及小气候模拟的研究具有指导意义。

技术领域

本发明属于冠层饱和水汽压差技术领域，具体涉及一种温室作物冠层饱和水汽压差的计算方法。

背景技术

水汽压(Vapour Pressure)是大气压力中水汽的分压力，空气中的水分含量与水汽压直接相关。在一定温度下空气中水汽达到饱和时的分压力，称为饱和水汽压e₀(T)。气温越高，空气储存水分的能力越大，饱和水汽压也越大。实际水汽压e_a是实际大气压力中水汽的分压力。当空气没有达到饱和时，实际水汽压e_a比饱和水汽压e₀(T)小。饱和水汽压与实际水汽压之间的差称为水汽压亏缺量或饱和水汽压差(Vapour Pressure Deficit，即VPD)，是表征空气实际蒸发能力的准确指示器。目前VPD的计算方法是根据定义计算的，需要对温室内冠层最高、最低气温、温度及干湿等数据进行测量计算后才能得到。该方法的其主要问题是需要测量的环境参数相对较多，特别是实际饱和水汽压的计算方法会随着环境参数的可靠性有不同的选择，如实际水汽压的计算可以通过露点温度计算，也可以根据需求通过干湿表资料计算，还可以通过相对湿度进行计算，不同的计算方法对测量时段、参数种类、可靠度都有不同的要求，这使得计算VPD的工作量有所增加，且温室内长期处于高温高湿环境下，需要的参数越多就越容易产生误差。

发明内容

针对目前冠层饱和水汽压差计算方法存在参数多、测量复杂且易产生误差的缺陷和问题，本发明提供一种晴天条件下温室作物冠层饱和水汽压差的计算方法。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种晴天条件下温室作物冠层饱和水汽压差的计算方法，包括以下步骤：

步骤一、采用植物生长监测仪采集0：00～12：00和12：30～23：30两个时段中不同时间点的日光温室大棚内的温室环境参数和温室内作物的冠层太阳辐射并实时监测作物的生长状况，并计算两个时段中不同时间点的冠层饱和水汽压差；

步骤二、分别对0：00～12：00以及12：30～23：30两时段的室内冠层太阳辐射与饱和水汽压亏缺的关系进行模拟得到两时段的温室内饱和水汽压亏缺与室内冠层太阳辐射的回归模型：

0：00～12：00时段，VPD＝a TIR_i²+b TIR_i+c

12：30～23：30时段，VPD＝a’TIR_i²+b’TIR_i+c‘

式中：VPD为室内冠层水汽压亏缺，TIR_i为室内冠层太阳辐射，a、b、c、a’、b’、c‘为常数；

步骤三、将步骤一得到的不同时间点的室内冠层太阳辐射分别代入步骤二中对应时段的回归模型中计算得到a、b、c、a’、b’、c‘常数数值，并得到两个时段具体的回归模型；

步骤四、将测得的不同时段的室内冠层太阳辐射数值代入步骤三对应时段的回归模型中即可得到温室内的饱和水汽压亏缺。

上述的一种晴天条件下温室作物冠层饱和水汽压差的计算方法，温室内温室环境参数和冠层太阳辐射的采集时间为每日的7：00、10：00、12：00、15：00和18：00。

上述的一种晴天条件下温室作物冠层饱和水汽压差的计算方法，所述温室环境参数包括温室内作物冠层高处的空气温度和湿度。