利用欧氏距离推广日光温室气象要素预报方程

2019·08nongyeqixiang业象农气nongyeqixiang业象气农摘要本文利用2010年11月～2015年3月喀左县冬季日光温室内外逐日观测的气象资料，采用回归分析法建立冬季棚内最高、最低温度和相对湿度的预报方程；利用欧氏距离法找出2014年11月至2015年3月宁城、滦平数据资料与同期喀左县的冬季棚内外的欧氏距离值，利用冬季日光温室内外的实测最高、最低温度和相对湿度进行检验，讨论利用欧氏距离推广喀左县日光温室预报方程应用于宁城、滦平冬季日光温室气象要素预报的可行性。关键词冬季日光温室；回归分析法；欧氏距离中图分类号S6 文献标识码A DOI编号 10.14025/ki.jlny.2019.08.072孙子媛1，马成芝2，季贺成2，刘瑞琪3（1.朝阳市气象局；2.喀左县气象局，辽宁朝阳122000；3.长春市九台区气象局，吉林长春130500）利用欧氏距离推广日光温室气象要素预报方程喀左县气象局从2001年开始对日光温室大棚内外的气象条件进行监测，并对棚内的气象要素进行预报，深受棚户欢迎。宁城、滦平所处的地理位置、气候特性与喀左地区相似，可以将该县的日光温室农用天气预报方法推广到这两处，从而为当地农民提供更精细化的农业气象服务产品。1 预报方程的可行性棚内数据在使用之前，剔除缺测数据和运用空间回归检验方法检验出资料中的可疑数据，以保证数据的质量。利用回归分析法，筛选出5个显著相关（α≥0.05）的棚外气象因子作为预报因子，分月做出喀左县冬季棚内的最高、最低温度和相对湿度的预报方程，如表1。方程组中X1代表棚内前一天（02 时、08 时、14 时）三个时次的实际气温的平均值（单位℃）；X2、X3分别代表棚外对应日最高、最低气温预报值（单位℃）；X4代表棚外对应日的日照时数预报值（单位h）；X5代表棚外对应日总云量预报值（单位成），其中，晴天云量取0.0～1.9的平均值、晴间多云或多云取2.0～8.0的平均值、阴雨天取8.1～10.0的平均值。对所得的各月回归方程进行显著性检验，显著水平均高于0.05。回归系数的显著水平均小于0.05，预报准确率在61～93，准确率平均值为72。预报方程准确率较高，预报方程可行。2 欧氏距离的计算欧氏距离是指在n维空间中两个点之间的真实距离，在二维中的欧氏距离就是两点之间的实际距离。对棚内温差的平方与棚外温差值平方和进行开根号，计算得到喀左与宁城的欧氏距离dn sqrt（（Kn-Nn）2（Kw-Nw）2）喀左与滦平的欧氏距离d l sqrt（（Kn-Ln）2（Kw-Lw）2）其中，Kn、Kw、Nn、Nw、Ln、Lw分别代表喀左的棚内温度或湿度、喀左的棚外温度或湿度、宁城的棚内温度或湿度、宁城的棚外温度或湿度、滦平的棚内温度或湿度、滦平的棚外温度或湿度。计算的结果如表2（小数点保留四位），利用冬季日光温室内外的实测最高、最低温度和相对湿度进行检验，得到实测气象要素差值的平均值（见表3）。3 结果与讨论欧氏距离反应两地区气象要素数值的差异程度，如果整体的欧氏距离都较小，说明喀左日光温室农用天气预报可以直接用于宁城和滦平冬季日光温室要素预报；如果整体欧氏距离差异都小于一定范围（计算的差距数），可以加减这一距离值进行订正预报。对数据结果进行分析可知宁城地区最高、最低温度和相对湿度的适用性都比滦平好，尤其是最高温度。所以宁城地区可以对喀左日光温室农用天气预报方程进行订正，即最高温度-2℃订正，最低温度-3℃订正，相对湿度4℃订正。宁城、滦平所处的地理位置、气候特性与喀左地区相似，更多差异的原因是日光温室内部对于不同棚外气象要素的反映，所以，棚外实测的气象要素数据差值小于棚内的气象要素数据差。进一步分析滦平日光温室小气候发现棚体结构为砖混棚，保温效果较差，加之，冬季日照时数少，太阳能辐射量小，使之温度降低、相对湿度增大，所以与喀左的欧氏距离差异较大。不同地区的云量、温度和相对湿度等气象要素存在差异，使得预报方程的主要影响因子不同，如果运用喀左县的预报方程需要一年的对比检验和订正。如果长期运用要按照喀左地区的建立预报方程的方法，建立适用本地区的预报方程，这需要3年的逐日观测和两年的方程检验及订正。参考文献[1]马成芝,等.日光温室大棚内相对湿度的变化规律及预测方程[J].江西农业大学学报,2011,33（增）207-208.作者简介孙子媛，蒙古族，本科学历，助理工程师，研究方向天气预报。表1 喀左县冬季棚内最高、最低温度和相对湿度的预报方程表 2 喀左与宁城、滦平棚内温度和湿度的欧氏距离表 3 实测气象要素差值的平均值101