利用歐氏距離推廣日光溫室氣象要素預報方程

孫子媛　馬成芝　季賀成　劉瑞琪

摘要：本文利用2010年11月- 2015年3月喀左縣冬季日光溫室內外逐日觀測的氣象資料，采用回歸分析法建立冬季棚內最高、最低溫度和相對濕度的預報方程;利用歐氏距離法找出2014年11月至2015年3月寧城、灤平數據資料與同期喀左縣的冬季棚內外的歐氏距離值，利用冬季日光溫室內外的實測最高、最低溫度和相對濕度進行檢驗，討論利用歐氏距離推廣喀左縣日光溫室預報方程應用于寧城、灤平冬季日光溫室氣象要素預報的可行性。

關鍵詞：冬季日光溫室：回歸分析法：歐氏距離

喀左縣氣象局從2001年開始對日光溫室大棚內外的氣象條件進行監測，并對棚內的氣象要素進行預報，深受棚戶歡迎。寧城、灤平所處的地理位置、氣候特性與喀左地區相似，可以將該縣的日光溫室農用天氣預報方法推廣到這兩處，從而為當地農民提供更精細化的農業氣象服務產品。

1預報方程的可行性

棚內數據在使用之前，剔除缺測數據和運用空間回歸檢驗方法檢驗出資料中的可疑數據，以保證數據的質量。利用回歸分析法，篩選出5個顯著相關（a≥0.05）的棚外氣象因子作為預報因子，分月做出喀左縣冬季棚內的最高、最低溫度和相對濕度的預報方程，如表1。方程組中X1代表棚內前一天（02時、08時、14時）三個時次的實際氣溫的平均值（單位：℃）;X2、X3分別代表棚外對應日最高、最低氣溫預報值（單位：℃）;X4代表棚外對應日的日照時數預報值（單位：h）;X5代表棚外對應日總云量預報值（單位：成），其中，晴天云量取0.0 -1 .9的平均值、晴間多云或多云取2.0 - 8.0的平均值、陰雨天取8.1 - 10.0的平均值。

對所得的各月回歸方程進行顯著性檢驗，顯著水平均高于0 .05。回歸系數的顯著水平均小于0 .05，預報準確率在61% -93%，準確率平均值為72%。預報方程準確率較高，預報方程可行。

2歐氏距離的計算

歐氏距離是指在n維空間中兩個點之間的真實距離，在二維中的歐氏距離就是兩點之間的實際距離。對棚內溫差的平方與棚外溫差值平方和進行開根號，計算得到喀左與寧城的歐氏距離：

喀左與灤平的歐氏距離：

其中，Kn、Kw、Nn、Nw、Ln、Lw分別代表喀左的棚內溫度或濕度、喀左的棚外溫度或濕度、寧城的棚內溫度或濕度、寧城的棚外溫度或濕度、灤平的棚內溫度或濕度、灤平的棚外溫度或濕度。計算的結果如表2（小數點保留四位），利用冬季日光溫室內外的實測最高、最低溫度和相對濕度進行檢驗，得到實測氣象要素差值的平均值（見表3）。

3結果與討論

歐氏距離反應兩地區氣象要素數值的差異程度，如果整體的歐氏距離都較小，說明喀左日光溫室農用天氣預報可以直接用于寧城和灤平冬季日光溫室要素預報;如果整體歐氏距離差異都小于一定范圍（計算的差距數），可以加減這一距離值進行訂正預報。

對數據結果進行分析可知：寧城地區最高、最低溫度和相對濕度的適用性都比灤平好，尤其是最高溫度。所以寧城地區可以對喀左日光溫室農用天氣預報方程進行訂正，即最高溫度-2℃訂正，最低溫度-3℃訂正，相對濕度+4℃訂正。 寧城、灤平所處的地理位置、氣候特性與喀左地區相似，更多差異的原因是日光溫室內部對于不同棚外氣象要素的反映，所以，棚外實測的氣象要素數據差值小于棚內的氣象要素數據差。

進一步分析灤平日光溫室小氣候發現棚體結構為磚混棚，保溫效果較差，加之，冬季日照時數少，太陽能輻射量小，使之溫度降低、相對濕度增大，所以與喀左的歐氏距離差異較大。

不同地區的云量、溫度和相對濕度等氣象要素存在差異，使得預報方程的主要影響因子不同，如果運用喀左縣的預報方程需要一年的對比檢驗和訂正。如果長期運用要按照喀左地區的建立預報方程的方法，建立適用本地區的預報方程，這需要3年的逐日觀測和兩年的方程檢驗及訂正。

參考文獻 【1】馬成芝，等日光溫室大棚內相對濕度的變化規律及預測方程【J】江西農業大學學報，2011，33（增）：207- 208。