碭山酥梨果實(shí)二次膨大期果園日最高溫度預(yù)報(bào)模型研究與應(yīng)用

酥梨果實(shí)于每年7一9月二次膨大期易出現(xiàn)日灼病，尤其是氣溫連續(xù)多日超過 時(shí)，梨果和葉片易受到日灼傷害，使酥梨外觀受損、果實(shí)變小、產(chǎn)量減少、品質(zhì)變差、病蟲害發(fā)生概率增加。研究針對酥梨果實(shí)二次膨大期果園日最高溫度氣象預(yù)報(bào)模型，可提高特定區(qū)域和特定時(shí)段氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，滿足果農(nóng)對氣象服務(wù)的個(gè)性化需求。

相關(guān)學(xué)者使用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對果園最高溫度氣象預(yù)報(bào)展開了一定的研究，如利用回歸分析方法，建立溫度與氣象因子之間的關(guān)系模型。張維敏等在基于弼猴桃園小氣候特征的高低溫災(zāi)害預(yù)測模型構(gòu)建中使用一元線性回歸方程進(jìn)行獼猴桃園高低溫預(yù)測；楊洋等2在干旱區(qū)蘋果園內(nèi)溫度變化規(guī)律研究與果園氣溫預(yù)測中使用線性回歸方程建立蘋果園內(nèi)最低溫度預(yù)測方程；魏月娥等3在日光溫室最低氣溫預(yù)報(bào)技術(shù)研究中采用逐步回歸法建立番茄日光溫室和辣椒日光溫室最低氣溫預(yù)報(bào)模型；紀(jì)源等4在鄉(xiāng)鎮(zhèn)精細(xì)化日最高最低氣溫預(yù)報(bào)方法構(gòu)建中利用線性回歸分析法，建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預(yù)報(bào)模型；孟翠麗等[5在湖北省冬季設(shè)施火龍果最低氣溫變化特征及預(yù)報(bào)模型研究中采用逐步回歸方法，構(gòu)建冬季大棚最低溫預(yù)報(bào)模型；蔡軍等在某鄉(xiāng)鎮(zhèn)最高最低氣溫分析與預(yù)報(bào)方法探討中采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和加權(quán)最小二乘法，分析該地近幾年最高最低氣溫的變化特征及國家站和部分區(qū)域站最高最低氣溫的相關(guān)性；施俊怡等在張家港市鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度訂正方法研究中采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，分析訂正各區(qū)域站最高最低氣溫；林天揚(yáng)等8在柘榮縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預(yù)報(bào)訂正方法研究中采用多元回歸分析方法構(gòu)建了鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預(yù)報(bào)訂正方程；潘忠義等在葫蘆島市連山區(qū)溫度精細(xì)化預(yù)報(bào)研究中采用線性回歸方程，按月依次建立各個(gè)區(qū)域站最高最低氣溫與國家站之間的預(yù)報(bào)模型；申子彬等[在寧海縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)精細(xì)化氣溫預(yù)報(bào)訂正研究中采用多元回歸方法，建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣溫與寧海國家站氣溫及日照因子分布方程。

本文采用2017—2023年7—9月每日最高溫度數(shù)據(jù)和碭山縣國家基本氣象觀測站每日最高氣溫?cái)?shù)據(jù)，通過一元一次線性回歸方程，建立碭山縣梨樹集中種植區(qū)域的5個(gè)果園酥梨果實(shí)二次膨大期日最高溫度氣象預(yù)報(bào)模型，并對其進(jìn)行檢驗(yàn)與應(yīng)用。

1材料與方法

1.1數(shù)據(jù)來源

采用2017—2023年7—9月全縣梨樹集中種植區(qū)域的A（ E， N）、B（ E， N）、C E， 、D（ E， ）、E（ 個(gè)果園（圖1）酥梨果實(shí)二次膨大期每日最高溫度數(shù)據(jù)和碭山縣國家基本氣象觀測站每日最高氣溫?cái)?shù)據(jù)，建立果園最高溫度預(yù)報(bào)模型。

1.2氣象預(yù)報(bào)模型建立方法

將5個(gè)果園每日最高溫度數(shù)據(jù)作為因變量，碭山縣國家基本氣象觀測站每日最高氣溫?cái)?shù)據(jù)作為自變量，采用一元一次線性回歸方程建立果園最高溫度預(yù)報(bào)模型，并將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，為碭山酥梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有力支持。

1.3氣象預(yù)報(bào)模型檢驗(yàn)方法

1.3.1決定系數(shù) 檢驗(yàn) 在一元一次線性回歸方程中， 代表回歸方程對因變量的解釋程度，其取值范圍在0～1。當(dāng) 時(shí)，表示回歸方程完全解釋了因變量的變化，擬合效果非常完美；當(dāng) 時(shí)，表示回歸方程完全不能解釋因變量的變化； 值越接近1，說明回歸方程對因變量的解釋能力越強(qiáng)，模型的擬合效果越好； 值越接近0，說明回歸方程對因變量的解釋能力越弱。在該模型的檢驗(yàn)中，如果 0.8，表明模型預(yù)報(bào)效果較好；如果 ，表明模型預(yù)報(bào)效果好。

1.3.2平均絕對誤差（MAE）檢驗(yàn) 平均絕對誤差是一種用于衡量預(yù)測值與真實(shí)值之間平均誤差大小的指標(biāo)，用預(yù)測值與真實(shí)值之差的絕對值來衡量誤差，其值越小，說明預(yù)測精度越高。計(jì)算模型預(yù)報(bào)結(jié)果與果園最高溫度實(shí)況的平均絕對誤差MAE1，并計(jì)算使用碭山縣國家基本氣象觀測站最高氣溫預(yù)報(bào)作為果園最高溫度預(yù)報(bào)結(jié)果與果園最高溫度實(shí)況的平均絕對誤差MAE2。在實(shí)際業(yè)務(wù)中，最高溫度預(yù)報(bào)和最高溫度實(shí)況差值在 ±2 ℃以內(nèi)，代表最高溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確；差值在 以內(nèi)，代表最高溫度預(yù)報(bào)精準(zhǔn)。如果MAE1和MAE2均在2℃以內(nèi)，且MAE1

1.4氣象預(yù)報(bào)模型的應(yīng)用方法

酥梨果實(shí)二次膨大期A、B、C、D、E5個(gè)果園最高溫度預(yù)報(bào)模型的應(yīng)用方法簡單快捷，將氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)軟件MICAPS里EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)出的碭山未來某日最高氣溫代入酥梨果實(shí)二次膨大期果園最高溫度預(yù)報(bào)模型公式（EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的20：00至次日 溫度的最大值），以計(jì)算出果園最高溫度預(yù)報(bào)值。計(jì)算模型預(yù)報(bào)結(jié)果與果園最高溫度實(shí)況的平均絕對誤差，若在 以內(nèi)，表明模型預(yù)報(bào)的果園最高溫度準(zhǔn)確；若在 以內(nèi)，表明模型預(yù)報(bào)的果園最高溫度更精準(zhǔn)，預(yù)報(bào)效果更好，可應(yīng)用于實(shí)際業(yè)務(wù)。

2 結(jié)果與分析

2.1氣象預(yù)報(bào)模型建立

碭山酥梨果實(shí)二次膨大期 E果園最高溫度預(yù)報(bào)模型（圖2＼～6）分別為 ，y=0.9983x+0.6491，y=1.0134x+0.1646，y=1.0927x-0.0935x+0.0935x=1.098. 。其中， x 為碭山縣國家基本氣象觀測站每日最高氣溫預(yù)報(bào)值， y 為A、B、C、D、E果園每日最高溫度預(yù)報(bào)值。

2.2氣象預(yù)報(bào)模型檢驗(yàn)結(jié)果

2.2.1決定系數(shù) 檢驗(yàn) 在碭山酥梨果實(shí)二次膨大期A、B、C、D、E果園最高溫度預(yù)報(bào)模型中，模型檢驗(yàn) 分別為 0.9643，0.9659，0.9532，0.9438， 0.9689（圖2＼～6），均大于0.9，說明回歸方程對因變量的解釋能力強(qiáng)，模型的預(yù)報(bào)效果好。

2.2.2平均絕對誤差（MAE）檢驗(yàn) 碭山酥梨果實(shí)二次膨大期 果園最高溫度預(yù)報(bào)模型預(yù)報(bào)結(jié)果與果園最高溫度實(shí)況的平均絕對誤差MAE1分別為 。使用碭山縣國家基本氣象觀測站最高氣溫預(yù)報(bào)作為5個(gè)果園最高溫度預(yù)報(bào)結(jié)果與果園最高溫度實(shí)況的平均絕對誤差MAE2為 。MAE1和MAE2均在 以內(nèi)，代表最高溫度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，且MAE1均小于MAE2，表明模型預(yù)報(bào)的果園最高溫度更精準(zhǔn)。

兩種檢驗(yàn)方法在碭山酥梨果實(shí)二次膨大期果園最高溫度預(yù)報(bào)模型中應(yīng)用的預(yù)報(bào)效果均較好，預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度更高，可應(yīng)用于實(shí)際氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

2.3氣象預(yù)報(bào)模型應(yīng)用

用碭山酥梨果實(shí)二次膨大期果園最高溫度預(yù)報(bào)模型對2024年7—9月酥梨二次膨大期A 果園的最高溫度進(jìn)行預(yù)報(bào)應(yīng)用。預(yù)報(bào)結(jié)果與果園最高溫度實(shí)況的平均絕對誤差分別為 0.5，0.6，0.9 、0.9，0.5℃，均在1℃以內(nèi)，代表最高溫度預(yù)報(bào)精準(zhǔn)。說明碭山酥梨果實(shí)二次膨大期果園最高溫度預(yù)報(bào)模型使用便捷，預(yù)測效果好，可應(yīng)用于實(shí)際業(yè)務(wù)。

3結(jié)論與討論

日灼病是每年7一9月碭山酥梨果實(shí)二次膨大期易出現(xiàn)的一種生理性病害，主要由高溫和強(qiáng)光引起。建立準(zhǔn)確的碭山酥梨果實(shí)二次膨大期果園日最高溫度氣象預(yù)報(bào)模型，能夠及時(shí)為果農(nóng)提供更加精準(zhǔn)的氣象預(yù)報(bào)服務(wù)，當(dāng)預(yù)報(bào)有高溫天氣時(shí)，果農(nóng)能夠提前做好適時(shí)灌溉、地面覆蓋等果園管理措施，以及套袋、涂抹防護(hù)劑等果實(shí)保護(hù)措施，降低日灼病對酥梨產(chǎn)量和品質(zhì)造成的不利影響。

研究區(qū) 個(gè)果園酥梨果實(shí)二次膨大期日最高溫度氣象預(yù)報(bào)模型分別為 。模型檢驗(yàn) 均大于0.9，表明模型預(yù)報(bào)效果好。5個(gè)果園模型的平均絕對誤差分別為 均小于 ，且比使用碭山縣國家基本氣象觀測站最高氣溫作為果園日最高溫度的平均絕對誤差更小，預(yù)測更精準(zhǔn)，可進(jìn)行預(yù)測應(yīng)用。

應(yīng)用碭山酥梨果實(shí)二次膨大期果園日最高溫度預(yù)報(bào)模型對2024年7一9月酥梨二次膨大期A、B、C、D、E果園的最高溫度進(jìn)行應(yīng)用，預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)況的平均絕對誤差分別為 ，平均絕對誤差均在1℃以內(nèi)，日最高溫度預(yù)報(bào)精準(zhǔn)，可應(yīng)用于實(shí)際業(yè)務(wù)。

該模型能為果園管理者提供及時(shí)、準(zhǔn)確的日最高溫度預(yù)報(bào)信息，幫助其采取有效的防護(hù)措施，降低高溫對酥梨果實(shí)二次膨大期的不利影響，為碭山酥梨產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的氣象保障。

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（責(zé)任編輯：楊歡）