[發明專利]基于邊界層阻力測量技術的溫室作物需水量計算方法

有效

• 申請號: 201910367311.4
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110083954B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 葛建坤
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/02
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162
• 代理人: 高麗華

本發明涉及溫室作物研究領域，具體涉及基于邊界層阻力測量技術的溫室作物需水量計算方法，本發明擬將邊界層阻力測量技術的引入到彭曼公式中，以得到計算溫室作物需水量的新方法，適用于溫室大棚的種植環境下的作物需水量的測定，采用該方法測得的溫室作物需水量精確度高，經分析與使用實測的作物需水量變化情況基本一致。

技術領域

本發明涉及溫室作物需水量研究技術領域，具體涉及基于邊界層阻力測量技術的溫室作物需水量計算方法。

背景技術

目前溫室大棚蔬菜種植模式在我國得到了快速的發展，然而關于溫室作物需水量的研究還比較零散。彭曼(Penman-Monteith)公式以能量平衡和水汽擴散理論為基礎，既考慮了作物的生理特征又考慮了空氣動力學參數的變化，有較充分的理論依據，是目前用于計算作物田間需水量最常見也是最合理的方法。但由于溫室大棚的種植環境相對封閉，內部平均風速幾乎為零，聯合國糧農組織(FAO)推薦的彭曼修正公式主要是針對大田作物來使用，國內外很多學者對其在大棚內的適用性進行了研究，多以修正的方法為主。因此本發明擬將邊界層阻力測量技術的引入到彭曼公式中，以得到計算溫室作物需水量的新方法。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷和問題，本發明提供一種基于邊界層阻力測量技術的溫室作物需水量計算方法，采用該方法測得的溫室作物需水量精確度高，經分析與使用實測的作物需水量變化情況基本一致。

本發明解決其技術問題所采用的方案是：一種基于邊界層阻力測量技術的溫室作物需水量計算方法：

第一步：根據Penman-Monteith方程，溫室作物需水量計算公式為：

式中，

ET——旱作物表面的蒸騰蒸發速率；

λ——水的蒸發潛熱；

Δ——溫度-飽和水汽壓關系曲線上切線斜率；

R_n——為地表凈輻射；

G——為土壤熱通量；

c_p——干燥空氣常壓下的比熱；

ρ_a——空氣密度；

e_a——葉表面氣溫為Ta時的飽和水汽壓；

e_d——外部空氣的實際水汽壓；

r_a——空氣動力學阻力；

γ*——修正濕度常數；

γ——濕度表常數；

r_c——冠層氣孔擴散阻力；

第二步：確定冠層氣孔擴散阻力r_c：

根據熱傳輸原理，葉片與周圍空氣間的顯熱交換通量為：

式中，

T_l——作物葉片溫度；

T_a——作物周圍的空氣溫度；

葉片與其周圍空氣間的潛熱交換通量為：

式中，

e₀——葉片氣孔內的飽和水汽壓；