气候计算机中温度策略与光照辐射因子如何设置(下)——光强和光积累量的设定
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    2021-10-18 阅读量: 作者:荷中商务促进公司
    在上一节的推送中,提到过如果在设置气候计算机中,在考虑温度策略时,能够考虑光照辐射因子这一影响因素,将对植物生长平衡更有利。其中主要有两个指标需要被纳入考量范围中:

    光照强度(light intensity),单位为 Watt/m2,每平方米的瓦数;
    光照积累量(light sum),单位为 Joule/cm2,每平方厘米的焦耳数。

    也提到了在实际应用中两个参数的具体变化可能如何对种植户的决策带来影响。

    不得不承认的是,市面上有着多家不同的气候计算机及其对应的操作系统,例如豪根道、骑士、普瑞瓦等知名的荷兰品牌,他们的操作系统设计和逻辑都不尽相同。种植户也会根据实际需求,选择不同品牌的产品在实际情况中,也常常出现习惯了A品牌操作的种植员如果更换品牌B 会需要时间去再次适应并磨合。尽管如此,如果掌握了背后的核心要义,就算系统设计可能存在差异,但操作逻辑也就万变不离其宗了。



    在气候计算机的操作中,你可能了解一个策略的制定需要操作人员考虑到客观气候条件中可能影响控制目标的方方面面。那么对于光照这一条件,当谈到温度策略的制定时,光照强度和理解量的参数指标要如何应用到设置中去:



    可能你已经了解,在气候计算机设置影响因素和指标时,需要考虑的主要几个方面(包括但不限于):
    1. 需要将怎样的影响因素纳入衡量范围
    2. 在什么区间之内、在什么时间段内该影响因素会产生作用
    3. 这样的作用会产生如何的控制效果
    4. 通过这样的控制设定,会实现怎么样的最终效果,这样的效果是否符合预期,这样的效果是否能够实现最大化最均衡的控制效果?


    由于篇幅有限,本章由于仅针对光照强度和光照积累量这两个参数,将主要围绕这两个指标设定的关键点的区间设置展开讨论,敬请继续关注本系列文章,更多精彩内容也会慢慢呈现:

    在不同气候计算机系统中,可能描述和命名存在区别,但都会给各影响因素的这些关键点进行定义。

    例如图一,豪根道ISII系统中,“区间”这一概念由“From”和“To”展示:


    再例如图二,在骑士HortiMaX系统中,“区间”这一概念由“Trajectory”展示:

    图源网络:https://youtu.be/6FoT1o099oE 

    综合考虑实地的光照条件,给定一个合理的作用区间且实现温室的温度环境更优化更有连续性就显得尤为重要了。

    1. 光照强度
    如果在一个光照条件相对优越的地区,光照强度的区间范围如果太窄,会导致温度策略不稳定不连续,在实际情况中容易造成温度测量的突变;如果光照强度的区间范围设置过低,也会导致温度策略没能发挥最良好的作用效果。

    举例:
    若我们设置区间为400-500W/m2(如上图一),最值仅差100W/m2,意味着这样的策略坡度较大、变化较剧烈,而且如果当地光照基本情况往往就浮动在这个上下区间,就容易出现这一秒光照强度刚刚大于400W/m2就触发了条件,然而下一秒可能光照就稍微减弱变成399W/m2,掉出了区间范围,接着触发的温度策略又被停止了,这就是出现了不连续的控制效果。
    这也说明了为何要考虑的合理区间。

    2. 光照辐射积累量
    光照辐射积累量的区间范围也是同样的道理。根据温室的历史数据和近期数据,了解、判断并预测辐射积累量最大值大概的范围,从而给在设置积累量区间时能够给到更合理的范围。上一章提到了,光照辐射积累量对于温度策略的作用更体现在是否需要将白天相对更高的温度策略延迟些许,来充分消化白天高的光照积累量。

    举例:
    若我们设置区间为800-1000J/cm2(如上图一),最值差仅200J/cm2,意味着这样的策略坡度较大、变化较剧烈。那么可能出现的情况一:是否这个最大值已经能够包含这段时间的最值,是否会出现某天的积累量甚至大于这个最值而出现温度策略实际没有跟上光照情况的变化而演变?二:那么一天天变化的天气中,是否也会容易出现一天之内却呈现截然不同的温度策略?例如今天实现了801J/cm2,延长了一定程度的加热,而第二天由于最后的积累量仅799J/cm2而没有触发温度条件,从而出现了不稳定的变化。

    以上两个影响因子的例子很典型但也确实很难把握。

    要基于本地情况,包括天气、温室基础条件甚至也包含作物本身品种和特性等,综合考虑才能实现更好的最终效果。

    当然,从影响因子的设定也是为了实现对植物生长更有益处的更流畅更稳定的温度策略,下一篇的内容将会为大家呈现,在设计这样的一个优化的温度策略时要注意哪些点?要如何实现当面临着天气多变的客观条件时,如何设置可以更好的区分出晴天、阴天。