近年来,随着生态环境和农业生产环境的恶化,如何能够实现农作物优质、高效、高产,成为了现代化日光温室研究的新课题,这也势必对温室热湿环境的研究提出更高的要求。国内外针对日光温室地表面热湿传递规律的研究尚且较少。本文以一栋日光温室为试验平台,对温室地表面温湿度场进行了连续测试,并建立了考虑土壤水分蒸发的三维非稳态数值模型,研究了日光温室地表面热湿耦合的传递规律。本文首先简单介绍了国内外对温室地表面温湿度场的研究现状,描述了试验平台的建立,介绍了试验仪器和试验测点的布置。通过对晴天、多云等条件下温室内南北向地表面温湿度场的连续测试,分析了温室南北向地表面的温度梯度、浅层土壤的温度及含水率随时间的变化规律。然后,在晴天和连阴天气等条件下,对不同含水率土壤的水分蒸发进行了对比试验,研究了不同含水率的土壤在晴天、连阴天气时蒸发、冷凝速率的变化规律;采用CFD软件分别对脊处有风口和东西向安装风口的情况进行了数值模拟,比较了两种风口位置的地表面温度场。研究结果表明:1.当距后墙距离不同时,南北向地表面温度波动规律非常相似,均为周期性波动。上午8:00地表面的温度最低,15:00左右达到一天中的峰值。因此一天中,南北向土壤表层温度分布规律从早晨“中部低,南部稍高,北部最高”变化到15:00点“南部最低,中部最高,北部次之”,如此周而复始。当距后墙距离不同时,南北向土壤表层湿度的分布表现为从南到北依次增加。2.在白天,土壤水分蒸发吸热,在夜间,地表面土壤温度低于近地表高湿低温空气的露点温度,有水蒸气凝结放热现象。与初始含水率低的地表土壤相比较,晴天时,含水率高的土壤水分相变速率在一天中经历了蒸发速率最大,冷凝速率最小;连阴天时,含水率高的土壤水分相变速率在一天中蒸发速率较大,冷凝速率无差距。3.晴间多云天气,温室中部地表面的温度变化梯度最大,地表面蒸发冷凝速率最大。4.在白天,温室南北向地表面的净辐射强度随时间经历了中部吸热量最大、北部吸热量最大以及中部吸热量最大三个阶段;在夜间,温室地表面进行放热,其地表中部的放热量最大。5.脊处有风口的温室地表面温度呈现轴对称图,温度场在南北向有明显的分层,东西向安装风口的温室地表面温度有局部高温。研究结果为我国北方日光温室环境的调控提供了理论基础。