近代温室种植业的发展不断为温室研究提出新的课题。然而，如何最大限度地降低能耗、提高效率一直是温室产业面临的首要问题。温室微气候研究旨在运用传热学及热力学的基本知识，从质能关系出发，借助数学模型，将温室环境参数与影响因子建立合理的关联，综合研究各种因素对于温室微气候的影响，从而为温室设计提供理论指导。本文首先根据各时期研究工作的进展，对国内外温室微气候研究的历史与现状进行了综述，并利用光照、温度、湿度等环境因子，对温室微气候做出了综合评价。太阳辐射是温室微气候的光学及能量基础，本文将太阳能利用中的相关理论引入温室内外辐射分配的研究，详细给出了包含直散分离在内的太阳辐射的计算方法。在合理假定的前提下，系统分析了温室微气候数学建模的理论基础。结合前人研究成果，对温室内部相关能流及参数关系逐一描述，给出了工程实用的推荐算法。针对以往研究中对复杂表面处理方法的局限性，本文尝试提出了温室壁面辐射间换热角系数简化模型，利用传统辐射理论对包含冠层在内的室内各表面间辐射换热进行了计算。在参考各国典型算法、立足传热理论的基础上，以全光温室为例，分别从静态与动态角度进行了温室微气候稳态和非稳态数学模型的总体构建。温室透光和保温性能是描述温室综合水平的重要指标。本文利用动态模型，对温室微气候进行了连续模拟，对玻璃温室的透光性能及晚间负荷进行了定量研究，比较分析了几种典型工况对供热负荷的影响，为温室采光与供热设计提供了理论依据。另外，本文利用热湿耦合模型和一维传热模型分别对土壤热质迁移及温度分布进行了动态模拟与实验研究，得到了土壤一天 24h 的典型周期性蓄热规律。本文将理论研究结果与实验数据进行了比较，从而验证了模型的正确性。