近年来,气候恶化导致茶叶遭受晚霜冻害日益严重,每年由于晚霜造成的经济损失惨重。传统的覆盖、烟熏、喷水等防霜技术,效果差、劳动强度大,甚至会对环境造成污染。近年来,国外采用空气扰动法来防除果园和茶园霜害,取得了理想的效果,但国内对该技术的研究才刚刚起步。本课题首先试验研究了早春季节逆温条件下茶园近地温度场时空分布特征,论证了空气扰动法防除茶园霜冻害的可行性;然后系统分析了高架风扇防霜系统的作用原理和构成,试验研究了风扇防霜系统的作用效果;最后对风扇防霜系统的自动控制技术进行设计。具体的研究结果如下:1.通过试验研究早春季节茶园近地气温时空分布特征:试验研究了早春季节茶园近地7 m高度范围内气温的垂直分布规律,茶园平地、北坡和南坡等不同地形上茶树冠层温度的水平分布和日变化规律以及地温的日变化规律。试验结果表明:早春季节逆温天气频繁出现,在晴朗无云(少云)静风之夜均可出现,此现象一般从傍晚17:00持续到次日早晨07:00,21:00～06:00时段内逆温明显,清晨05:00～06:00达到最强,且在4 m高处逆温强度最大。夜晚冠层温度平地最高,南坡次之,北坡最低;且平地和南坡温度随地形变化平缓,北坡温度变化幅度较大,受逆温影响也最大,极易遭受霜害。茶园地温变化平缓,傍晚达到一天中的最大值,且平地始终高于北坡。2.通过试验研究了逆温条件下风扇对茶园近地气温的作用效果:研究了逆温条件下风扇开启后茶园气温的垂直分布特征以及风扇作用区茶树冠层温度的水平分布规律,分析风扇的作用效果以及作用面积。结果表明:风扇升温效果明显,其效果与逆温强度及最低温度均有关系,逆温强度越大,温度越低,升温效果越明显,半径25m范围内温度均有不同幅度提高,10m范围效果最好。试验中最高升幅达3.6℃,风扇风速较大区域集中在0～20m范围内。3.设计风扇防霜自动控制系统,以实现在特定条件下风扇自动开启、关闭,无需人工手动操作。当茶树冠层温度达到0℃以下,并满足逆温条件时风扇自动开启,而茶树冠层温度达到0℃以上或冠层温度低于0℃但不满足逆温条件时风扇自动关闭。本文论证了风扇防霜的可行性,对茶园风扇进行合理化布置,并对风扇自动控制系统进行了初步设计。为进一步推广使用茶园高架风扇防霜提供了可靠的理论指导和参数依据,具有重要的理论价值和实际应用意义。