Laboratório VPD e DLI — verifique as séries temporais de umidade e luz.

Comece com o resultado

O dia sintético fornece VPD do ar ≈ 1,584 kPa e DLI = 11,52 mol m⁻² dia⁻¹. A temperatura é de 25 °C e a umidade relativa de 50% durante todo o período. O PPFD é de 200 das 8h até a meia-noite seguinte e zero nos demais períodos. Esses são dados fictícios para verificação de unidades e integração, não medições da instalação.

O VPD do ar precisa de temperatura e umidade

Use a relação de pressão de vapor de saturação FAO-56, equação 11, com T em °C e pressão em kPa:

A 25 °C, uma pressão de saturação arredondada de 3,168 kPa resulta em aproximadamente 1,584 kPa a 50% de UR. Aplicar esta equação não linear uma única vez às médias diárias de entrada geralmente difere da média dos valores calculados em cada ponto de tempo.

Nenhuma temperatura foliar é fornecida, portanto, este não é um VPD folha-ar. Também não é um modelo de transpiração. Consulte a discussão sobre VPD da MSU antes de estender a interpretação às respostas das plantas.

O DLI pondera cada intervalo pela sua duração

Seguindo a explicação sobre DLI da Purdue, integre o PPFD ao longo de um dia. Cada linha do arquivo CSV fornece um PPFD médio do intervalo, não uma leitura instantânea para interpolação trapezoidal.

As durações estão em segundos: 200 × 16 × 3600 / 1e6 = 11.52 . Dividir um intervalo sem alterar sua média deixa o total inalterado.

Uma média de contagem de linhas multiplicada por 24 horas está incorreta para esses intervalos desiguais. Medições instantâneas precisam de uma interpolação e uma política de intervalo máximo especificadas separadamente.

Contrato de entrada

Os limites de temperatura e luz são escolhas do modelo didático, não recomendações de cultivo ou limites de validade universal. Valores em branco, NaN, infinito, luz negativa, sobreposições, lacunas, linhas invertidas e dias incompletos são rejeitados. As transições para o horário de verão estão fora do modelo fixo de 24 horas. Medições reais também exigem localização, calibração e registros de resposta do sensor.

Execute o experimento completo

Extraia o arquivo ZIP do experimento, em seguida, execute estes comandos dentro do diretório. Python 3.10+ e a biblioteca padrão são suficientes; nenhum pacote ou acesso à rede é necessário. O painel acima funciona sem instalar Python localmente. Os passos seguintes são opcionais.

python3 generate.py
python3 experiment.py synthetic.csv > result.json
python3 -m unittest -v

generate.py recria o CSV sintético; Salve uma cópia separada antes de editar as entradas. O analisador gera como saída o VPD do intervalo e a luz acumulada em JSON. Compare expected.json com os hashes e o contrato do arquivo em manifest.json.

O núcleo do cálculo está abaixo; experiment.py contém o executável completo, incluindo a validação.

es = 0.6108 * math.exp(17.27 * temp_c / (temp_c + 237.3))
air_vpd_kpa = es * (1 - rh_pct / 100)
dose_mol_m2 += ppfd * interval_seconds / 1_000_000

Alterar, quebrar e verificar

1. Defina todos os valores de UR para 100. O VPD torna-se zero; o DLI permanece 11,52.

2. Reduza pela metade o PPFD do período iluminado. O DLI torna-se 5,76, enquanto o VPD permanece inalterado.

3. Exclua um intervalo iluminado. O analisador rejeita a lacuna em vez de retornar um total enganoso.

4. Insira RH 0.5. O valor aceito é 0,5%, resultando em aproximadamente 3,15 kPa. Se a sua intenção era 50%, as verificações de intervalo não detectarão esse erro de unidade.

Os 12 testes fornecidos abrangem valores de referência independentes arredondados, saturação, alterações proporcionais de luz, divisão de intervalos, entradas inválidas e cobertura ausente. A aprovação nesses testes não valida a cultura. DLI igual não implica crescimento igual.

Continue com medição de temperatura e amostragem: identifique quais informações seriam perdidas ao converter leituras reais para este formato de intervalo.