设施农业是我国现代农业发展的重要方向,发展设施农业对于保障农产品有效供给、促进农业发展、农民增收,增强农业综合生产能力具有十分重要的意义。日光温室和塑料大棚是我国主要农业设施类型,2012年全国设施农业面积达到4700万亩。风雪和灾害是我国设施农业主要气象灾害,目前我国设施农业气象灾害防御及服务处于起步阶段,设施农业风灾和雪灾害指标的确定仅是基于统计结果,在气象服务中应用受到限制。本研究以观测的气象数据为基础,利用风洞试验和计算流体力学(CFD)系统研究日光温室和塑料大棚的风压分布规律,构建基于能量平衡的设施表面积雪模型,确定了设施农业风、雪灾害等级指标,同时利用.NET开发平台,研发设施表面雪灾预警系统,主要结论如下：(1)本研究采用风洞试验方法,测量和分析不同风向角下设施大棚表面风压系数和分布规律,并推导出了设施大棚各区域发生风灾的临界风速。研究表.明：设施大棚迎风面以风压力为主,迎风边缘等值线密集,风力梯度大；背风面则受风吸力影响,风力变化平缓。在不同风向角下,设施大棚各迎风区域风压系数均有正压与负压的过渡,在此过程中出现了零压区；而一直背风的区域风压系数均为负值。在45°风向角下,大棚顶端迎风边缘最高点处的负压达到最大。根据公式推导出各区域的临界风速,设施大棚顶部两侧区域受风吸力影响最大。日光温室顶端各区域的风压系数随风向角的变化起伏较大,而最大吸力出现在Ⅶ区在方向角135°时,风压系数接近于-1.41,所受风吸力达最大值。研究认为设施塑料大棚的最小临界风速为14.5m/s,日光温室的临界风速为18.8m/s。(2)依据气象行业的降雪标准,本研究分别研究不同降雪等级(小雪、中雪、大雪、暴雪)下致灾的临界时间作为灾害的气象指标,根据温室表面能量平衡及CFD模拟结果计算得到设施表面不同区域的积雪速率,再利用能量平衡模型,计算出降雪开始至开始积雪的时间,再根据日光温室和塑料大棚的负荷,利用计算出日光温室在不同风速、降雪量和风向条件下达到日光温室和塑料大棚致灾的临界积雪厚度,得到设施表面发生雪灾的临界天数,结果表明：风速不变的条件下,降雪量越大,临界天数越小,在大雪发生时(24h降雪量5.0-9.9mm),日光温室的表面发生雪灾的最小临界天数为1.7天,易受灾区域发生在温室上部区,而塑料大棚的雪灾临界天数为1.2天。(3)利用南京市2012年12月25日和2012年12月29日两次降雪过程中的气象资料,建立积雪厚度预测模型,并运用CMA综合观测培训实习基地(南京)气象观测站观测的积雪厚度进行验证。模型对积雪厚度的模拟与实测值之间存在一定的误差,在降雪设施表面无积雪的过程中厚度误差最大,在降雪设施表面有积雪的过程中预测值和实测值误差相对较小,两次降雪过程中的积雪厚度的模拟值与实测值基于1：1线的决定系数R2分别为0.9522,0.7425。模型基本能预测设施表面的积雪厚度,为设施农业气象服务提供了科学依据。(4)本研究基于VS2010.NET和SQL数据库平台,利用C#编程语言,构建设施温室风雪灾害预警决策支持服务系统,实现了设施设施表面临界致灾风速和积雪厚度的预警,为设施温室和大棚的风雪灾害预警提供气象服务。