日光温室内的水热耦合作用十分明显,作物和土壤一般白天吸热、夜间放热,且作物冠层结构和蒸散热耦合作用使作物生长环境变得更加复杂。太阳辐射是日光温室唯一热量来源,尤其是对于寒冷干旱地区的温室生产来说更是重中之重了。温度和土壤水分是作物正常生长的主要影响因素,但是过量水分的吸热蒸发会降低周围空气的温度,对寒冷季节温室生产不利。为了探究寒冷干旱地区日光温室冬季太阳辐射条件的水热耦合环境的温湿度变化,本研究针对内蒙古呼和浩特郊区日光温室进行了温湿度、土壤水分和室内太阳辐射的测试分析,且用Penmane -Monteith蒸散公式计算温室内的水分蒸腾蒸发潜热交换量,运用CFD方法模拟了温室的水热耦合环境。在试验中,选用了AM2305温湿度传感器,开发了基于STC11F04E单片机的温湿度测试系统。选用MS10土壤温度、水分传感器在-30cm、-15cm和0cm(土壤表面)三种深度土层测试了土壤温度和含水率的变化规律。研究结果表明,白天随着土壤温度的升高含水率也升高,原因是高温强蒸发条件提高了干湿发生面土壤非饱和导水率。用Penmane-Monteith蒸散公式计算作物冠层的蒸腾和土壤蒸发潜热量得出,白天作物冠层蒸散水分所用潜热量大于土壤蒸发所用的潜热量。通过模拟分析0：00时刻和7：00时刻在温室内产生的对流气流发现,夜间温室内的热量主要以自然对流方式来散热,为了减少温室空气对流传热量应该在作物冠层上方安装气流挡板,阻碍空气对流散热。