Microclimate modeling in naturally ventilated dairy barns during the hot season : Checking the accuracy of forecasts

Abstract

Monitoring and predicting the microclimate in naturally ventilated barns (NVB) is important given the adverse effects of high summer temperatures on dairy cows in the context of global climate change. The aim of the work was to verify the accuracy of the microclimate forecast in a NVB using linear regression (LR). Our working hypothesis suggested that multiple periodic measurements of air temperature and relative humidity outside and inside the barns at the same time will allow us to build LR models for predicting the temperature-humidity index (THI). This was done not only for a specific dairy barn based on this indicator outside, but also in other dairy barns with a similar design, located in similar weather conditions. The results of the research indicate that the use of LR had a high accuracy of forecasting (93–96%) the THI in NVB of various designs during the summer heat. At the same time, differences were found between traits (air temperature, relative humidity as well as resulting THI) provided by meteorological weather stations and these data measured simultaneously next to the dairy barns. The proposed LR models can be used to predict THI in NVBs of different designs. Моніторинг і прогнозування мікроклімату в корівниках з природною вентиляцією (NVB) має важливе значення з урахуванням несприятливого впливу високих літніх температур на дійних корів в контексті глобальної зміни клімату. Метою роботи була перевірка точності прогнозу мікроклімату в НВБ з використанням лінійної регресії (ЛР). Наша робоча гіпотеза припускає, що кілька періодичних вимірювань температури і відносної вологості повітря зовні і всередині корівника одночасно дозволять нам побудувати моделі LR для прогнозування індексу температури-вологості (THI). Це було зроблено не тільки для конкретного молочного корівника за цим показником зовні, але і для інших молочних корівників схожої конструкції, що знаходяться в аналогічних погодних умовах. Результати дослідження свідчать про те, що використання ЛР мало високу точність прогнозу (93-96%) THI в NVB різних конструкцій в літню спеку. У той же час були виявлені відмінності між характеристиками (температура повітря, відносна вологість, а також результуючий THI), наданими метеорологічними станціями, і цими даними, виміряними одночасно поруч з молочними корівниками. Запропоновані моделі LR можуть бути використані для прогнозування THI в NVB різної конструкції.