農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測預測技術(shù)研究進展

常君德，高莉莉，張 放，金 晨

（錦州市氣象局，遼寧 錦州 121001）

農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測預測技術(shù)研究進展

常君德，高莉莉，張 放，金 晨

（錦州市氣象局，遼寧 錦州 121001）

作為農(nóng)業(yè)氣象災害較為嚴重的國家，我國農(nóng)業(yè)氣象災害有較多種類，且分布廣泛，時常會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來較大損失。所以一直以來，農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測預測技術(shù)都是國家重大研究任務，也取得了一定的研究成果。因此，還應明確農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測預測技術(shù)的研究進展，進而更好推動該技術(shù)的發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)氣象災害地面監(jiān)測技術(shù)的研究進展

在農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測方面，地面監(jiān)測技術(shù)為基礎監(jiān)測技術(shù)，具有較高的準確性和較強的實時性，能夠有效完成農(nóng)業(yè)氣象災害的監(jiān)測。在國內(nèi)，大多氣象業(yè)務都是通過實時監(jiān)測土壤溫濕度等條件實現(xiàn)災害監(jiān)測，設置了農(nóng)田蒸散量、低溫冷害等多個監(jiān)測指標。在蒸散量指標監(jiān)測方面，早在20世紀60年代就開始使用常規(guī)氣象資料完成該指標的直接估算，并由Brutsaert等人提出了平流—干旱模型。國內(nèi)學者鄭友飛等人則提出了線性雙層經(jīng)驗蒸散模型，該模型通過了修正和驗證，能完成蒸散干旱指數(shù)的計算。在我國不同氣候區(qū)域，可以運用不同模型完成作物蒸散量的估算，以加強農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測。而在冷害等指標監(jiān)測上，則可以采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和氣候?qū)W模型，能夠完成對各指標的實時動態(tài)監(jiān)測。在實踐應用中，采用地面監(jiān)測技術(shù)具有監(jiān)測點離散的問題，將耗費大量的時間和人力完成數(shù)據(jù)采集。但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程采集和傳輸，因此為地面監(jiān)測技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測中的應用提供了更多技術(shù)保障。

2 農(nóng)業(yè)氣象災害遙感監(jiān)測技術(shù)的研究進展

隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測方面，已經(jīng)能夠完成地—空三維監(jiān)測網(wǎng)絡的建設。采用衛(wèi)星遙感技術(shù)，能夠有效進行寒害、干旱和洪澇動農(nóng)業(yè)災害的監(jiān)測，所以該技術(shù)成為了新時期重點發(fā)展的技術(shù)之一。在干旱監(jiān)測中，可以利用熱慣量法對作物缺水指數(shù)進行監(jiān)測，也能利用雷達完成土壤水分的反演計算。而標準化降水指數(shù)（SPI）作為能夠反映不同時間尺度的指數(shù)，在國內(nèi)西北部地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災害監(jiān)測中得到了運用。以濕潤度指數(shù)和該指數(shù)為基礎，有學者利用干旱綜合指數(shù)對干旱起止時間進行了有效預測，以實現(xiàn)逐日干旱的監(jiān)測。在低溫災害監(jiān)測方面，采用遙感監(jiān)測技術(shù)可利用反演法完成低溫冷害監(jiān)測，如利用ETM影像完成新疆棉花監(jiān)測，利用作物模式和氣象等監(jiān)測指標實現(xiàn)南方水稻低溫冷害監(jiān)測等。遙感技術(shù)的產(chǎn)生，為農(nóng)業(yè)氣象災害的立體監(jiān)測提供了可能。

3 農(nóng)業(yè)氣象災害預測預警技術(shù)的研究進展

在農(nóng)業(yè)氣象災害預測預警方面，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)-多方法預測，并且能夠獲得較高的預測精度和時效。利用災害指標，并采用多元回歸、時間序列等數(shù)理統(tǒng)計方法，則能完成預報模型的建立，從而對未來災變發(fā)展趨勢進行預測。目前，數(shù)理統(tǒng)計方法在農(nóng)業(yè)氣象災害預測方面得到了廣泛使用，如利用模糊函數(shù)和灰色GM（1，1）模型能實現(xiàn)東北地區(qū)玉米冷害災害的動態(tài)預測。此外，在農(nóng)業(yè)氣象災害預測預警方面，也可以將氣象模式與氣候模式結(jié)合在一起，利用農(nóng)田水分平衡方程和氣象要素完成干旱災害的預測。但采用該方法，需獲得及時獲得高精度的天氣預報結(jié)果，并且結(jié)合作物生長水分需求建立預測模型。在冷害預測預警方面，可以利用COMIS模型完成氣象要素的輸出，然后結(jié)合多年積累的氣候數(shù)據(jù)完成預警模型的建立。而采用該種預測預警技術(shù)，可實現(xiàn)對災害發(fā)生時間和程度等內(nèi)容的預測。

通過研究可以發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)氣象災害的監(jiān)測預測依然缺少對綜合指標的研究，并且還要加強對災害形成機理和規(guī)律的研究，同時完成實時預警技術(shù)體系的建立，從而為災害的識別和預測提供更多科技支撐。