短時臨近天氣預報在農業氣象服務中的應用

王迪 宗曉鴻

【摘? ?要】 短時臨近天氣預報能夠對農業地區的短期氣象變化進行精準預測，應用短時臨近天氣預報技術服務于農業生產，是加強農業生產防災防害能力的主要措施。鑒于此，本文系統分析了短時臨近天氣預報在農業氣象服務中的重要性，解析了具體的應用方向和優化策略。旨在提高農業生產利用短時環境數據的可行性，乃至精準測評臨近天氣的動態波動影響，加強農業氣象服務質量和水平。

【關鍵詞】 短時臨近;天氣預報;農業氣象;服務應用

干旱、雨季是大陸性氣候，多數農業生產地區存在干旱、洪澇、強降水和對流天氣問題，嚴重威脅農業生產活動的安全性。而短時臨近天氣預報對于小范圍農業生產區域的氣象測評更為精準，其農業氣象服務的質量優勢更為突出。為此，本文分析了短時臨近天氣預報在農業氣象服務中的應用方法和優化策略，現做如下分析。

1? 短時臨近天氣預報概述

短時臨近天氣預報，特指在6小時以內，以小范圍區域內0-2小時為重點的氣象預測。短時臨近天氣預報具有時間短、分辨率高等特點，對于農業氣象服務具有先天優勢。預報2小時以內的小范圍區域氣象變化，能夠令當地農戶及時應對氣候變化，有效預防威脅農業生產的惡化天氣。主要預防的惡化天氣包括：強降水、強對流、能見度、雷暴、冬季暴風雪、天空云量等，其中強對流天氣和雷暴是最為重要的短時臨近天氣預報重點。

2? 短時臨近天氣預報在農業氣象服務中的重要性

農業氣象是研究農業與氣象條件之間規律和互動關系的基礎學科，隸屬于應用氣象學的系統分支。農業生產活動必須了解當地自然環境的基本變化規律，才能在全農業生產周期內，完成對于當地自然資源的有效利用，達到生產目標最大化的積極效果。但是在長期天氣預報中，雖然描述了整體氣象變化的規律，仍然很難展現某一時段的區域氣象波動。農業生產中有效利用光、熱、水、氣等綜合氣象指標的同時，更加需要關注這些氣象指標的短時效應。進而才能在宏觀時域下，解析短時氣象的微觀特征，合理布局作物御寒、加強栽培管理成效、有效調節種植環境的小氣候，達到優化農業生產氣候資源的利用效果。將氣象數據的精準度不斷提高，濃縮至短時間內的氣象波動規律總結，降低農業生產風險抵御成本，提高農業經濟效益。由于自然災害本身具有時間短、變化快、風險大、危害性強等顯著特征，因此單獨依靠長期天氣預報，并無法完全避免短時間的氣象波動影響。基于此，不斷加強短時臨近天氣預報能力，為農業生產提供更為精致的短時氣候環境數據，將支持農業氣象服務質量逐步攀升，并真正達到有效預防惡劣極端天氣的積極效果，為農業生產提供預警安全保障。

3? 短時臨近天氣預報在農業氣象服務中的應用方向

3.1? 應用于短時氣候預警

短時臨近天氣預報在農業氣象服務中，第一種應用方向是對于短期內的氣候預測。這種氣候預測可指導農業生產的隨機調整，有機結合當地氣候頻段的短時效應，補充臨近節點的氣候信息，支持農業大數據對環境大數據的綜合運用。當短時臨近氣候信息傳達至農業生產組織，當地農戶則可以利用氣象服務信息，重新組織農業生產資料，規避農業生產資料受到極端氣候的被動影響。而實時預測12小時內的環境氣候數據，不僅是一種臨近氣候的變化提示，也是一種農業生產方案的短時意識干預。當農業生產真正意識到短時天氣對當地作物和栽培的針對性影響后，才能有效結合第一時間的氣候數據源，積極調整農業生產計劃，降低農業經濟損失，達到短時氣候的預警應用條件和標準。

3.2? 應用于農業防災減災

雖然現代農業生產技術不斷優化和升級，但是完全忽略短時環境波動影響的條件并不具備。一旦農業生產活動中，遇到了極端短時惡劣天氣，也會對農業經濟產生直接威脅。在借助衛星云圖、多普勒天氣雷達之后，可以對強風強雨天氣進行及時預測，在借助農業物聯網和傳感器技術的情況下，將一手數據源信息傳播至預警受災農業地區。而這一氣候播報速度極快，基本上屬于實時播報的農業生產預警模式。當氣候變化預測被控制在6小時以內，可大幅降低農業生產受災比例。當氣候變化預測被控制在2小時以內，幾乎可以避免所有經濟損失。因此，短時臨近天氣預報實質上是在與惡劣天氣的動態變化爭搶時間，能夠在災害來臨之前對其精準預測，是應用短時臨近天氣預報服務于農業生產的技術優勢，對農業防災減災具有重要意義。

3.3? 應用于預測強對流層

強對流天氣特指伴隨雷暴現象的對流性大風（風速≥17.2m/s）、冰雹、短時強降水。強對流天氣的發生范圍相對較小，預測難度較高。對于中小尺度天氣預報系統提出了更高要求，其輻射面積通常情況下僅為十幾公里，最大不超過三百公里，更為極端的強對流層天氣僅為幾十米的受災區域。而且強對流天氣的生命周期極短，均屬于突發性天氣，最長不超過十幾小時，最短僅為一小時，甚至幾分鐘時限。那么農業生產活動在遇到強對流天氣時，則會受到短時間的氣候波動影響，嚴重影響農業生產質量。而應用短時臨近天氣預報，預測強對流層的氣候變化，可以有效嚴重垂直風切和CAPE大氣對流位能。尤其在午后或傍晚的時間段內，容易對氣象參數造成一定干擾。次數以探空數據的精準度為測量指標，通過每小時對地面的線性復合分析，能夠校準農業氣象的預測精準度。進而在強對流天氣變化之前，做好農業生產活動的預防工作，真正提高農業預警水平。

4? 有效利用短時臨近天氣預報提升農業氣象服務質量的積極策略

4.1? 縮短天氣預警時限

雖然短時臨近天氣預報能夠將惡劣的農業氣象變化控制在2小時以內的預測范圍，但是很多農業生產地區的應對機制和及時調整的效率并未達到這一水平。因此，進一步縮短天氣預警時限，將成為未來短時臨近天氣預報技術的主要發展方向。如果能夠將臨近天氣預報的時間進一步縮短，則能夠為更多生產水平較為落后的地區提供更長的預防災害時間。進而拜托受災時間滯后性的威脅，在最大限度上有效利用短時臨近天氣預報對氣象環境的數據解析，真正融入當地的農業生產緊急預案的協調機制中。

4.2? 提高氣象數據精度

多普勒天氣雷達運用了多普勒效應理論，可以測定散射體相對于雷達的速度，客觀反映出大氣風場、氣流垂直速度、以及湍流等氣象變化情況。但是傳統技術的局限性仍然存在，警戒時效性很難克服天氣預警的2h以內的時效精準度。而新一代多普勒天氣雷達的時效性更強，在災害性天氣監測、預警方面的突出性已經在氣象服務領域達到了基本共識，且受到了大量農業生產地區的積極反饋。目前，我國已建成的新一代多普勒天氣雷達主要分S、C兩種波段，S波段雷達主要分布在沿海地區及主要降雨流域，C波段雷達主要分布在內陸地區。多普勒天氣雷已經在全國范圍內構建了相對完善的天氣雷達網，農業服務的基本區域覆蓋面廣度較高，但精準度標準仍然有待加強。對于短 時雷電、強降水、大風、冰雹等災害性天氣的特征評估竟然需要校準，對于農業地區的受災范圍需要縮短至更小范圍，才能進一步發揮出短時臨近天氣預報的優勢，這種提升農業氣象服務的質量。

4.3? 加強預測傳播效率

短時臨近天氣預報是對于小范圍地區，最近時間段的氣候變化預報。但是在接收短時臨近天氣預報的過程中，傳播效率也是另一種動態變量。當如果傳播效率無法超過預警天氣的臨近時間節點，也無法真正落實農業生產活動的預警措施。在農業物聯網技術、云計算技術、傳感器技術、智能終端技術不斷升級和優化的發展階段中，進一步研究加強預測傳播效率的方式成為可能。諸如：墨跡天氣、天氣通、實時天氣預報等APP功能也在逐步完善，盡量將中央天氣預報的短時臨近天氣信息第一時間傳播至農戶網絡終端。基本可以完成針對性提供全國3259個農業地區的短時臨近天氣預報，實時發布500個農業地區的空氣質量檢測數據。進而指揮人工影響天氣的作業人員選擇最佳時機和地點實施作業，真正加強農業生產與環境氣象數據的內在聯系與互動，提高農業氣象服務質量和水平。

5? 結語

綜上所述，短時臨近天氣預報在農業氣象服務中的應用，能夠有效提升短時氣候預警速度，達到農業防災減災的預期效果，預測強對流層對本地區農業生產的威脅。在未來農業服務發展中，需要進一步縮短天氣預警時限，提高氣象數據精度，加強預測傳播效率，以便更為有效的預測短時臨近天氣變化，為農業生產活動提供一手環境數據資料，支持農業氣象服務質量的穩步提升，達到服務于農業生產活動的農業經濟利益目標。真正發揮出短時臨近天氣預報的優勢，服務本地區農業生產技術和質量安全的全面發展。

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