貴州農業氣象服務內容與工作流程概述

古書鴻，胡家敏，谷曉平，池再香，張 波

(1．貴州省遵義市氣象局，貴州 遵義 563099；2．貴州省山地環境氣候研究所，貴州 貴陽 550002； 3.貴州省生態氣象和衛星遙感中心，貴州 貴陽 550002；4.貴州省六盤水市氣象局，貴州 六盤水 553001； 5．貴州省山地氣候與資源重點實驗室，貴州 貴陽 550002)

0 引言

氣象條件是農業生產最重要的環境要素之一，一方面氣候條件決定了農業產業的布局，決定了一個地區某種農作物能不能正常生長，能不能形成產量；另一方面復雜多變的氣象條件和氣象災害，影響著農作物生長和產量及品質的形成。因此，科學利用氣象信息，科學合理安排生產，采取有效的措施應對氣象變化，對于農業生產實現趨利避害具有重要意義。農業氣象服務旨在針對農業生產對于氣象條件的需求，分析氣象條件對于農業生產的影響，為農業生產提供及時有效科學客觀的氣象信息，以幫助和指導農業生產科學規劃布局和合理安排生產，實現趨利避害，增強防災減災能力，提高勞動生產效率。《中華人民共和國氣象法》明確規定：“縣、市氣象主管機構所屬的氣象臺站應當主要為農業生產服務，及時主動提供保障當地農業生產所需的公益性氣象信息服務”。

然而，在實際生產中，農業生產仍然存在一定的盲目性，一方面存在因缺少氣候分析論證而盲目引種擴種導致產業結構調整失敗的情況；另一方面也存在缺乏主動獲取氣象信息的意識，或缺少獲取農業氣象服務信息的渠道，導致農業生產有效利用氣象信息安排生產的程度不高，仍然處于靠天吃飯的局面，也導致農業防災減災能力不足的情況。與此同時，面對日益發展的現代農業帶來的日益迫切的氣象服務需求，農業氣象服務工作或因缺少基礎研究，或因缺少技術支撐，導致服務能力顯著滯后于服務需求。

本文結合貴州農業氣象服務工作實踐，在前人[1-4]的基礎上，以作物氣象服務為重點，梳理了針對農業生產各個環節的農業氣象服務工作，以期為各級氣象部門加強農業氣象服務能力建設，做好現代農業氣象服務提供參考，同時也為農業生產者針對性地獲取氣象服務信息，并將其應用于生產實踐提供參考。

1 農業氣象服務內容

農業氣象服務工作的主要任務是將氣象監測、預報、評價等信息解讀給服務對象，為其更好地將氣象信息應用于生產實踐提供參考和依據，從而使農業生產規劃布局更加科學合理，農業生產管理更加精準高效，農產品更加增值暢銷。隨著現代農業的發展，農業生產各環節對于氣象條件的需求日益迫切，因此從農業生產過程來講，可以將農業氣象服務分為產前規劃布局氣候論證服務、產中生產管理氣象服務和產后農產品銷售氣象服務等內容。

1.1 產前規劃布局氣候論證服務

產前規劃布局氣候論證服務，重點針對作物或特色農業產業發展前的決策部署和規劃布局，面向當地政府和農業決策部門及農業企業、專業合作社等新型農業經營主體，以決策咨詢報告或論證報告等方式提供決策咨詢論證服務。服務內容主要包括：作物引種氣候可行性論證及品種選擇建議、作物引擴種氣候精細化區劃、種植制度調整時間布局分析論證等。

1.1.1 作物引種氣候可行性論證 重點針對某地種植某種作物或發展某種特色農業產業前，分析當地農業氣候資源狀況(包括資源總量和時空分布特征)及其對該作物生長所需的滿足程度，農業氣象災害風險(包括災害發生時空特征及災害風險區劃)及其對作物生長和產量、品質形成的影響，進而綜合分析論證該地種植該作物的氣候可行性；或通過氣候相似性分析，分析當地全年或部分時段的氣候，與作物原產地或優質產區氣候的相似性，從而確定引種的氣候可行性。同時通過對當地氣候資源和氣象災害的分析，結合作物不同品種對氣候條件的需求和關鍵時期的氣象災害影響，篩選出適宜當地種植的作物種類或品種，為當地政府和農業決策部門農業結構調整提供參考。

1.1.2 作物引擴種氣候精細化區劃 基于作物生長發育及產量品質形成對氣象條件的需求，以及氣象條件對作物的影響，篩選出適宜或限制作物生長發育或產量品質形成的關鍵氣象指標；針對關鍵氣象指標，構建區劃模型，明確不同關鍵指標間的互相作用及組合關系，確定“適宜、次適宜和不適宜”等等級指標；針對關鍵氣象要素，基于地理信息系統(GIS)，通過空間插值或模擬計算，建立氣象要素的空間精細化數據集；基于GIS，應用關鍵氣象要素指標和區劃模型，開展空間精細化推算，輸出精細化氣候區劃圖，劃分適宜區、次適宜區和不適宜區等；編制區劃報告，展示區劃關鍵過程、關鍵指標模型等，并對區劃結果進行分區描述，為作物引擴種提供參考。

1.1.3 種植制度調整時間布局分析論證 重點針對農業氣候資源和農業氣象災害的時間分布特征進行分析，結合作物生長發育對氣象條件的需求，找出作物適宜的種植時段。通過分析時間格局，確定合適的種植制度，實現資源的優化利用，降低氣象災害風險。例如反季節蔬菜的種植，就是在傳統種植季節基礎上，結合當地氣候資源，在常規種植季節之外，找出其他適宜的種植時段，從而優化利用氣候資源，滿足市場需求的同時，也能提高市場價值。

1.1.4 小結 做好產前規劃布局氣候論證服務工作，一方面需要加強對當地氣候資源和氣象災害的分析，了解農業氣候資源和農業氣象災害的時空分布與變化特征，深入分析和挖掘當地農業氣候資源優勢，防范和降低農業氣象災害風險；另一方面需要加強與地方政府、農業種植部門以及新型農業經營主體的溝通，及時開展分析論證和決策咨詢服務。此外，需要加強對氣候論證工作的宣傳和普及，提高社會氣象意識，讓決策者或農業生產者形成發展產業前需要開展分析論證的意識，讓氣候分析論證工作做在農業產業發展前面，減少盲目種植帶來的經濟損失。

1.2 產中生產管理氣象服務

產中管理氣象服務歷來是農業氣象服務的工作重點，主要依據農業生產與氣象條件的關系，及時把農業氣象專業服務信息，以多種方式(專題服務材料、手機短信、互聯網(網站、QQ、微信、APP)、電子顯示屏和氣象信息大喇叭等信息發布終端)傳遞給農業生產者，促進農業生產實現趨利避害，做到看天管理。

產中管理氣象服務主要包括農業氣象監測、農業氣象評價和農業氣象預報等內容。

1.2.1 農業氣象監測 農業氣象監測主要包括對農業氣象條件的監測和對農業生產狀況的監測。

農業氣象條件監測包括農業環境要素(氣象要素和土壤墑情等)的統計分析和農業氣象災害監測(災害等級、持續時間、區域分布等)。其中，農業環境要素的統計分析主要基于各類農業氣象觀測網絡的觀測資料(氣象觀測資料、土壤墑情觀測資料)，統計作物生長期或者特定時段內的平均值、累積值、最高或最低值，以及與歷史平均或特定年份的對比情況，以綜合了解該時段內的農業氣象條件狀況。農業氣象災害監測，需確定災害的關鍵致災氣象要素及臨界指標，并構建災害的氣象判別模型和表征災害強度的模型，進而基于關鍵農業氣象要素實現對農業氣象災害等級、持續時間、區域分布等的監測，為了解災害的發生發展以及災害影響評估提供依據。

農業生產狀況監測包括農業生產進度、作物種植面積、作物發育期及長勢、病蟲害、農作物受災情況、農田實景等監測。農業生產狀況的監測，一方面基于農業氣象觀測站和農田實景觀測站等實時觀測資料，另一方面面向政府部門和社會化渠道收集各類農情災情調查和統計數據，此外還可充分應用衛星遙感資料，提升對山地環境下農業生產狀況的客觀監測能力。

1.2.2 農業氣象預報 農業氣象預報主要包括作物關鍵發育期預報、農業氣象災害預報預警和農用天氣預報、農產品產量及品質預報。

①作物關鍵發育期預報

作物關鍵發育期預報需分析研究作物進入該發育期所需的關鍵指標。例如花期預報，不同作物花期受氣象條件影響不同。如：油菜等越冬生長的作物，開花期預報重點考慮前期積溫以及未來溫度持續高于臨界溫度的時段；果樹等越冬休眠的作物，首先溫度需回升至一定程度以打破休眠，當溫度再回升到某個范圍，并持續一定程度后即逐步開花；而諸如桂花等秋冬季開花的作物，則是當溫度降至一定程度后，低溫誘導其開花[5-7]。因此，需要結合氣象觀測資料和作物生育期觀測資料，結合作物開花生理過程，通過對比分析，找出關鍵量化指標，建立預報模型，并結合定量化的氣象要素預報，實現關鍵發育期預報。

②農業氣象災害預報預警

農業氣象災害預報預警主要在災害監測關鍵指標和判別模型的基礎上，基于未來天氣預報的定量化應用，實現農業氣象災害的預報，并根據災害可能發生的強度和區域，開展災害預警服務。

③農用天氣預報

農用天氣預報是針對農業生產對天氣條件的需要而制作的專業氣象預報，以促進農業生產更好地利用好天氣預報信息，由“靠天吃飯”向“看天管理”轉變[8]，進而實現趨利避害，提高勞動生產效率。農用天氣預報主要包括未來天氣形勢的解讀以及農事活動的適宜等級判別。其中未來天氣形勢的解讀是將與農業生產密切相關的天氣預報信息，包括未來溫度情況(極端最高氣溫、極端最低氣溫、平均氣溫范圍)、未來天氣狀況、天氣過程分析(降溫過程、升溫過程、強降雨過程、轉折性天氣)、農業氣象災害等信息，更加清晰明了地告訴農業生產者；主要農事活動適宜等級判別，重點是結合農事活動對氣象條件的需求，構建判別模型，判別未來逐日農事活動適宜、較適宜或不適宜等級，進而能夠了解未來適宜開展或不適宜開展的農事活動及其相應時段，從而提高農用天氣預報服務的針對性和指導性。適宜播栽期預報，重點結合作物播種移栽等生產階段對天氣條件的要求，特別是對溫度和土壤墑情等條件的要求，結合未來天氣預報的定量化應用，從而確定適宜播栽期。農事活動適宜氣象等級和適宜播栽期預報，主要應用于關鍵農事季節的氣象服務當中。

④農產品產量及品質預報

農產品產量及品質預報是針對前期氣象條件對農業生產需求的滿足程度以及氣象條件影響等分析的基礎上，結合未來天氣氣候趨勢，開展作物的產量和品質預報。其中產量預報包括趨勢預報和定量預報。趨勢預報主要預報產量的增減趨勢及幅度，定量預報需構建定量化的預報模型，實現定量滾動預報。品質預報需在分析研究農產品品質形成對氣象條件的需求，以及氣象條件對其品質優劣的影響等基礎上，構建定量化的評價模型，在客觀評價前期氣象條件對農產品品質形成的影響基礎上，結合未來天氣氣候趨勢，開展品質預報。

⑤小結

農業氣象預報是氣象部門發揮“預知未來天氣”優勢的重要體現，也是農業生產對于氣象服務最大的需求。做好農業氣象預報工作，需要加強相關技術方法的定量化研究，同時需密切關注未來天氣趨勢，了解農業生產過程，分析未來氣象條件對農業生產的影響，并及時將重要的天氣預報預警信息以及專業的農業氣象預報服務信息發布出去，以及時指導生產，促進氣象信息在農業生產中的應用。

1.2.3 農業氣象評價 農業氣象評價主要是分析評價氣象條件對農業生產需求的滿足程度及其對農業生產的影響，主要包括作物氣象條件適宜度評價、農業氣象災害影響評估、農業氣象指數保險(天氣指數保險)、病蟲害發生發展氣象等級評價等。

①作物氣象條件適宜度評價

作物氣象條件適宜度評價是評價氣象條件對作物生長需求的滿足程度，包括光、溫、水等單要素的評價和氣象條件的綜合評價。需要結合作物生長對氣象條件的需求，建立氣象指標體系，構建定量化的評價模型，可在逐日滾動評價基礎上，實現對不同發育時段或整個生長期的評價。

②農業氣象災害影響評估不同時期的災害對作物生長及產量形成的影響不同。農業氣象災害影響評估重點是針對災害發生程度等級、在歷史上的排位、對作物的影響等方面進行評估，以全面了解災害強度等級及發生發展過程，及其對農業生產的影響，進而為抗災救災減災提供參考。其中災害對作物的影響評估，需要結合歷史災情、產量等數據，構建定量化的評估模型。

③農業氣象指數保險

農業氣象指數保險(天氣指數保險)旨在通過基于農業氣象要素的氣象災害監測評估，實現對農作物受災的評估和保險理賠。相比傳統保險而言，農業氣象指數保險省去了現場勘察定損的環節，直接應用基于客觀氣象要素的保險指數開展理賠，因此更加客觀公正便捷高效。但目前還存在一定的不足，導致保險指數與農作物受災影響實際還有一定的誤差。一方面由于災害對于農業生產的影響過程較為復雜，保險指數對于客觀反映災害對農業生產的影響有待提升；另一方面貴州復雜山地環境和立體氣候背景下，氣象站觀測資料的精細化程度和代表性，與到特定投保田塊區域的要求還存在一定差距。因此，開展農業氣象指數保險服務，首先需要深入研究氣象災害對于農業生產以及農作物生長及其產量和品質形成的影響，構建更加科學客觀反映災害對農業生產影響的指數模型；其次，需要通過加密觀測網絡和改進技術方法，不斷提高氣象要素的精細化和精準化程度；最后，搭建服務平臺，基于實時氣象資料，計算和發布保險指數，為保險理賠提供支撐。

④病蟲害發生發展氣象等級評價

病蟲害的發生發展與氣象條件密切相關。開展病蟲害發生發展氣象等級評價是在研究病蟲害發生發展與氣象條件關系基礎上，構建誘發病蟲害暴發的關鍵氣象條件評價模型，及時對病蟲害暴發的氣象風險進行監測和預警，為病蟲害防控提供參考。

1.3 產后銷售氣象服務

產后銷售氣象服務旨在針對農產品銷售環節，為促進農產品特別是特色優質農產品增值暢銷提供氣象服務。目前，產后銷售氣象服務重點是開展農產品氣候品質評價認證[9]，挖掘農產品氣候品質價值，助推特色優質農產品品牌打造。此外，可針對農產品存儲、運輸等環節對氣象條件的需求開展針對性服務。

農產品品質的形成與氣象條件密切相關。不同地域或不同年份氣候條件的差異，會導致農產品品質的差異。現有的農產品“三品一標”(無公害農產品、綠色食品、有機農產品、農產品地理標志)認證，僅農產品地理標志可能會考慮當地氣候環境條件，但都忽略了不同年份氣象條件變化對農產品品質形成的影響。農產品氣候品質評價認證工作，是對“三品一標”認證的有機補充，是對特色優質農產品價值和貴州山地氣候資源優勢的挖掘。開展農產品品質評價認證工作，需深入研究農產品品質形成與氣象條件的關系，構建氣象條件品質評價模型和指標體系，客觀評價氣象條件對農產品品質的影響，進而明確農產品氣候品質等級。

2 農業氣象服務工作流程

開展以作物為重點的農業氣象服務，首先需要“了解作物、了解生產、了解氣象”，然后在此基礎上，針對作物生長發育和生產管理全過程，分析氣象條件對作物需求和農業生產要求的滿足程度，以及氣象條件對作物和生產活動的影響，進而結合當地氣候資源和氣象災害，或監測預報信息和農業生產管理需要，制作出具有針對性的服務產品，使農業生產能夠更好地利用和適應氣象條件變化，從而生產出更加優質高產的農產品。

農業氣象服務工作流程可以分為“前期研究、基礎工作、資料收集、綜合分析、產品制作、適時服務”等環節(圖1)。

圖1 農業氣象服務流程圖Fig.1 Chart of Agrometeorological Service Flow

首先需要通過前期對作物生長發育與氣象條件的關系進行研究，深入了解作物生長發育全過程，了解作物主要發育期，及不同時期的生長發育特征；了解作物不同生育期對氣象條件的需求，研究得出作物不同時期的適宜氣象指標；了解不同程度災害對作物的影響；研究確定作物氣象條件評價技術方法，確定災害指標以及災害監測預報預警技術方法等；研究梳理不同情形下的農業氣象服務對策措施，為農業生產趨利避害提供參考。同時，需要了解作物生產過程和產業發展狀況，包括周年生產過程、關鍵農時和農事活動、產業發展概況(規模、布局)、產業規劃概況、市場銷售等。有了對作物和農業生產的了解，才能密切結合生產需要，制作出針對性的符合實際的服務產品。

在前期研究的基礎上，需要做好周年服務方案制訂及系統平臺開發等基礎工作。其中，周年服務方案，需要明確不同時期的服務及關注重點，為作物氣象服務提供指導；同時需要搭建作物知識庫、指標庫、發育期庫，以及服務對象數據庫等；建立服務對象數據庫時，需要分類梳理不同類型的服務對象，明確其對氣象服務的需求，明確服務方式及服務內容等。通過系統平臺開發，有序管理和應用相關基礎數據信息，以及應用相關專業技術方法，為服務產品制作和實時開展服務提供支撐。貴州立體氣候顯著，系統平臺開發需要基于GIS，應用衛星遙感等資料，提升氣象監測預報評價的精細化程度。

在服務過程中，基于多種資料的收集，在系統平臺的支撐下，通過綜合分析，制作相關服務產品。資料收集包括天氣預報及氣候預測結果、氣象觀測資料、農業氣象觀測資料、農情災情調查資料，以及部門共享資料等。各類資料進入系統平臺，實現有序管理和分析處理。

通過系統平臺，實現對氣象條件的統計分析以及與作物密切相關的氣象監測預報評價等專業分析，進而制作出包含氣象條件分析與影響評價、災害監測預警、農用天氣預報、作物產量預報及品質評價、農業氣象服務對策措施，以及氣候可行性論證與精細化氣候區劃、農產品氣候品質評價報告等內容豐富、形式多樣、實用性和針對性強的服務產品。

制作完成服務產品后，分別針對政府和農業生產管理部門的決策者、農業企業、專業合作社等生產管理者、直接從事生產的一線勞動者等，通過與服務對象相適應的方式(專題報告材料、手機短信、微信、QQ、APP、電子顯示屏、大喇叭等)開展針對性的服務，確保農業氣象服務信息及時精準地傳遞給服務對象，從而促進農業生產者更加合理地利用農業氣象服務信息，科學優化農業生產布局，實現趨利避害，提高勞動生產效率，增強農業防災減災能力。

3 總結

本文從產前規劃布局氣候論證服務、產中生產管理氣象服務和產后農產品銷售氣象服務等方面總結了農業氣象服務工作，同時梳理了農業氣象服務工作流程，以期為各級農業氣象工作者做好農業氣象服務工作提供參考，亦為各級農業生產者全面了解農業氣象服務工作，針對性地獲取氣象服務信息，并將其應用農業生產實踐提供參考。

隨著鄉村振興和現代農業的迅速發展，各地農業生產的特色化、多樣化、智慧化特征日益顯著，農業經營主體也在隨之發生改變。多樣性的農業生產帶來多樣性的農業氣象服務需求。農業氣象服務需以農業生產對象為核心，了解其生長發育全過程，了解農業生產全過程，了解作物(動物)生長和農業生產活動對氣象條件的需求以及不同氣象條件對其的影響。在此基礎上，構建農業氣象指標體系，完善農業氣象分析技術，應用關鍵農業氣象要素監測和預報資料，定量化分析評價氣象條件對生產對象需求的滿足程度，以及氣象條件對生產對象生長和產量及品質形成的影響，制作專業化的農業氣象服務產品服務于農業生產，進而促進農業氣象服務信息在農業生產產前的規劃布局、產中的生產管理，以及農產品銷售等各環節中的應用。

做好從產前規劃布局，到產中生產管理，產后農產品銷售等各環節的農業氣象服務工作，進而有助于增強農業信息化程度，增強農業趨利避害和防災減災能力，提高農業生產勞動效率，助推現代農業高質量發展。做好農業氣象服務工作，需要全面掌握當地農業氣候資源和農業氣象災害狀況，把氣候論證做在產業發展前面；需要結合當地重要農業產業發展需要，深入了解農業生產對氣象條件的需求以及氣象條件對其的影響，及時將氣象信息轉化為趨利避害的實際行動；需要深入研究農產品品質與氣象條件的關系，助推農產品增值暢銷。