淺析短臨預報在農業防災減災中的應用

吳 姍

（福州市氣象局，福建 福州 350028）

我國是農業生產大國，同時也是糧食需求大國，自然災害的發生，威脅著糧食安全，因此，做好農業防災減災工作對保障糧食安全和農業豐收具有重要意義。2020年，我國氣候年景偏差，南方地區在主汛期遭遇1998年以來最重汛情，旱澇災害并存，汛期以短時強降水居多，防災減災任務繁重。通過采取有效的氣象預報手段，及時準確的預報，高質量落實防范工作，可獲得較好的成效。

1 農作物受災情況

我國是自然災害多發的國家，自然災害以洪澇、地質災害、風雹、臺風等為主。每年因為各類災害造成數千億元的損失。公開數據顯示，2020年，全國各種自然災害共造成1.38×108人次受災，直接經濟損失3 701.5×108元。2020年，全國各種自然災害共造成農作物受災面積1 995.77×104hm2。針對自然災害的特點，提高氣象預報的及時性和準確性，保障防災減災工作落實到位，對保護糧食生產和人民群眾生命財產安全具有重要意義[1]。

2 短臨預報

2.1 短臨預報的特點

相比短期預報、中長期預報，短臨預報具有“捕捉瞬息風雨”特點，是天氣預報領域最“年輕”的成果，有著很大的發展潛力。短臨預報具有時效短的優勢，集中在0~12 h，利用中小尺度天氣預報，支持強對流天氣預報。農業防災減災中的難題為強對流天氣預報，此類災害不僅生命史比較短，而且突發性很強，部分災害僅幾分鐘或者幾十分鐘，最長不超過十幾個小時。因為生效速度比較快，增加了把握的難度。以往農業防災減災實踐中采取的短期預報，僅能預報1~3 d的天氣，若想提前1~2 h了解天氣變化，精準掌握氣象動態，還需要依靠短臨預報，更加準確地捕捉所在位置，精準捕捉強對流天氣系統的變化軌跡，做到精準預報降雨區域，準確預判未來數小時內是否會產生洪澇災害，通知居民撤退，指導防災減災工作的開展與落實[2]。

2.2 短臨預報的核心技術

長期以來，如何實現降雨的臨近預報是研究的重點，同時也是國家防災減災的迫切需求。目前來說，采用GEOVIS天氣數字地球應用平臺AI短臨預報技術，利用多普勒天氣雷達、雙偏振雷達資料以及衛星資料等各類觀測數據信息，通過深度學習的RNN+CNN網絡，發揮深度學習較強容錯和自學習能力等優勢，提取不同空間尺度天氣系統，實現精準快速的短臨天氣預報。構建的AI短臨預報系統，利用雷達資料和衛星資料等，運用深度學習算法，精準計算未來0~2 h的降水情況，將數據和圖像結果快速輸出。實際應用中可以根據需求實現對未來0~2 h的短時臨近降水的準確計算，保障短臨預報結果的精準度。利用AI短臨預報系統，實現0~2 h短時臨近降雨預報，主要的處理過程如下：①數據預處理；②模型運算；③結果輸出和可視化。在數據預處理方面，對數據資料和圖像資料進行預處理，例如自動站監測數據以及雷達資料等，采用質量控制技術和圖像處理技術等，實現對基礎數據信息的優化處理，精準提煉數據和圖像內的關鍵信息。運用深度學習算法，利用計算-反饋機制，提高迭代模型的準確性，獲得精確度較高的短臨降水預報結果。從應用層面來說，使用的AI短臨天氣預報系統，充分利用雷達資料和衛星資料等各類觀測數據信息，形成多源數據觀測系統，同時結合深度學習的方法，達到0~2 h短臨時降水預報。實際應用中利用AI短臨天氣預報，可以為農業生產和自然資源保護等提供精準度更高的氣象預報數據，支持農業自動化和自然資源環境的實時化監測，保障防災減災工作快速部署。

圖1 短臨預報的處理過程Fig.1 The processing process of short-term and imminent forecast

2.3 短臨預報的應用要點

若想保證短臨預報價值的實現，要做好工作質量的嚴格把控。在實踐中要做好對天氣過程監視，并且及時向相關部門、農業合作社發布預報預警信息，以便于分析天氣可能對農業帶來的重大災害，同時提供關鍵性天氣過程的服務，如果遇到重大災害或者關鍵性天氣，則必須要及時同上級氣象臺進行會商，結合實際情況進行預報的發布，提供相應的服務。氣象部門還要做好災情的收集以及上報，針對給本地區造成重大災害的天氣或者關鍵性天氣過程進行系統化總結，評估效益，提出具體的應對措施；結合衛星云圖以及雷達資料等，做好實際數據資料的分析，利用現代化技術手段實現對天氣的緊密監視，如果發現變化情況，則必須及時通知農業部門等相關部門做好防災減災工作，及時在本部門微信、微博、抖音、知天氣app及農氣寶app等各類線上軟件平臺做好發布工作；短臨預報工作人員要積極學習新知識與新方法，高質量落實預報服務工作，為農業防災減災措施的高質量落實提供幫助[3]。

3 短臨預報在農業防災減災中的運用建議

3.1 增強農業防災減災的重視度

農業防災減災工作的高質量落實對減少農業損失具有重大意義。做好短臨預報工作，對提高防災減災能力有著重大的影響。必須認識到農業防災減災工作的重要性，學習新技術和新方法，掌握系統應用的具體流程和要點，保障氣象服務質量，促使各項防災減災工作能夠高質量落實[4]。

3.2 加強部門之間的協作

從提高短臨預報服務質量的角度來說，要加強與相關部門的協作，通過構建完善的信息共享以及聯合會商機制，促使服務得到有效提高。在實踐中，通過與農業部門、應急管理部門等相關部門進行深度合作，強化日常工作交流，積極推進農業氣象防災減災工作；在實踐中定期組織交流會議，切實發揮氣象信息的應用價值，促使防災減災工作能夠高質量落實。除此之外，還可以強化聯合監測以及聯合會商水平，深度挖掘氣象數據信息的價值，做好災情分析與預測，切實保障預報的準確性以及針對性，為農業提供高質量的服務[5]；利用12316益農信息服務平臺、農業天氣通app、知天氣app顯示屏、大喇叭等多渠道，實現對預報信息的快速發布，同時發揮基層農業技術推廣站以及氣象信息站、氣象信息員等的力量，扎實落實農業氣象災害預警服務。

3.3 做好科學防災減災工作

發揮短臨預報服務的優勢，實現防災減災工作能力的有效提高，最大程度上減少損失。當收到預警信息之后，要立即啟動農業氣象防災減災預案，結合氣象災害的特點和作物生長情況，深入到田間地頭做好抗災救災工作，強化對深度貧困地區農業氣象防災減災工作的指導服務，保障整個防災減災工作的高質量落實，避免因災返貧、因災致貧。同時，結合“323世界氣象日宣傳活動”深入鄉村鄉鎮通過圖片宣傳、有獎問答等形式開展農業氣象防災減災科普宣傳，提高農民防災避災意識和能力[6]。

4 結語

綜上所述，短臨預報的合理應用，對提高農業防災減災的水平具有積極的作用。實踐中要扎實做好短臨預報服務，提高農業服務水平，保障各項防控措施有效實施，減少災害的損失。