淺析農業氣象應急服務

黃永麗，李方哲，時 雪，顧小玉，王建立

(1.通遼市農業技術推廣中心，內蒙古 通遼 028000；2.通遼市農業牧局綜合保障中心，內蒙古 通遼 028000；3.呼和浩特市新城區中山東路辦事處，內蒙古 呼和浩特 010010；4.內蒙古農牧廳綜合保障中心；內蒙古 呼和浩特 010010)

1 農業氣象應急服務的內涵

農業作物的生長發育、生理活動對氣象環境條件有一定的要求，并依賴于氣象因子及這些因子相互關聯、合理匹配后形成的合理范圍。當出現某個特定因素導致氣象因子的振幅和變化周期超出合理范圍和可忍耐極限時，農業生產就會受到影響。農業氣象應急服務就是指在農業生產過程中，氣象部門有效利用各種資源，對氣象因子的振幅和變化周期發生異常變化的誘致因素、發生機理、影響后果進行分析，對即將出現或者已經出現的對農業生產造成災害性影響的氣象事件進行有效預防、準備、響應的過程，盡可能避免氣象災害的發生或減少其造成的損失。

圖1 農業氣象應急服務的邏輯結構示意圖

2 農業氣象應急服務的內容

農業系統是一個包含生物和非生物因素之間大量相互關聯、相互作用、相互影響的復雜系統，農業氣象應急服務就是針對這個復雜系統，從分析已經造成農作物生產影響的環流特征、影響系統及其演變規律[1]，找出與異常氣象變化的誘致因素具有明顯物理聯系的預報因子和預報指標，為政府、農業生產單位客觀、準確、及時地應對異常天氣，減少損失提供科學合理的處置依據。

2.1 服務技術

2.1.1 風險評估服務技術。一般認為，涉農氣象應急服務主要是由異常氣象事件特別是災害性氣象導致的，所以針對災害性氣象事件的風險評估，就成為農業氣象應急服務的主要方法。該方法借鑒于概率論的基本原理，認為災害性氣象事件是由大氣物理條件誘致災害氣象發生的可能性和災害氣象發生導致的潛在損失后果組成，其中發生的可能性用概率進行描述，導致的潛在損失后果一般用貨幣值來描述。災害性氣象風險的可以被描述為誘致風險源發生的概率及其發生導致的潛在損失后果這2個因素的函數，一般表達式被設置為：

其中，R表示風險的大小也就是風險度，p表示誘致風險源發生的概率，c表示誘致風險源發生導致的潛在損失后果。由于災害性氣象主要包括風災、洪水災害、雪災、臺風災害等相關氣象，這個表達式就表示了災害性氣象事件是誘致災害因素發生的概率及其發生導致的潛在損失后果的函數，但是僅是風險大小的一個隱性表達，這種描述方法類似于概率論基本表達。所以，如果對上述公式進行風險描述的規范化整合與處理，將風險大小的概率描述重新設置為：

其中，R仍表示風險的大小也就是風險度，P仍表示誘致風險源發生的概率。但是I表示為相對風險后果，也就是將誘致風險源發生導致的潛在損失后果I規范為相對值，取值范圍界定為0與1之間（0≤I≤1），風險R成為誘致風險源發生導致的潛在損失后果c的期望值，并利用概率論解決了原有公式衡量風險大小隱性表達的缺陷，這樣就可以在涉農災害氣象的風險描述中，利用公式2對各個風險誘致因子進行計算，從而排列出風險誘致因子的風險大小排序，然后進行農業氣象應急服務的各種工作。

2.1.2 遙感監測服務技術。遙感監測就是利用地面和空中的遙感器電磁波譜的頻率差異收集數據信息，對異常天氣變化做出判斷與識別。當前我國農業氣象應急服務的應用主要有旱情、雨情、雪情、凍情監測，用于全國農業遙感監測的氣象衛星主要有：中國FY-1、FY-3系列衛星，美國NOAA、EOS等兩個系列衛星。

2.1.3 作物模擬模型技術。該技術從系統科學的觀點出發，遵循農業生態系統物質平衡和能量守恒原理及物質能量轉換原理，以光、溫、水、土壤等條件異常或極端變化作為應急系統建立的變量，運用計量方法、數學物理方法、計算機技術，對農作物生育期內光合、呼吸、蒸騰等重要生理生態過程及其與氣象、土壤等環境條件的關系進行逐R動態數值模擬，再現異常氣象現象的產生過程。這種模擬技術是一種面向生育過程、機理性極強的異常天氣影響農業生產的過程模擬，可以針對農業氣象條件評價、農作物氣象災害損失評估和異常氣候變化對農作物生長的影響等方面。可以說，這種農業氣象應急服務技術從提前分析農作物持續生長的機體特征、影響系統及其演變規律，找出異常天氣影響農作物生產有明顯物理聯系的預報因子和預報指標，建立了一種全新的氣象預報模式。

2.2 服務流程

2.2.1 涉農異常氣象事件預警。農業氣象應急服務的首要是為涉農主體提供有針對性的異常天氣預報、氣象災害預警等。主要目的是為涉農主體提供處置時間，并采取有效措施減輕氣象災害。一是開展風害、雪災、低溫冷害、濕害等涉農災害性天氣的監測工作，提供雨情、水情、旱情等監測資料，建立災害數據庫，并為氣象主管機構和有關災害防御、救助部門劃定農業災害區域提供依據。二是利用氣象預報系統，向農業領域統一發布天氣警報和災害預警，特別是對氣象災害引發的次生和衍生災害進行預警。

2.2.2 涉農異常氣象事件評估。涉農異常氣象事件作為自然災害的主要部分，變異程度超過了農業生產的承受能力。因此，就需要綜合考慮承災農業門類的特征、誘致異常氣象事件的活動要素，利用氣象數據、地理信息數據、農業數據等對風險進行評估。

2.2.3 涉農異常氣象事件處置。應急管理理論認為，應急管理的對象是危機事件，面對危機事件，需要統籌配置人、財、物等資源，對即將出現或者己經出現的災害局面采取果斷措施，切斷危機事態的蔓延趨勢[2]。涉農異常氣象事件應對處置就是根據農業承災情況采取緊急轉移、防洪搶險、防凍等救援措施，通過統一指揮、分級響應、管理權屬、全體動員等避免和減少可能由于自然災害和社會相互作用而導致災害出現的減災措施等。

2.3 服務體系

農業氣象應急服務體系主要功能是氣象部門為各級政府、農業生產部門提供指導農民糧食生產、防災減災、氣候資源開發利用、趨利避害的決策氣象信息服務，為廣大農民提供糧食生產應對極端氣象條件的信息服務。農業氣象應急服務體系構成要素是氣象部門龐大的氣象情報探測系統、預報預測系統、指揮調度系統、服務處置系統、資源保障系統、信息管理系統、決策輔助系統等7個系統。其中，預報預測系統和指揮調度系統是核心體系，預報預測系統主要是對可能造成農業生產損失的旱情、水情、雨情的監測預警、預報預測、信息發布，指揮調度系統包括氣象災害發生時的指揮調度、決策支持、處置措施，其他五個系統提供功能不同的支持。一旦發生農業氣象的異常情況，農業氣象應急服務體系將展開工作，將損失控制在最小范圍內。

3 農業氣象應急服務的特征

現代氣象服務是基于大氣科學的理論和技術，適應科技、經濟、社會的發展需求，由政府、相關部門或私人出資以穩定的生產提供給氣象產品或服務的需求方，是由經濟關系、組織關系、運行機制和技術方法等各種因素構成的完整的產品或服務體系，具有經濟物品的一定特性。因此，農業氣象應急服務作為對農業生產造成災害性影響的氣象事件進行有效預防、準備、響應的過程，即具備現代氣象服務的特征，也帶有明顯的其他特征。

一是服務的公共性。經濟學上認為，公共物品是與私人物品相對的，具有非排他性和非競爭性。可以說，農業氣象應急服務作為氣象服務的一種類型，只要發布出去，在該信息作用的半徑范圍內，任何人都不能被排除在外，都能夠享受到效用和收益，且增加一個人消費的邊際成本為零。

二是服務的應急性。農業氣象應急服務是對農業生產過程中遭遇到的極端災害性天氣的提前判斷，判斷次生或衍生災害發生的重要基礎，是有效預防、事中處置和事后恢復的關鍵一環。

三是服務的系統性。天氣、氣候狀態及其變化源于內在的物理和化學運動。天氣變化也就是這些運動的外在表現。農業氣象應急服務就是圍繞著農業減災、防災、處置等需要，對主要糧食和經濟作物的干旱、洪澇、霜凍、冷害等農業天氣災害做出系統的監測、預警與評估[3]，為涉農主體采取相關減災防災措施提供決策依據。