短時臨近天氣預(yù)報技術(shù)在平?jīng)龅貐^(qū)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用

□ 張 鑫 張瑞東 江一凡

（甘肅省平?jīng)鍪袣庀缶郑拭C 平?jīng)?744000）

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的水分、光照以及熱量等氣象資源是自然環(huán)境中不可缺少的組成部分。農(nóng)業(yè)對天氣條件的敏感度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于別的領(lǐng)域。多年的農(nóng)業(yè)實踐表明，有利的天氣條件能夠助力農(nóng)業(yè)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，而災(zāi)害性天氣則會使得農(nóng)作物減產(chǎn)減收。在氣象事業(yè)高速發(fā)展的環(huán)境下，短時臨近天氣預(yù)報技術(shù)也得到極大進(jìn)步，且開始在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中得到廣泛應(yīng)用。

平?jīng)龅貐^(qū)隸屬于甘肅省，地處西北地區(qū)，甘肅省東部，陜西、甘肅、寧夏三省交界地帶，地理坐標(biāo)處于34°54'～35°43'N，108°30'～107°45'E之間。境內(nèi)位于隴山東麓，涇河上游。平?jīng)稣w屬溫帶半濕潤氣候，整體氣候特征：四季分明、氣候溫和，降水比較充足。由于海拔高度以及地形的作用，該地區(qū)存在比較顯著的氣候垂直差異。主要表現(xiàn)在：海拔每增加100m，無霜期縮短3.1d，＞10℃的積溫下降107℃，農(nóng)業(yè)生長季減少5d。近年來，平?jīng)龅貐^(qū)大力調(diào)整平?jīng)隹h的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，不但發(fā)展小麥、玉米等普通的糧食作物，更加注重特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加快了蘋果、蔬菜等特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐，旨在提升平?jīng)龅貐^(qū)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入水平。但是，在受全球氣候增暖的大環(huán)境和平?jīng)龅貐^(qū)地理位置的影響，平?jīng)龅貐^(qū)冰雹、大風(fēng)、強降水、強降雪等災(zāi)害性天氣頻發(fā)，時常給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來較大的損失。所以，氣象部門應(yīng)加強天氣預(yù)報工作，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供可靠的氣象服務(wù)信息保障。

一、短時臨近天氣預(yù)報概述

結(jié)合預(yù)報時間長短來分析，一般將12h內(nèi)的天氣預(yù)報叫作短時臨近天氣預(yù)報。隨著氣象事業(yè)的迅猛發(fā)展以及社會各行各業(yè)對于氣象預(yù)報信息的需求，氣象預(yù)報服務(wù)的內(nèi)容依據(jù)水平也在不斷提升。為了不斷推動省、市以及縣3級氣象部門預(yù)報預(yù)警聯(lián)合行動機制，積極做好汛期短時臨近天氣預(yù)報預(yù)警業(yè)務(wù)，促進(jìn)3級氣象單位在短時臨近監(jiān)測預(yù)警工作的部署分工更加規(guī)范，并且逐漸朝著集約化方向發(fā)展，甘肅省早在2020年7月便開發(fā)應(yīng)用了短時臨近天氣預(yù)報預(yù)警平臺，該系統(tǒng)促使甘肅省及下屬市、縣各級氣象臺可以在統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)警以及服務(wù)。具體來說，該系統(tǒng)具有早、準(zhǔn)、快的特點和優(yōu)勢。從“早”這一特點來看，預(yù)警平臺做到了省級預(yù)報員提前6h、12h亦或者24h向市、縣2級氣象部門發(fā)送，市、縣預(yù)報員能夠直接通過系統(tǒng)平臺獲取上級氣象部門發(fā)布的預(yù)警信號在本級行政區(qū)域內(nèi)的詳細(xì)落區(qū)，從而可以盡早對預(yù)警信息進(jìn)行發(fā)布；從“準(zhǔn)”這一特點來看，該系統(tǒng)梳理使用了現(xiàn)代化技術(shù)以及服務(wù)產(chǎn)品，將災(zāi)害性天氣的落區(qū)、起止時間、強度的預(yù)報均進(jìn)行精細(xì)化操作，市、縣氣象單位能夠結(jié)合上級發(fā)布的氣象災(zāi)害信息制作與自身所轄區(qū)域相符的預(yù)警信息，改變了過去“局部地方”的應(yīng)用現(xiàn)象；從“快”這一特點來看，該系統(tǒng)的應(yīng)用有效改變了過去預(yù)警信號制作效率低、發(fā)布時效性較差以及服務(wù)能力不高等弊端，實現(xiàn)了預(yù)警信號的及時、高效制作以及一鍵式發(fā)布的目標(biāo)。

二、短時臨近天氣預(yù)報在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用價值

（一）預(yù)報更為準(zhǔn)確

一般來說，預(yù)報愈準(zhǔn)確，農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)就愈有效。天氣預(yù)報時間的長短會對預(yù)測的準(zhǔn)確性產(chǎn)生很大的影響。通常情況下，預(yù)報時間愈長，對應(yīng)的氣象信息準(zhǔn)確率愈低，預(yù)報時間愈短，對應(yīng)的天氣預(yù)報準(zhǔn)確率愈高。短時臨近天氣預(yù)報最為顯著的特點是時間短，由于此特征，短期臨近預(yù)報的準(zhǔn)確度往往高于長期天氣預(yù)報。天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性通常取決于對氣象要素的監(jiān)測以及數(shù)據(jù)資料的分析，通過數(shù)據(jù)分析，可以掌握氣候動態(tài)變化。一般而言，災(zāi)害性天氣往往會給農(nóng)業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。借助短期臨近天氣預(yù)報，能夠更好地預(yù)測突發(fā)性災(zāi)害天氣，在災(zāi)前為農(nóng)民帶來準(zhǔn)確的預(yù)報信息，從而更好地防御農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。

（二）預(yù)報工作及時性、針對性強

一般情況下，可以根據(jù)用戶的具體要求，在短時間內(nèi)整理出最新的氣象數(shù)據(jù)和信息，及時發(fā)布各地區(qū)的氣象災(zāi)害及相關(guān)預(yù)報信息。氣象部門可以對災(zāi)害性天氣的成因、移動方式、強度、具體類型等進(jìn)行全方位、系統(tǒng)的分析，并以此為數(shù)據(jù)源，制定氣象災(zāi)害的總體發(fā)展路徑以及活動范圍，使用戶能夠及時收到災(zāi)害信息，并且及時采取預(yù)防措施。

三、短時臨近天氣預(yù)報在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用

（一）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計劃中的應(yīng)用

當(dāng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員在接受到短時臨近天氣預(yù)報信息時，地方農(nóng)戶可根據(jù)氣象服務(wù)信息重新組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)材料，從而避免極端氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形成不利影響。只有在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時候有意識地關(guān)注短時臨近天氣對當(dāng)?shù)刈魑锏挠绊懀拍芑趯崟r氣候數(shù)據(jù)源主動調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計劃，從而盡可能降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失。

（二）在農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)方面的應(yīng)用

近年來，在全球增暖趨勢的大環(huán)境下，極端氣象災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重危害到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為了促使農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防御水平得到大幅提升，各級氣象部門均需要做好短時臨近天氣預(yù)報。農(nóng)戶可以依據(jù)天氣預(yù)報信息，合理制定氣象災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，從而較好地保障人民財產(chǎn)安全與生命安全。此外，借助于短時臨近天氣預(yù)報，還可以為適時開展人工增雨抗旱或者人工防雹等人工影響天氣作業(yè)提供指導(dǎo)，使相關(guān)人員掌握適宜的作業(yè)地點以及時間，完成防御干旱或者冰雹災(zāi)害的任務(wù)。據(jù)人工影響天氣作業(yè)實踐結(jié)果顯示，短時臨近天氣預(yù)報與人影作業(yè)同時實施，所產(chǎn)生的人影作業(yè)效果十分顯著。可以說，短時臨近天氣預(yù)報在預(yù)防、控制災(zāi)害性天氣，減少農(nóng)業(yè)災(zāi)害損失，起著非常重要的作用，可以有效提高農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）在預(yù)測強對流天氣中的應(yīng)用

強對流天氣一般表示的是短時降水、雷電、大風(fēng)、冰雹、龍卷風(fēng)等天氣現(xiàn)象，這種天氣生命期特別短，有的只有幾分鐘，長則幾個小時，其突發(fā)性非常強，影響范圍較大，然而危害性特別大，并且強對流天氣預(yù)報預(yù)測難度系數(shù)非常高。冰雹、大風(fēng)、強降水等強對流天氣發(fā)生時會給農(nóng)業(yè)帶來嚴(yán)重?fù)p害。特別是冰雹天氣對農(nóng)業(yè)危害極大，經(jīng)常造成作物絕收。平?jīng)龅貐^(qū)冰雹天氣一般發(fā)生在春夏之交或夏季，一日之中主要出現(xiàn)在午后到傍晚，冰雹路徑基本呈西北—東南走向。基于惡劣的對流天氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的危害，可以大力應(yīng)用短時臨近天氣預(yù)報，科學(xué)剖析氣候受強對流層的影響狀態(tài)以及預(yù)測氣候情況，同時能夠防止垂直風(fēng)切變以及大氣對流的影響，特別是傍晚或者午后會對氣象參數(shù)造成的干擾。通過線性以及每小時分析地面狀況，能夠提升農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報的準(zhǔn)確度。在強對流天氣發(fā)生之前，可以及時發(fā)布短時臨近天氣預(yù)報預(yù)警，提醒農(nóng)民朋友及時采取預(yù)防措施。

四、發(fā)展思路

（一）提高天氣預(yù)報預(yù)警的及時性

就我國農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)而言，短時臨近天氣預(yù)報預(yù)警在2個小時之內(nèi)。然而，根據(jù)中國的國情，大多數(shù)農(nóng)戶往往不能在2個小時內(nèi)采取有效措施對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式進(jìn)行調(diào)整，特別是對于大面積的小麥、玉米、水果等農(nóng)產(chǎn)品，2小時對于農(nóng)戶來說，是無法及時采取有效的防災(zāi)措施的。所以，今后還需要不斷提升天氣預(yù)報預(yù)警的及時性。應(yīng)加強氣候預(yù)報模式的研究，充分利用計算機、互聯(lián)網(wǎng)、云計算以及人工智能等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)加強短時臨近天氣預(yù)報預(yù)警工作的開展，盡可能提升氣象預(yù)報預(yù)警傳輸?shù)募皶r性，為農(nóng)戶預(yù)留更加充足的時間來采取有效措施防災(zāi)減災(zāi)，切實將短時臨近天氣預(yù)報落實到農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中，發(fā)揮農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)實效。

（二）提升天氣預(yù)報的精準(zhǔn)性

在短時臨近天氣預(yù)報中，新一代天氣雷達(dá)在各級氣象部門中應(yīng)用十分廣泛。結(jié)合雷達(dá)探測資料，工作人員可及時了解到實時風(fēng)場速度以及氣流等實際氣候狀況。然而，現(xiàn)階段，此技術(shù)還存在一些局限性，氣象數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性還不是特別高。所以，氣象探測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性還需要進(jìn)一步提升。短時臨近天氣預(yù)報工作重點是不斷提升預(yù)報的準(zhǔn)確性。現(xiàn)階段，在全國范圍內(nèi)新一代天氣雷達(dá)布設(shè)的規(guī)模較大，已經(jīng)構(gòu)成了較為完善的雷達(dá)探測網(wǎng)絡(luò)，農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的基本區(qū)域覆蓋范圍也很大，但準(zhǔn)確性的要求依然需要增強，應(yīng)加強天氣的密切探測，仔細(xì)評估雷電、短時強降水、冰雹、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣，不斷提升短時臨近天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性，充分發(fā)揮短時臨近天氣預(yù)報在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的重要作用。

綜上所述，短時臨近天氣預(yù)報在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中具有十分重要的作用。各級氣象部門應(yīng)充分利用氣象監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、天氣預(yù)報技術(shù)，努力實現(xiàn)短時臨近復(fù)雜天氣的“監(jiān)測精準(zhǔn)、預(yù)警及時、響應(yīng)迅捷”的目標(biāo)，最大限度減少復(fù)雜天氣帶來的損失，為農(nóng)業(yè)的安全、高效生產(chǎn)提供強有力的氣象服務(wù)保障。