短時臨近天氣預報技術在農(nóng)業(yè)氣象服務中的應用

摘要 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動與氣象密切相關，隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的深入發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣象服務的需求與日俱增。與傳統(tǒng)天氣預報方式相比，短時臨近天氣預報能夠實現(xiàn)及時、精確和針對性的預測，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氣象災害防范能力的提升和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊急預案工作的完善均有著重要價值。本文立足實踐，闡述了農(nóng)業(yè)氣象服務中短時臨近天氣預報的重要性和優(yōu)勢以及具體應用途徑，探討提高農(nóng)業(yè)氣象服務中短時臨近天氣預報應用水平的有效措施，為進一步提升農(nóng)業(yè)氣象服務質量提供參考。

關鍵詞 農(nóng)業(yè)氣象服務；短時臨近天氣；預報

中圖分類號 S165 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）21-0145-04

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與天氣有著密不可分的聯(lián)系。短時強降水、冰雹、雷電、大風、干旱和洪澇等災害天氣均會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，易導致農(nóng)戶經(jīng)濟收益受損。短時臨近天氣預報技術是近年來出現(xiàn)的天氣預報技術之一，能夠在較短時間內(nèi)準確預測天氣變化，提高天氣預警的及時性，實現(xiàn)天氣服務先進化、智能化發(fā)展[1]。探索應用短時臨近天氣預報技術，對于提高農(nóng)業(yè)氣象服務質量，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊急預案工作水平，將自然環(huán)境對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響降至最低，保障種植人員經(jīng)濟效益，推動農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展具有積極意義。本文闡述了農(nóng)業(yè)氣象服務中短時臨近天氣預報的重要性和優(yōu)勢以及具體應用途徑，并探討了提高農(nóng)業(yè)氣象服務中短時臨近天氣預報應用水平的有效措施，以期為進一步提升農(nóng)業(yè)氣象服務質量提供參考。

1 短時臨近天氣預報的重要性及優(yōu)勢

1.1 重要性

天氣狀況監(jiān)測對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮著重要作用。氣象工作人員通過對天氣狀況的監(jiān)測，能夠獲得一定時期內(nèi)的天氣變化狀況，并通過對未來天氣狀況的預測，使廣大農(nóng)戶提前采取對應措施，減輕或避免災害天氣對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升。近些年來各類極端天氣發(fā)生頻率持續(xù)上升，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來較大威脅[2]。短時臨近天氣預報是指對范圍較小區(qū)域0～2 h內(nèi)的天氣預測，分辨率較高，能夠準確預測天氣變化，掌握其發(fā)生概率、時間和范圍等，時效性突出，對強對流、強降水、雷暴、云量、暴風雪等短時突發(fā)天氣變化的預測針對性更強。短時臨近天氣預報技術不僅能通過對短時期微觀天氣特征的精確預測讓農(nóng)戶及時采取相應的防護措施，減輕或避免極端天氣對農(nóng)作物生產(chǎn)的不利影響，降低風險抵御成本，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候資源的最大化利用，強化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益；還能夠提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊急預案水平，提升區(qū)域農(nóng)業(yè)氣象災害應對能力。

1.2 優(yōu)勢

1.2.1 提高農(nóng)業(yè)氣象服務水平" 短時臨近天氣預報能夠綜合氣象衛(wèi)星、云計算、云存儲、計算機互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等氣象觀測設備和現(xiàn)代通信工具，及時、準確掌握特定地區(qū)天氣變化狀況。農(nóng)戶可根據(jù)天氣預報采取相應防御措施，調整相關生產(chǎn)方案，減輕或避免天氣變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響。短時臨近天氣預報技術的應用大幅提升了農(nóng)業(yè)氣象服務水平，為區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動有序開展、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)推進和經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展提供了保障。

1.2.2 彌補傳統(tǒng)氣象服務的不足" 近年來，惡劣天氣發(fā)生頻率有所增加，傳統(tǒng)氣象服務的時效性、準確性有待提高[3]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于天氣的依賴性較高，更加需要精準及時的氣象服務，傳統(tǒng)氣象服務已經(jīng)難以滿足新時代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。通常情況下，預報的時間越短，預測的準確性越高。短時臨近天氣預報著眼于短時間內(nèi)的天氣變化，不僅及時準確，還能夠通過電視、手機等多渠道及時發(fā)布氣象預報預警信息，縮短了天氣預測和信息發(fā)布的時差，避免了傳統(tǒng)天氣預報過程中有可能出現(xiàn)的空白段落，讓農(nóng)戶及時了解氣象預警內(nèi)容，采取規(guī)避措施，氣象服務的及時性、可靠性大幅提升，彌補了傳統(tǒng)氣象服務的不足。

1.2.3 提升重大自然災害防御能力" 洪澇、干旱等重大自然災害破壞力強、影響范圍廣，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和群眾生命財產(chǎn)安全帶來威脅。短時臨近天氣預報技術能夠綜合氣象衛(wèi)星云圖、天氣雷達等信息，對地表上層風力進行反演，模擬天氣系統(tǒng)的移動變化趨勢，預測重大自然災害發(fā)生時間和影響范圍，及時發(fā)布相關預報預警信息，為自然災害應對工作的實施提供時間；同時能夠發(fā)揮短時意識的干預作用，優(yōu)化災害應急方案和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計劃等，實現(xiàn)重大自然災害防御水平的提升，避免農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質量、數(shù)量的下降，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

2 短時臨近天氣預報技術的具體應用途徑

短時臨近天氣預報作為新型氣象服務方式，能夠準確預測天氣類型、時間、范圍和移動規(guī)律，判斷未來天氣變化狀況，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供建設性意見。

2.1 在天氣預報預警中的應用

短時臨近天氣預報不僅能更加精準地預測區(qū)域內(nèi)天氣狀況的短期變化，還能利用氣候頻段效應預測臨近區(qū)域氣象狀況，實現(xiàn)全區(qū)域天氣預報，為大數(shù)據(jù)的應用提供支撐。此外，短時臨近天氣預報能夠準確預測未來12 h內(nèi)的天氣狀況，大大拓展了天氣變化監(jiān)測范圍，實現(xiàn)了動態(tài)化監(jiān)測。通過多種方式為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障，使農(nóng)戶及時調整生產(chǎn)方式，采取應對措施，實現(xiàn)針對性種植生產(chǎn)，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作高效有序開展，提升農(nóng)戶經(jīng)濟效益[4]。

2.2 在強對流天氣預報中的應用

強對流天氣包括短時強降水、雷電、大風、冰雹和龍卷風等天氣現(xiàn)象，突發(fā)性強、破壞力大，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重損害，甚至導致農(nóng)作物絕收。強對流天氣發(fā)生范圍較窄，周期短，通常持續(xù)幾分鐘至數(shù)小時，傳統(tǒng)天氣預報方式預測難度非常高，導致農(nóng)戶難以開展有效的防御工作，大大降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質量。研究表明，極端強對流天氣范圍通常為數(shù)十米，預測范圍達到300 m的短時臨近天氣預報能夠準確收集氣流變化，預測區(qū)域內(nèi)強對流天氣的發(fā)生概率，提高了強對流天氣預報的準確性，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了有力保障[5]。針對強對流天氣往往在下午時段發(fā)生的特點，氣象工作人員可以根據(jù)當?shù)貧夂蜃兓谙挛鐣r段進行探空，收集數(shù)據(jù)，并以邊界線、復合線為基礎，結合地面情況對數(shù)據(jù)進行準確分析，有效把握強對流天氣狀況。針對較易受到天氣變化影響的種植作物，可以提升探空頻率，保障強對流天氣預測效果。

2.3 在自然災害防災減災中的應用

近年來，隨著全球氣溫變暖和生態(tài)環(huán)境破壞，極端氣象災害發(fā)生頻率上升，其影響范圍廣，嚴重威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對農(nóng)戶造成巨大的經(jīng)濟損失，不利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。氣象服務工作需充分發(fā)揮短時臨近天氣預報及時、準確的特點，預測極端氣象災害。借助衛(wèi)星云圖適時監(jiān)測雨層分布與風力變化情況，判斷雨層運動軌跡，為農(nóng)戶提供氣象數(shù)據(jù)，形成氣象災害應急預案，保障群眾生命財產(chǎn)安全。此外，短時臨近天氣預報能夠準確預測不同地域的氣象情況，為人工增雨、抗旱或防雹等人工影響天氣作業(yè)提供指導，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全穩(wěn)定。各地實踐表明，短時臨近天氣預報與人工影響作業(yè)同時實施，所產(chǎn)生的作業(yè)效果顯著。整體來看，短時臨近天氣預報在預測災害性天氣，減少農(nóng)業(yè)災害損失等防災減災工作的各方面均發(fā)揮著重要作用，為當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展提供保障。

3 提升短時臨近天氣預報應用水平的措施

3.1 強化預報預警時效性

在農(nóng)業(yè)氣象服務實踐中，短時臨近天氣預報大多能夠準確預測未來2 h內(nèi)的天氣變化情況。我國農(nóng)業(yè)種植區(qū)域分布廣、作物種類繁多，惡劣天氣應對機制效率有限，農(nóng)戶難以在2 h內(nèi)及時調整生產(chǎn)方式，實施災害防御工作，尤其種植面積較大的小麥、玉米、水果等區(qū)域該情況較突出[6]。氣象部門和相關工作人員必須意識到預報預警存在的不足，注重短時臨近天氣預報模式的研究，積極引入互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等信息技術工具，不斷提升預報預警時效性，為農(nóng)戶提供較充裕的時間，使其及時采取應對措施，減輕或避免極端天氣對農(nóng)作物的不利影響，充分發(fā)揮短時臨近天氣預報效用，使短時臨近天氣預報工作切實融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中。

同時，天氣預報預警時效性的提高還能夠在災害發(fā)生后及時分析氣象數(shù)據(jù)，實現(xiàn)氣象服務工作和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊急預案工作步調一致，提升緊急預案的針對性和有效性，為當?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術支撐。

3.2 提升氣象數(shù)據(jù)精準度

氣象數(shù)據(jù)的精準度直接影響天氣預報工作的質量，對于短時臨近天氣預報同樣重要。工作人員需不斷提升氣象數(shù)據(jù)的精準度，積極引入先進預測預報設備，確保自身技術的先進性，為數(shù)據(jù)精準度的提升提供保障，更好地指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[7]。

現(xiàn)今，多普勒雷達等新一代氣象雷達已逐漸被應用于氣象服務中。其基于多普勒效應原理，借助散射體測定實現(xiàn)對大氣風場、氣流垂直速度和湍流天氣等天氣狀況的準確反映，與傳統(tǒng)天氣預報技術相比時效性突出。但現(xiàn)階段多普勒雷達技術仍存在一定局限性，氣象數(shù)據(jù)的精準度仍未達到期待的效果。需要深入技術革新，充分發(fā)揮其效用，提升氣象數(shù)據(jù)的精準度。例如，我國多普勒氣象雷達存在2種波段，S波段適用于降雨比例較大區(qū)域，C波段適用于內(nèi)陸地區(qū)，應當依據(jù)本地天氣特征合理選用波段，并建立氣象雷達網(wǎng)絡，實現(xiàn)氣象雷達監(jiān)測范圍的全覆蓋，發(fā)揮協(xié)同作用，更加有效地應對災害性天氣的預測需求。

3.3 增強預報預警信息傳播效率

與傳統(tǒng)天氣預報方式相比，短時臨近天氣預報有著突出的個性化特征，能夠在短時間內(nèi)準確預測天氣狀況變化，但其覆蓋區(qū)域范圍較小，因此，預報預警信息的傳播效率至關重要。較低的信息傳播效率難以在災害天氣臨近界點前將信息傳遞給農(nóng)戶，間接降低了預報預警工作的時效性，導致農(nóng)戶難以及時采取防御措施，削弱了短時臨時天氣預報效用。因此需不斷增強預報預警信息傳播效率，借助多種渠道迅速、準確傳輸信息，確保農(nóng)戶及時把握天氣變化情況，降低自然災害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。

實際工作中，需注重信息發(fā)布渠道的拓展，將物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術、傳感技術和智能終端技術等引入氣象服務工作中，拓展氣象數(shù)據(jù)傳播范圍和傳播效率，使氣象信息能夠迅速到達農(nóng)戶網(wǎng)絡終端，進而充分發(fā)揮短時臨近天氣預報的作用，指導本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[9-10]。此外，可以運用墨跡天氣、天氣通等在線App平臺發(fā)布氣象數(shù)據(jù)，或收集一線農(nóng)戶需求，開發(fā)App、公眾號等，為農(nóng)戶提供針對性的氣象信息，更好地服務本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。

部分農(nóng)村地區(qū)的網(wǎng)絡基礎設施建設相對落后，農(nóng)戶難以及時接收到天氣預報信息，阻礙了農(nóng)業(yè)氣象服務工作的開展。積極開展網(wǎng)絡基礎設施建設，依據(jù)當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展情況和農(nóng)業(yè)種植狀況，合理規(guī)劃互聯(lián)網(wǎng)建設，為天氣信息傳播提供保障，多角度入手推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的融合，實現(xiàn)二者相輔相成、共同促進，將農(nóng)業(yè)氣象服務工作落在實處，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學化、合理化。

4 結語

與傳統(tǒng)天氣預報方式相比，短時臨近天氣預報能夠實現(xiàn)及時、精確、針對性的預測，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氣象災害防范能力的提升和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊急預案工作的完善均有著重要價值。氣象工作人員需充分把握短時臨近天氣預報的特點，不斷拓展短時臨近天氣預報的應用范圍，提升天氣預報工作實效性，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，降低自然災害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，進而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平和農(nóng)戶經(jīng)濟效益的提高，保障我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

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（責編：何 艷）