農業防災抗災理念下氣象綜合觀測體系的完善路徑

高倩

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摘要 在農業生產防災抗災中，氣象綜合觀測體系起到了非常重要的作用，是筑牢農業防災減災第一道防線的重要基礎。本文對農業生產中的常見氣象災害進行了分析，對氣象綜合觀測體系在農業防災減災中的應用價值及完善路徑進行研究，為農業增產增收提供保障。

關鍵詞 農業；氣象災害；觀測；防災減災；農作物

中圖分類號 S16 ? 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）11-0136-04

農作物生長與當地氣象因素有著密切關聯，在作物生長期間如果出現惡劣天氣、極端天氣，會給農業生產帶來極大阻力，造成農業生產減產。為減少氣象災害對農業生產造成的不利影響，多年來我國氣象部門一直非常注重氣象觀測工作，引入先進的氣象觀測技術與設備，致力于提高氣象觀測工作水平與質量，為農業生產提供精準的氣象預報服務。隨著生態環境的變化，近幾年我國各地氣象災害頻頻發生，雖然人類無法阻止氣象災害的發生，但可以通過氣象綜合觀測系統提前預知并發送預警信息，利用技術手段進行干預，降低氣象災害造成的損失。氣象部門應加強管理，提高氣象觀測工作質量，保證災害預警信息的及時性、準確性與可靠性，充分發揮氣象綜合觀測體系防災減災的作用。

1 常見農業氣象災害

在農作物生長過程中，由于自然環境中氣象條件不符合農作物的生長要求而出現大范圍的減產或絕收的現象，一般被稱為農業氣象災害。我國地域廣闊，季風氣候顯著，各地發生的氣象災害也不相同，常見的主有干旱、洪澇、低溫霜凍、冰雹、干熱風等，這些氣象災害都會給農業生產帶來了嚴重困擾[1]。

1.1 干旱

由于降水過少或在很長一段時間內沒有降水，土壤中的水分流失嚴重，空氣也變得異常干燥，這就意味著出現了干旱災害。由于干旱的原因出現大面積農作物生長遲緩、枯死等現象，甚至有的地區會出現連續季節性干旱，給農業生產造成了毀滅性打擊。如果干旱發生在春耕季節，會嚴重影響農作物幼苗的存活率；如果在夏季高溫季節出現干旱，許多作物因高溫缺水而出現發育不良甚至枯死情況。干旱會造成地下水位下降、河流斷流，還會給人們的生活造成極大影響。

1.2 洪澇

一般洪澇災害是由暴雨引起，在短時間內出現比較集中的強降水，或者出現長時間的降水后地勢低洼地區無法快速排水而造成水的集聚，從而引發洪澇災害。洪澇災害會造成農田中大量水無法及時排出，農作物長時間浸泡在水中而無法正常呼吸，從而引起不同程度的損傷，最終導致減產甚至絕收。洪澇災害不僅對作物生長帶來毀滅性的打擊，對于房屋、道路、橋梁等的破壞也非常嚴重，甚至可能引起山體滑坡等。比如，2021年河南鄭州發生了特大暴雨災害，出現了罕見持續性強降水，受災面積遍及150個縣市，造成直接經濟損失超過1 200億元[2]。

1.3 低溫霜凍

低溫冷空氣的入侵會引起劇烈降溫，同時可能伴有大風、雨雪、霜凍天氣出現，從而導致霜凍災害。比較常見的是冷空氣迅速入侵，環境溫度與土壤溫度迅速下降，作物遭受到冷空氣的侵襲可能會出現死亡。低溫霜凍災害主要發生于春季和秋季，春季發生低溫凍害，會影響幼苗的正常生長發育，果樹也會因低溫出現凍傷；秋季發生凍害，可能會對未成熟以及還未收獲的果實帶來致命的打擊。無論是春季還是秋季凍害，給作物造成的破壞都是毀滅性的，輕則大面積減產，嚴重時顆粒無收。據統計，2021年全國各地因低溫冷凍和雪災造成的直接經濟損超過130億元。

1.4 冰雹

發生冰雹的主要原因是強對流天氣，冷熱氣流對沖時溫度驟降，水汽迅速凝結固化而形成冰雹。冰雹的殺傷力非常大，除了對農作物形成毀滅性打擊外，人員、建筑、車輛等都會受到不同程度的損壞，冰雹已經成為我國嚴重的自然災害之一[3]。在我國冰雹一般出現在3—10月份，大部分地區都發生過不同程度的冰雹災害，但基本都發生在局部地區，比如個別的縣、區、鄉鎮等。冰雹災害發生時常伴有大風，更增加了其破壞力，作用于農作物上會發生大面積的倒伏，對植株莖、葉、果實等造成嚴重的機械性傷害。比如，2021年4月份江蘇南通等地發生了嚴重的風雹災害，風力高達13～15級，有1.1 萬hm2的農作物在冰雹災害中受到嚴重損壞，造成直接經濟損失達到1.6億元。

1.5 干熱風

干熱風具有高溫低濕同時伴有一定風力的特征，一般出現在5—6月份的溫暖時節，主要侵害對象為小麥、棉花、瓜果等。干熱風形成后風速≥2 m/s，氣溫≥30 ℃，相對濕度≤30%，高溫低濕的環境下作物體內水分快速蒸騰，導致植株體內水分快速流失而提前成熟或枯萎死亡。干熱風的成因與當地的自然環境相關，當氣溫快速升高而雨水較少時，會快速形成一個強勢的大陸熱低壓，其周圍的氣壓梯度也會隨著氣溫的升高逐漸增大，此時就會形成一股干熱的氣流并不斷旋轉，最終形成破壞力強大的干熱風[4]。在干熱風的破壞下作物體內水分消耗非常快，葉綠素形成、光合作用等正常生長狀態被打破，當小麥遭遇干熱風后會影響灌漿，植株枯萎，麥粒因灌漿不足而干癟，減產嚴重。

2 氣象綜合觀測體系及其作用

2.1 氣象綜合觀測體系概述

農業安全生產與抗災減災都離不開精準的氣象預報，在應對多種氣象災害工作中天氣預警是第一道防線，而氣象數據的獲取則來自于氣象綜合觀測體系。多年來，我國在氣象觀測方面一直都投入了大量資源，觀測能力與觀測水平都得到了較大幅度提升，在農業防災減災領域發揮著不可替代的作用。

現代農業生產越來越依賴于氣象綜合觀測體系，精準的氣象預報成為農業生產活動開展的重要基礎，在農作物種植與管理中起到了指導性與前瞻性的作用。在傳統農業種植中信息技術與生產技術均不發達，農民從事農業生產主要依靠多年來形成的經驗并結合歷法進行推算、預判，隨著科學技術、信息技術的發展與普及，氣象預報服務成為指導農業生產的重要依據，尤其是農業氣象綜合監測體系形成之后，實現了對氣象變化的動態化觀測，為相關單位和用戶提供氣象預報服務[5]。

氣象綜合觀測體系由國家建設，是關乎社會穩定發展的重要公共資源，在國家的大力扶持下我國氣象觀測系統建設逐步完善。氣象綜合觀測體系基本由3個部分組成，按照傳感器所處位置的不同分為地基觀測、空基觀測和天基觀測，三者之間相互協調、相互配合、優勢互補，共同組成了氣象綜合觀測體系。氣象綜合觀測系統主要觀測地面、高空及空間范圍內的大氣圈層，在長期不間斷動態觀測下獲取大氣圈及相關圈層的特征變化數據。可以將整個觀測程序看作是一條精密的流水線，期間完成高精度氣象數據的獲取到傳輸完成，無論哪個環節出現偏差都會影響到最終觀測數據的準確性[6]。

2.2 農業氣象要素監測作用

為加強對氣象災害的預警預防工作，我國各地都加大了氣象觀測的投入，新型觀測技術與觀測設備不斷應用到氣象綜合觀測體系中。近些年，我國農業種植逐步向規模化生產轉型，農業生產對于氣象觀測、氣象預報的依賴逐漸加強。通常農作物都有自己的生長習性，在不同的生長階段對于氣候條件的要求也不相同，作物的種植密度、產量、質量等都與氣象因素密切相關。影響農作物生長的氣象要素主要包括溫度、濕度、風向、風速、降水、氣壓、光照等，通過氣象綜合觀測體系對這些要素進行實時監測。隨著新技術的應用，我國各地開始引入一些新型的氣象觀測儀器與設備，建立了自動化氣象觀測站，依托自動化觀測技術與衛星遙感系統進行數據采集，部分地區已經布局新型農田小氣候監測設備，這種設備集成了高、精、尖科學技術與計算機技術，用于農田環境氣候因子、土壤環境因子的實時在線監測，同時結合本地氣候變化規律與農作物的生長特性，制定最佳的農田管理方案。農田小氣候監測設備可以為農業生產構建起一道防災預警系統，精準的觀測數據為農戶提供最佳防災減災方案及水肥管理指導，并且通過自動化控制系統可以實現遠程管理、智能化自動灌溉，具有兼容性強、操作簡便的優點，在范圍推廣后可以成為現代化農業生產的最佳助力。

2.3 防災減災作用

氣象變化不受人力所控制，在農作物的整個生長期會受到不同程度氣象災害的影響，這些氣象災害會嚴重影響作物的生長發育，導致作物減產甚至絕產[7]。當地氣象部門的重要職責就是通過氣象綜合觀測體系及時獲取準確的氣象信息，借助衛星遙感、雷達等專業技術與設備對強對流災害性天氣等氣象變化進行實時監測，精密的測溫儀器可以監測本地高溫熱浪變化，氣象部門將監測到的數據結果經過分析整理后制作成預警信息向農業部門和廣大農戶推送，幫助農戶做好防范。在當前信息化、網絡化時代，氣象預警信息的傳播方式也有很多，比如通過電視、廣播、微信、微博、手機短信、短視頻平臺等，確保群眾能夠在第一時間了解天氣預警。人們在收到相關預警信息后可以提前制定應對措施做好防御，避免或者降低因氣象災害造成的經濟損失。如果觀測到比較嚴重的氣象災害即將發生，氣象部門應對觀測數據進行深層次分析，并在最短的時間內發布預警信息，以保證相關部門與人民群眾能夠更快更好地采取有效的應對措施，以降低氣象災害造成的損失。總體來說氣象觀測工作可及時掌握氣象變化情況，為農業生產提供便利，增強了農民抵御自然災害的能力，在防災抗災工作中發揮著不可替代的作用。

3 提升農業氣象防災減災能力的對策

3.1 增強氣象綜合觀測體系預警能力

在農業防災抗災工作中氣象災害預警是工作的重點，因此氣象部門應加強對氣象預報預警工作的精細化管理，提高氣象預報的及時性與準確性，保證做到“定時、定點、定量”發送預報預警信息。通常農村地區通信條件相對較差，導致氣象預報預警信息難以普及。針對這種情況應完善預報預警信息發布制度，充分了解農村地區通信網絡的特點，利用現有的信息發布資源，進一步拓寬信息發送渠道，比如通過廣播、電視、電信運營商等定時向廣大農戶發送，確保氣象災害預警信息能夠及時發布[8]。目前，針對我國農村地區的“村村通”建設正逐步完善，可以建立農村氣象災害預警信息發布系統，在觀測到氣象災害后及時發布，由村委會通過村里的廣播系統進行發布。

3.2 建立智慧化農業氣象服務平臺

目前，智能化、數字化、信息化技術的應用加快了氣象觀測工作的發展，智慧化氣象服務平臺建設將逐步實現。依托先進的互聯網技術、物聯網技術以及大數據技術等，開展農業氣象服務工作，氣象綜合觀測體系將進一步完善，氣象預備效率與水平都將得到有效提升。在智慧化農業氣象服務平臺上，農業部門及廣大農戶可以及時準確獲取最近一段時間內的氣象變化情況，也可以學習到更多農業生產知識，根據氣象信息與科學的農業生產指導制定生產計劃，加強田間管理，有效規避氣象災害，降低因氣象災害造成的經濟損失。在智慧化氣象服務平臺上，氣象信息可以以圖文的形式呈現，廣大農戶可通過智能終端App進行查看，了解氣象災害的危害及相關的預防措施，這種傳播方式更加科學、便捷、有效，提高了廣大農戶防災抗災的意識和應對氣象災害的能力[9]。

4 結語

中國是農業生產大國，農業經濟是我國重要的經濟結構之一，但從當前生產力水平來看與發達國家還有一定差距，抵御氣象災害的能力也較薄弱。農業生產與氣象因素關系密切，為保證農業生產的順利進行，提高農業生產的經濟效益，應提高應對氣象災害的能力。通過分析可知，我國常見的氣象災害主要有干旱、洪澇、霜凍、冰雹和干熱風等。在應對氣象災害方面，氣象綜合觀測體系發揮著重要作用，充分發揮氣象觀測的技術優勢，提高觀測數據的及時性與準確性，加快智慧化氣象觀測平臺建設，保證氣象預報預警信息能夠及時準確的發送到用戶側，增強農業生產防災抗災的能力。

參考文獻

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[9] 楊海杰，王麗霞.如何強化氣象服務能力及農業氣象災害防御的措施分析[J].農業與技術，2019，39（6）：155-156.

（責編：何 艷）