淺談農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)報(bào)

王林鳳 孫麗莉 富饒 栗艷杰

【摘 要】 回顧了農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測的發(fā)展歷程，闡述了農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)的特點(diǎn)和豐富的農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測的特點(diǎn)更新，及時(shí)傳輸，綜合預(yù)測技術(shù)和操作規(guī)范。本文分析了當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的問題，如作物資源估測困難等。分析了產(chǎn)量預(yù)測模型的物理化學(xué)和動態(tài)特性，以及產(chǎn)量預(yù)測的全球化趨勢。基于機(jī)遇和挑戰(zhàn)氣象部門應(yīng)充分發(fā)揮自身的資源優(yōu)勢，解決存在的問題。

【關(guān)鍵詞】 作物產(chǎn)量預(yù)測；作戰(zhàn)支持系統(tǒng)；資源優(yōu)勢

[Abstract] This paper reviews the development course of agrometeorological crop yield prediction， expounds the characteristics of the operational support system for agrometeorological crop yield prediction and the rich characteristics of agrometeorological crop yield prediction. Update， timely transmission， comprehensive prediction techniques and operational specifications. This paper analyzes the problems existing in current agricultural production， such as the difficulty of estimating crop resources and so on. The physical， chemical and dynamic characteristics of the production prediction model and the globalization trend of the yield prediction are analyzed. Based on opportunities and challenges， meteorological departments should give full play to their own resource advantages and solve existing problems.

[Keywords] crop yield prediction； combat support system； resource advantage

糧食安全問題一直是關(guān)系國計(jì)民生的重大問題。搞好作物產(chǎn)量預(yù)測，保證作物生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)量預(yù)測的及時(shí)提供，以及能否獲得所需的信息，具有十分重要的意義。及時(shí)發(fā)現(xiàn)，預(yù)測方法能否快速運(yùn)行是非常重要的。豐富、及時(shí)、準(zhǔn)確的信息支持是農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測的基礎(chǔ)。簡單和實(shí)用技術(shù)支持是農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測的保證。

經(jīng)過20多年對農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測的研究和業(yè)務(wù)改進(jìn)，建立了以農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測為主體的作物產(chǎn)量預(yù)測運(yùn)行體系。農(nóng)業(yè)氣象信息與遙感應(yīng)用系統(tǒng)是農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)測的綜合技術(shù)支持系統(tǒng)，用于對作物產(chǎn)量進(jìn)行跟蹤、監(jiān)測、評價(jià)和預(yù)測。作物是在土壤-植被-大氣系統(tǒng)中，土壤、植被和大氣的相互作用，作物的生長發(fā)育總是受天氣、土壤環(huán)境等因素的影響。農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測業(yè)務(wù)可以通過氣象網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如氣象網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取影響或反映作物生長發(fā)育的信息。氣象條件、土壤濕度、作物生長發(fā)育、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害和各種氣象衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)。確保及時(shí)了解作物生長動態(tài)，及時(shí)進(jìn)行作物產(chǎn)量預(yù)測。

農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量的預(yù)測方法有大氣環(huán)流預(yù)報(bào)模型、海面溫度預(yù)報(bào)模型、大氣環(huán)流預(yù)報(bào)模型等。地面氣象因子、遙感模型、社會經(jīng)濟(jì)模型、農(nóng)學(xué)模型等。在同一時(shí)間尺度和空間尺度上，氣象因子具有一定的相關(guān)性。從農(nóng)學(xué)、社會經(jīng)濟(jì)、病蟲害等方面考慮。一些重要的生產(chǎn)預(yù)測，如夏糧、秋糧、全年糧食總產(chǎn)量還在中國和省級開展。因此，農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測是一種綜合信息，采用多種預(yù)測方法進(jìn)行預(yù)測。實(shí)現(xiàn)綜合預(yù)測，優(yōu)勢互補(bǔ)。

農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測已有20多年的歷史，已被納入中國氣象局業(yè)務(wù)10余年。它已經(jīng)形成了更多的明確和完善國家、省、區(qū)、縣各級政府服務(wù)業(yè)務(wù)運(yùn)作體系。它不僅預(yù)測了全年的糧食總產(chǎn)量，而且還預(yù)測了全年的糧食總產(chǎn)量。這些作物預(yù)計(jì)覆蓋中國的主要糧食作物、棉花、油料作物和油料作物。這種經(jīng)營體制與經(jīng)營環(huán)境在我們國家很少見。自20世紀(jì)80年代全國農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測以來，作物產(chǎn)量預(yù)測的準(zhǔn)確率已達(dá)95%以上。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一種商品。現(xiàn)行法制度和制約因素很多，但我國幅員遼闊，氣候多樣，地形復(fù)雜，耕地面積小。尤其是在市場上我的，耕地種植越來越復(fù)雜了。因此，作物產(chǎn)量預(yù)測還存在許多問題需要解決。農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中存在四個(gè)問題。合理的作物產(chǎn)量，需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。首先，對大面積作物的面積進(jìn)行估算是很困難的，二是商業(yè)預(yù)測模型有一個(gè)備用的理論基礎(chǔ)；三是作物產(chǎn)量預(yù)測，四是在世界范圍內(nèi)開展作物產(chǎn)量預(yù)測。

作物產(chǎn)量預(yù)測方法很多。國外對c進(jìn)行了大量的研究。ROP模型，如DSSAT，SUCROS模型組在荷蘭，APSIM等。美國一些科學(xué)家利用DSSAT中的豆類作物模型群Crop格羅，也進(jìn)行了一次POI實(shí)驗(yàn)。區(qū)域大豆產(chǎn)量預(yù)測研究。WOFOST作為聯(lián)合研究中心（JRC）農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測項(xiàng)目的預(yù)警系統(tǒng)產(chǎn)量估計(jì)器歐洲共同體理事會（JRC）。對歐洲聯(lián)盟每一個(gè)國家和地區(qū)的產(chǎn)出進(jìn)行了預(yù)測。作物模型在模擬作物生長發(fā)育過程中是有效的。單點(diǎn)作物的產(chǎn)量和產(chǎn)量預(yù)測，但在很大范圍內(nèi)難以推廣應(yīng)用，需要解決的問題有很多，如時(shí)空變化、擴(kuò)大產(chǎn)量等。

全球經(jīng)濟(jì)一體化加劇了世界糧食市場的競爭，另一方面，中國各地的糧食也需要整體協(xié)調(diào)和配置。這個(gè)國家需要盡早準(zhǔn)確的作物產(chǎn)量預(yù)測信息。目前，農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測是一種作物產(chǎn)量趨勢預(yù)測和一種定量預(yù)測。在作物收獲前1-3個(gè)月內(nèi)，提前預(yù)測的時(shí)間是有限的。是否提供從播種到收獲的作物產(chǎn)量動態(tài)預(yù)測是一個(gè)有待研究的課題。農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)。雖然現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測操作系統(tǒng)可以用來利用地球上的氣象條件來預(yù)測最終產(chǎn)量。然而，作物生育期越早，預(yù)測結(jié)果的可靠性就越低。因此，今后有必要探索歷史氣候和氣候的利用。為政府及時(shí)掌握作物產(chǎn)量預(yù)測信息提供科學(xué)依據(jù)，從播種期到收獲期的作物產(chǎn)量動態(tài)預(yù)測可以實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了中長期氣候預(yù)報(bào)和氣象衛(wèi)星的優(yōu)勢。世界糧食、棉花和石油生產(chǎn)一直是美國、歐盟等西方國家和國際組織關(guān)注的焦點(diǎn)。美國投資百萬美元據(jù)估計(jì)，全球每年的礦石產(chǎn)量超過8000萬美元，受益于世界糧食貿(mào)易多達(dá)18億美元。通過火星計(jì)劃，歐盟已經(jīng)成功地建立了歐盟作物并將結(jié)果應(yīng)用于歐盟共同農(nóng)業(yè)政策的實(shí)施。國內(nèi)一些學(xué)者也進(jìn)行了綜合評價(jià)的可行性試驗(yàn)。世界主要稻米生產(chǎn)國的遙感水稻產(chǎn)量。但總體而言，我國在這方面起步較晚，研究較少。為了獲得全球作物產(chǎn)量近年來，我國對這方面的研究十分重視。在國家氣象中心領(lǐng)導(dǎo)下，全國農(nóng)業(yè)氣象作物產(chǎn)量預(yù)測公司正在積極開展全球作物產(chǎn)量預(yù)測的研究和運(yùn)行試驗(yàn)，力爭盡快投入運(yùn)行，為國家提供及時(shí)、快捷的預(yù)測服務(wù)。