全面強化氣象服務 提高應用氣象質量

航蓋

摘要 互聯網與大數據技術的廣泛普及，促使氣象服務工作從傳統的天氣預報發展成多元化的數據分析、信息傳輸與共享。智慧氣象已經成為新時期氣象服務的主要方式，以精準的氣象信息為工農業發展提供幫助。智慧氣象有無限的發展潛力與樂觀的發展前景，要想充分體現智慧氣象服務的價值，做好氣象數據的專業處理工作十分有必要。基于此，探討了氣象服務的現狀、特點、智慧氣象服務的應用情況。

關鍵詞 氣象服務;智慧氣象;氣象質量;應用

中圖分類號：P49 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）12–0074–03

作為人口眾多的農業大國，我國農作物的產量和質量關系著14億人口的生活。而農業又是與氣象條件關系最緊密的行業之一，農業生產活動受到地理環境、季節、氣候、溫濕度等各種氣象條件的影響，因此更需要有及時、準確的氣象數據為農業活動提供指導依據，以保證農業生產效益。“互聯網+”時代，大數據技術廣泛應用于氣象服務，由此產生了新的氣象服務模式——智慧氣象。智慧氣象能夠更加及時、準確地預測大雪、冰雹、暴雨、霜凍、臺風等惡劣天氣，農業生產可以根據氣象信息提前采取防災害措施保護農作物，降低農業災害造成的損失。智慧氣象也促進了我國的農業生產活動從傳統模式轉向智慧農業，氣象服務已經成為促進農業生產穩定發展的重要保障。

1 氣象服務概述

氣象服務主要及時、準確地報道氣象信息，為各行業生產活動的順利開展提供參考。近年來，信息技術的快速發展，極大地促進了氣象服務水平的提升，尤其是各類先進設備與技術的應用，不僅提高了氣象服務效率，而且充分保障了氣象信息的實時性、真實性與準確性[1]。高質量的氣象服務為社會生產活動提供了幫助，農業無疑是受益最大的行業之一，氣象與農業的關系也愈發密切，依賴于準確的氣象信息，有效減少極端惡劣氣候對農作物的破壞。智能化、信息化設備的應用，能夠實時監測氣象變化，并保存監測數據，為構建氣象數據庫奠定基礎。利用大數據技術和計算機軟件分析氣象信息，能夠準確地預測氣候變化和未來的氣候特點，對農業防災工作具有重要意義[2]。

短期氣象預測主要通過應用信息技術獲取天氣數據，并分析氣候特點和天氣變化。短期預測最大的優勢是精準度高，公開報道氣象信息，讓農民提前采取防災害措施，以應對惡劣天氣，降低經濟損失。對農業防災而言，短期預測最重要的作用是預警，對氣象災害采取預防性的應對措施，或者配合人工降雨等技術避免發生氣象災害[3]。

長期氣象預測對探測設備、科技水平的要求更高，主要運用先進的技術設備識別某個時間段內的氣溫、降雨情況;預測旱澇、霜凍等氣象災害，對極端天氣發出預警，讓農民有充足的時間調整和規劃農業生產活動。

氣象災害給農業生產造成的損失是巨大的，農作物的減產會引起一系列連鎖效應。準確的氣象信息和優質的氣象服務能夠從根源上預防、消除氣象災害，保護廣大農民的切身利益。當前，各種現代化的氣象觀測設備、儀器已經被廣泛應用于氣象部門，智慧氣象服務為農業活動、水利項目的開展提供了科學指導，還能夠根據未來的氣象變化完善農業體系，合理選擇農作物與播種期，對我國農業生產的可持續發展具有重要意義。

2 氣象服務的需求特點與現狀

2.1 需求特點

社會的發展水平越高，對氣象信息的需求也就越迫切，這無疑對氣象服務工作提出了更大挑戰。氣象部門應該不斷提高氣象服務水平，面向社會大眾提供準確的氣象信息，預測氣象災害。與傳統氣象服務模式相比，社會對智慧氣象的需求主要體現在以下幾個方面。

（1）需求標準有所提升：科技的進步促進了社會經濟水平的提升，新時期，氣象事業要想充分發揮自身作用，迸發出新的生命力，不僅要保證氣象信息的準確性與及時性，還要為社會提供高水平的氣象服務。最基本的氣象預報服務，無論是精準度還是服務內容，都有很大的提升空間。

（2）氣象服務類型的多元化：信息時代，社會生產與人們的生活方式都發生了翻天覆地的變化，尤其是農業生產，已經基本趨于機械化，生產效率的提高決定了農業活動對氣象信息的需求更加迫切，除了需要準確的氣溫、濕度、風力等基本的氣象信息，還需要提前知曉惡劣天氣到來的時間。農業生產對氣象服務的需求逐漸偏向防災。這就需要豐富氣象內容。行業的不同對氣象信息的需求也不同，如何為社會各行各業提供優質的氣象服務，已成為氣象部門必須思考的問題。

（3）對氣象服務需求的差異性：我國幅員遼闊，地理條件復雜，不同地區的氣候差異非常明顯，而且經濟發展水平不同，對氣象服務的需求也不同。例如，經濟欠發達地區在農業、工業生產中普遍缺乏應用氣象信息的能力，對氣象服務的需求較低，氣象部門發展緩慢，難以提升氣象服務水平[4]。

2.2 現狀

縱觀近年來我國氣象行業與氣象服務事業的發展，在氣象產品、氣象觀測設備和技術、氣象服務質量等方面均取得了諸多成績。2020年，我國已經建立了2 424個氣象觀測站，擁有254部氣象雷達。預計到“十四五”階段，我國在氣象服務建設中的投入可達到3 000億元，彼時，氣象服務質量將會得到質的飛躍，更多的用戶會享受到優質的氣象服務。當然，在取得成績的同時，我國氣象服務事業存在的問題也不容忽視。一方面，氣象服務的區域分布仍不均衡，經濟較為落后的西北地區氣象服務水平較低;而廣州、上海、北京、深圳等城市氣象服務發展十分迅速，政府每年用于氣象行業的投資超過2億元。另一方面，公眾氣象是氣象服務工作的主體，科技服務較少。氣象服務更多的是面向公眾與政府部門，但氣象服務應該根據社會需求提供服務項目。現階段，氣象服務中的專業氣象、決策氣象、科技氣象、公眾氣象等服務類型的分配極不均衡。2018年的調查結果顯示，公眾氣象服務收入的占比超過76.00%，科技服務收入占11.00%左右，科技服務收入為8.97%，專業氣象服務收入僅有4.02%。

3 氣象服務中大數據技術的重要性

3.1 提高氣象信息的精準度

利用大數據技術構建智能化的氣象信息收集體系，能夠顯著提高高空探測站與氣象觀測站的運行效率，豐富氣象數據信息，并保證信息的準確性。例如，EWIPS、GRAAPES、智慧氣象等都是依賴大數據技術構建的平臺，提升了氣象數據的獲取速度與信息質量，為社會生產活動尤其是農業生產提供了針對性、精準性的氣象服務，并且衍生出多種氣象服務產品。部分地區的氣象部門與保險行業合作，共同推出了農業天然指數保險產品，充分滿足了農業發展的需求，增強了農業生產中抵御氣象災害的能力。根據當地的農業生產特點、農產品類型推出相關的天氣指數保險險種，充分保障廣大農民的農業生產效益，推動了氣象服務行業與保險業的共同發展[5]。

3.2 對惡劣天氣的預測更加準確

氣象服務的一項重要工作是預測氣象災害，提前對霜凍、暴雨、降雪、臺風、雷電等天氣作出預警，以便社會大眾能夠提前安排工作和生活，做好防災措施。大數據技術充分保證了氣象數據的及時性與準確性，在氣象災害的預防方面具有突出優勢，不僅能夠通過數據分析災害天氣的特點，還能探索出災害天氣的規律，預測氣象災害的發生概率。例如，利用大數據技術統計某個地區歷史上出現的氣象災害，并構建數據庫，根據地區的氣候變化特點、綠化情況、地形地貌等信息，推測在不同時間可能會出現的氣象災害及其災害的規模、影響程度。在政府部門的統一指導下，人們積極采取防災害措施，保障人身財產安全，維持社會的和諧穩定。

4 智慧氣象服務的應用

4.1 虛擬演播

傳統的天氣預報主要通過電視、廣播的方式發布。智能氣象具有虛擬演播功能，能夠全面分析天氣預報的優勢和不足，優化天氣預報結構，通過全球云圖、氣溫曲線、視頻窗、城市預報、餅狀與柱狀圖形，深度加工氣象預報產品，極大地豐富了氣象信息的內容，并且用圖文并茂、形象生動的方式將氣象信息呈現給大眾，讓氣象信息不再生澀難懂，實現了氣象信息的可視化，提高了氣象信息的可讀性，極大地引起了社會大眾對氣象信息的關注（圖1）。

4.2 氣象信息數據的收集

合理選址，建立氣象觀測站。以國家級氣象監測站為中心，建設多個氣象監測系統，全面觀測氣象數據，分析影響氣象數據收集的主觀因素。基于非城市化區域的氣象觀測站與氣象觀測設備構建觀測體系，盡量避免主觀因素的影響，分析非城市化地區的氣象數據，保證氣象信息的科學、準確、及時、全面。在持續監測氣象信息的過程中，應避免民用建筑、工業、交通、商業圈對監測工作的影響。如果氣象觀測工作與地區的發展建設產生矛盾，應及時遷址，把監測站轉移到環境相似的地區繼續觀測氣象信息。預警氣象災害、空氣質量等信息，最重要的是及時性，因此應該持續優化氣象觀測站，提高信息收集效率，為后續氣象信息的整理、分析和發布提供支持。

氣象監測站盡量建立在森林、河流、高山、湖泊、海岸等特殊的地理環境中，以便更加全面和立體地掌握當地的氣象特點，豐富氣象資料，構建系統化的數據庫，保證氣象服務的科學性。氣象部門可以從整體上了解當地的環境特點，構建適合本地區的氣象模型，分析地區環境對氣象產生的影響，分析哪些氣象信息反映了自然環境的特點，以更加全面、科學地認識和掌握當地的氣象環境。

4.3 提高氣象服務的現代化水平

技術與設備對氣象服務質量的提升具有積極的促進作用，讓氣象信息、氣象災害預警的準確率得到明顯提高。數據挖掘技術、計算機技術、遙感技術、互聯網技術的應用使我國氣象服務水平得到飛躍式的提升，尤其是遙感技術，在農業生產中起到了不可替代的作用。例如，通過遙感技術能夠監測農作物的生長勢態、農作物的產量、當地的氣候變化、氣象預報以及氣象災害。氣象部門利用遙感技術，還能制作農業生產中需要的氣候圖，通過網絡平臺發布氣象信息，為農業生產活動提供科學的指導。由此可見，科技在氣象服務工作中的重要性越來越明顯，氣象部門應該樹立現代化的服務理念，積極引入先進的科學技術和設備，完善氣象觀測質量管理體系，充分發揮科技的優勢。

4.4 構建氣象災害預警機制

盡管農作物具有一定的抵御自然災害的能力，但并不代表可以采用“自生自滅”的農業生產和管理方式，對于氣象災害，需要依賴于氣象部門的預警和農民積極的防御。為此，氣象部門需要詳細了解當地的農業生產、農作物種植情況，有重點、有針對性地進行氣象災害預警。在農業氣象服務中應用GPRS技術，建立氣象指標體系。

4.4.1 旱災的防御 氣象部門監測氣候和土壤干旱地區的氣象，建立氣象災情數據庫，合理利用水資源進行人工降雨;及時評估干旱程度，為人工降雨提供指導，減少旱災給農作物造成的損失。相關部門大力推廣滴管、噴灌等節水灌溉技術，開展干旱專項設施服務，推廣“農業電腦”，建設滴管示范工程。

4.4.2 冰雹的防御 通過雷達系統持續監測對流天氣，加強對冰雹臨近時的氣象探索，利用催化劑、火箭發射法遏制雹胚，減輕冰雹對農作物的損害，還可以利用衛星提高對冰雹天氣、冰雹來臨時間的監測準確度，通過云中播撒干冰等措施防范冰雹災害。

4.4.3 雷電與大風的防御 氣象部門要完善雷電災害的預警系統，根據不同等級的雷擊風險制定防雷措施。大風天氣來臨之前，農民要加固農作物周圍的棚架。政府部門通過多媒體平臺做好安全宣傳，提醒人們避免露天活動，禁止高空和水上作業。

5 結束語

氣象服務不僅關系到農業生產水平，而且與人們的日常生活密切相關。信息時代，氣象部門應與時俱進，利用大數據技術開展智慧氣象服務，豐富氣象服務產品，將科技、氣象、自媒體相融合，動態收集氣象信息，準確預測氣象災害，通過互聯網平臺及時發布氣象監測結果，為各行各業提供優質的氣象服務。

參考文獻

[1] 孫琳琳，牛琳琳，萬達，等.智慧氣象在農業氣象服務中的應用探究[J].江西農業，2021（16）：44-45.

[2] 崔石林.全面強化氣象服務提高應用氣象質量[J].新農業，2021（14）：80.

[3] 李慶根.氣象服務助力現代農業發展的建議[J].現代農業科技，2021（11）：198-199.

[4] 王光輝.大數據技術在氣象服務中的應用研究[J].農村科學實驗，2021（33）：190 -192.

[5] 宿雅芳.氣象服務在農業防災減災中的應用研究[J].農業災害研究，2021，11（1）： 61-62.

責任編輯：黃艷飛

Comprehensively Streng-thening Meteorological Services and Improve the Quality of Applied Meteorological Services

HANG Gai （Chifeng Hexigten Banner Meteorological Bureau， Chifeng， Inner Mongolia 025350）

Abstract With the wide popularization of Internet and big data technology， meteorological service has developed from traditional weather forecast to diversified data analysis， information transmission and sharing. Smart meteorology has become the main way of meteorological services in the new era， providing help for industrial and agricultural development with accurate meteorological information. Smart meteorology has unlimited development potential and optimistic development prospects. In order to fully embody the value of smart meteorological services， it is necessary to do a good job in the professional processing of meteorological data. Based on this， the present situation， characteristics and application of smart meteorological services were discussed.

Key words Meteorological service; Intel-ligent meteorology; Meteorological quality; Application