地面氣象觀測在農業生產中的作用及觀測質量提升對策

閆藝蘭，王心妍，王瑋琦，錢芝穎

(天津市武清區氣象局 天津301700)

農業是我國的基礎產業，其發展直接關系到社會穩定和國計民生。隨著我國經濟的飛速發展，農業生產也采用了各種現代化的技術和手段，已由傳統農業逐步向現代化農業轉變，但作物的品質和產量依然極易受到氣象條件的影響。隨著全球氣候變暖，極端天氣出現頻次大增，農業病蟲害也表現出多而廣等特征，對農業生產造成了極其嚴重的負面影響[1-2]。相比傳統農業生產，現代化農業對地面氣象觀測的依賴性更強。地面氣象觀測通過自動化的觀測設備對大氣狀況不間斷、系統地進行觀測和數據采集，并把所得數據進行存儲和處理，一方面，提高了觀測數據的連續性和準確性，能夠更加詳細地探究氣象要素和農業生產之間的聯系，進而為有效指導農業生產提供科學依據；另一方面，通過地面氣象觀測設備，能夠為現代化農業生產提供及時準確的氣象信息服務，幫助農民應對各種氣象災害，發揮了氣象防災減災第一道防線的作用。因此，對地面氣象觀測工作在現代農業中的應用進行研究具有重要意義。

1 地面氣象觀測在農業生產中的重要作用

1.1 農業生產氣象條件可行性論證

開展地面氣象觀測工作是進行農業氣象條件可行性論證的前提，這主要是由于通過地面氣象觀測工作可提供準確的數據源及氣候條件分析。農業氣象條件可行性論證是當地農業項目順利立項的根本保證。對于任何一種新品種的引進，都需要提前了解其生長過程中對氣候環境的要求，這就涉及到氣候條件適合度的問題。通過農業氣象條件可行性論證，一方面可分析種植區域內氣候特點，對引入的農作物開展可行性探索和檢驗，科學選擇適宜的農作物，并分析農作物規模化種植的可行性；另一方面可分析農作物種植過程中可能出現的不利氣象因素，提出合理可行的應對措施，以減少不必要的損失。近年來，通過引進適合地方氣候條件的經濟作物并大面積栽種后取得巨大成功的例子比比皆是[3]；與此同時，由于對當地農業氣候特征進行可行性論證工作不夠重視，沒有因地制宜地選育新品種，而盲目大規模種植而導致引種失敗的例子也屢見不鮮。

1.2 農業氣象情報、預報及專題服務

通過地面氣象觀測工作得到的氣象要素數據信息可為政府、涉農部門和廣大農民提供決策服務和農業氣象信息服務。通過分析未來氣候變化趨勢，以及研究氣候對農業和農業生產所造成的影響，可給出有效的農業生產建議。在農作物播種階段、生長發育關鍵階段、成熟階段、收獲階段及部分農作物后期晾曬階段、儲藏階段等加強氣候監測，以期為科學種植農作物和提升農作物產量等提供可靠的農業氣象服務信息[4]。不斷細化及加強農業災害性天氣的預警、預防和氣象災害的調研評估等工作，以便在農業防災、減災、救災、補救等工作中提供有價值的農業決策氣象服務。

1.3 預測農業生產情況及作物產量

利用地面氣象觀測設備得到的氣象要素數據，可探究其和農業生產之間的聯系，進而在氣象觀測業務中憑借所掌握的氣象信息較好地預測農作物的具體生長狀況和模擬作物產量[5-6]，而模型參數也需根據生長狀況和氣象條件不斷調整，這就更需要以精確的氣象數據為基礎。將預測的農業氣象要素信息和生產信息及時報告給相關單位，由各相關部門共同會商、通力協作，為農戶提供可行性的農事生產建議和管理措施，以助力農業生產的穩定、持續發展。

1.4 提高農業氣象災害防御能力

利用地面氣象觀測設備得到的氣象要素數據，可加強對氣候與天氣特別是災害性天氣的預測，為保障農業生產的健康發展提供更好的服務。這主要表現在3 個方面：首先是增產，考慮到氣象條件對作物生長的重要影響，加強地面氣象觀測，提升氣象災害預測的時效性與可靠性，實現短期、中期與長期的災害性天氣預報，為農業生產提供必要的氣象預報，保證作物盡可能趨利避害，對提升農業生產質量有積極作用；其次是減損，通過利用地面氣象觀測數據能實現對各種災害性條件或氣象災害的及時預報，降低氣象災害對農業生產的不利影響，促使廣大農民在作物種植與管理過程中及時做好對各種災害性天氣的預防工作[7]，以保證作物健康生長；最后還能減輕農民負擔，依靠地面氣象觀測為廣大農民種植農作物提供氣候與天氣等必要的信息，豐富氣象災害的預防與防御措施相關經驗，從而為廣大農民種植農作物提供支持和保障。

1.5 農事氣象、農業微氣候與營銷氣象服務

利用地面氣象觀測設備得到的氣象要素數據，可提供精細化的氣象服務。現代農業對生產過程細節要求甚高，農事活動也呈現精細化特征。像病蟲害防治，不僅要抓住病蟲害防治關鍵期，還要注意結合氣象條件安排措施，此時提供精細化氣象服務能確保農事活動的正常順利開展。此外，農業生產對環境要求較高，營造微氣候環境對提高農業生產有重要作用。像大棚等設施農業，內外氣候存在明顯差異，氣象服務可以針對這種差異開展可控性研究，推薦適合農作物生長的微氣候環境，以促進作物的快速生長[8-9]。現代農產品經營還存在銷售、儲存、運輸等問題，氣象服務可為農民朋友提供最有價值的氣象信息，讓農民豐產又豐收。

2 存在的問題

全球變暖造成的異常氣候和極端天氣對農業造成的損害不可忽視，為更好地保證農業穩定發展，必須解決好農作物不同生長階段的問題，盡量減少和防范惡劣天氣對農業的危害。氣象局要高度重視地面氣象監測工作，積極引進智能觀測和相關實驗儀器，不斷提高氣象監測的精度，及時發現災害問題，為現代農業生產提供保障。目前地面氣象觀測在農業生產應用中存在的不足如下文所示。

①氣象預報準確性限制。現代農業生產離不開氣象服務，氣象預報是基于地面氣象觀測的重要服務內容。雖然氣象部門已建立了現代化天氣預報業務流程，但氣象預報準確性仍受儀器、模式預報產品和人為主觀性等影響，不能完全反映大氣實況變化。而且氣象預報通常是針對一個區域大范圍天氣的監測預報，有些區域由于地形差異和局地對流影響，導致天氣情況不同，甚至有較大偏差。

②地區觀測機制不成熟，觀測管理不到位。即使部分農業生產地區根據政策需求已經構建觀測機制，然而該機制涉及面較小，無法收集全部信息，難以為該地區的農業生產活動提供信息支撐，大大削弱了其使用價值。此外，部分地區構建的觀測管理體系相對滯后，與時代發展要求不相符。該問題的發生極易造成觀測數據的準確性無法保障，從而對數據信息的后期利用產生影響。

③采用的觀測手段相對單一。農業一直是我國重點關注的領域，我國以農業生產為核心研發了大量的新型技術，然而由于受資金、設備等因素的影響，致使新型設備無法大面積應用。

④專業人才匱乏。新型技術手段是否能夠成功使用，主要取決于觀測人員自身的專業素質。使用新技術手段時，由于大部分地區并未配備相應的專業人才，而現有人才專業素質相對偏低，導致新技術的優勢無法全面發揮出來。

3 地面氣象觀測業務質量提升對策

3.1 遵守行業標準，規范氣象資料

地面氣象觀測業務與農業生產都為長期性工作，只有確保地面氣象觀測資料科學客觀、數據連續，才能更好地為農作物的生長發育提供可靠的氣象預報服務信息。一是平行觀測的原則。地面氣象監測業務要為農業提供合理、具體的指導服務，在監測各種糧食作物生長發育情況的同時，還須持續觀測作物生長發育的氣象條件，這2 個層次的觀測和數據統計必須保持在同一水平，需要相互對照。二是點面結合的觀測原則。在農業氣象觀測中，需選用能夠代表同一種農業氣象類型的區域作為地面氣象觀測點，并依據所獲取的觀測數據來推算同類農作物生產的信息狀況。專業人員可以通過分析相關氣象數據，按農作物在不同生長發育階段對氣候條件的需求確定各類氣象要素對農業生產的影響，進而對農作物栽培作出合理的指導和管理，提供有針對性的特色氣象服務，實現農作物增產、農民增收[10]。三是科學、連續觀測原則。地面氣象觀測業務需要在觀測項目和觀測地段均特別穩定的狀態下進行，并且要確保觀測項目和觀測儀器、觀測方法等合理、科學，以確保氣象觀測結果的有效性。

為了最大程度地保證數據的精確性，需要根據相關的標準要求、不同觀測目標的內容范圍，對數據按照特定程序進行控制，進而確保氣象預測服務具有更好的決策能力與效益。如工作人員在完成數據的采集工作后，依據相關的規范要求對數據進行加工處理，保證發布氣象數據信息的準確性，以此來指導農業生產的有序進行，如氣象產量預報、發育期預報和氣象災害預報等。有些氣象變化會對病蟲害的發生起著一定的導向作用，對此需要做好相關記錄工作，并進行有效管理，為農業病蟲害防治提供幫助。此外，在實際的業務工作中，還可以加強衛星遙感數據的使用，全面掌握氣象災害和農作物的生長狀況，為實現農業防災減災提供數據支持。

3.2 完善農業觀測體系，加強觀測業務管理

結合特色農業生產基地建設情況和現代農業生產的發展需求，在現有農業氣象觀測網的基礎上做進一步完善，建立多個農業氣象監測點，增加農業氣象觀測項目，完成局部小氣候全面監控，提高農業氣象觀測資料精準度[11-12]。建立服務于現代農業生產的地面觀測研究體系，對數據進行處理分析，積累豐富的氣象資料，提高農作物生育期防御氣象災情的能力，切實保障現代農業生產正常進行。

建立完整的觀測儀器設備巡檢制度以減少儀器和設備故障的發生，才能保證數據的可靠性。同時，氣象單位應該嚴格落實好有關規定和制度，強化監督檢查工作，促使地面氣象業務有序開展。及時發現預報系統中的異常情況，在最短時間內對故障進行準確判斷，判斷故障位置，并使用相應的策略進行排除。若無法及時解決，應立即報告給上級，安排專業人員進行處理。與此同時，應根據管理經驗、觀測業務的實際情況和業務發展的需要，隨時對工作系統進行適當調整，逐步對現有管理體制的不足之處進行改進和補充，使其更加完善，促進地面氣象觀測業務的高效發展，進而提高地面氣象觀測業務的質量。此外，需要加強與國內先進的氣象觀測機構的溝通，積極學習現代化先進管理理念，充分利用有益成果對當地農業氣象觀測管理體系進行優化，不斷增強農業氣象觀測業務管理能力，充分發揮其在農業生產中的實際效益。

3.3 重視現代探測技術的應用

隨著科學技術的進步，氣象探測技術也取得了極大發展，實現了信息的準確采集與實時同步應用[13]，主要體現在：地面氣象觀測系統可以采集相關氣象數據信息，之后根據理論需求與實際工作結合，以此完成信息同步應用，然后科研部門提供最新的數據資料，使所獲數據信息更加具有應用價值，氣象服務也會得到進一步優化，對實現農業生產的合理化、標準化及規范化有著積極的作用，最大程度地保證了農業生產的效益；加強當代探測技術成果的應用，有利于氣象相關的科研與科技發展，有利于全面提高氣象監測水平；重視有關氣象監測的數據統計與分析模型開發，全方位提高氣象監測數據的精準度，有效提高天氣預報預警信息的準確性，為農業提供更多有效的氣象信息，推動農業科技化、智能化發展。

3.4 提高人員的專業技能和綜合素質

為了提高農業氣象觀測管理水平，應建立綜合素質過硬的氣象觀測隊伍。一方面，觀測人員需加強觀測業務理論知識學習，加深對自動氣象站各個觀測儀器構造和工作原理的了解，尤其是最新型的觀測儀器的維護和使用；針對儀器故障、錯情判斷等問題，應沉著冷靜，不斷提升自身應對突發事件的能力。另一方面，觀測人員不但需要掌握氣象觀測的知識和技巧，而且需要熟悉農業理論知識，以滿足農業實際生產需求。與此同時，地面氣象觀測工作還應引起相關領導的高度關注，完善考核制度，積極組織觀測人員進行定期或不定期的業務培訓工作，增強自身業務技能，將其在地面氣象觀測工作中的積極性和創造性充分調動起來。

4 結 語

在現代農業生產中，地面氣象觀測工作發揮著十分重要的作用，保證地面氣象觀測的有效應用是推動現代農業生產效率及水平提升的關鍵。所以相關部門應針對當前地面氣象觀測工作中存在的問題進行深入分析，并結合實際情況不斷完善地面氣象觀測在農業生產中的應用，增強氣象為農業服務的主動性和針對性，使地面氣象觀測工作成為現代化農業生產的切實保障。