綜合氣象數據在提高農業災害風險管理能力中的應用

摘 要：農業是國家的基礎產業，保障糧食安全和農民收入，對促進國家經濟社會發展具有重要意義。在全球氣候變化背景下，如何有效地展開農業災害風險管理、確保農業生產的穩定性和可持續性成為亟待解決的問題。基于此，探討了氣象數據在農業災害風險評估、農業災害風險控制、農業災害風險協作中的應用，以供參考。

關鍵詞：氣象數據；農業災害；風險管理

中圖分類號：P426.616 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）08–0-03

氣象數據是天氣預測和極端氣候事件預警的基礎，通過實時監測和分析氣象數據，可以提前預知不利天氣條件和潛在的自然災害，為農業生產提供及時的預警信息，減少損失。準確的氣象數據可以幫助農業管理者和農民做出科學的種植、灌溉、施肥和收獲等決策。例如，通過天氣預報規劃播種時間和農作物類型，以適應不同季節的氣候條件。利用歷史和實時的氣象數據，可以識別風險模式，優化作物保險產品，制定災害應對策略，提高農業系統的整體韌性。

氣象因素直接影響作物的生長周期和產量，通過分析氣象數據與作物生長之間的關系，可以更準確地預測作物產量，有助于市場供應規劃和價格穩定[1]。了解即將到來的不利氣象條件，如干旱、洪水、冰雹或熱浪，農業部門能夠采取適時的預防措施，如灌溉、排水、覆蓋防護網或噴灑保護劑，以減輕自然災害對農業生產的影響。長期的氣象數據記錄有助于分析和理解氣候變化趨勢，進而指導農業生產適應這些變化，如種植適應性更強的作物品種，或調整種植時間和農業實踐。

氣象數據還有助于合理規劃和分配水資源、土地和其他農業資源。在水資源有限的情況下，可以通過精確的降水量預測優化灌溉計劃，提高水資源利用效率。氣象數據還可以幫助農業領域采取措施以減少對環境的負面影響。例如，通過監測和預測風速和風向，可以有效控制農藥和肥料的使用，減少其對周圍環境的污染。

1 氣象數據在農業災害風險評估中的應用

1.1 氣象數據與作物生長模型的結合

結合氣象數據和作物生長模型是農業災害風險評估的重要方法之一。這種模型細致地模擬了作物從發芽到成熟的整個生長過程，包括光合作用、蒸散作用、營養物質的吸收與轉化等關鍵生物物理過程。這些模型能夠利用實時或預測的氣象數據，如溫度、降水量、日照時長、相對濕度等，精準模擬作物的生長狀況和預測產量。

在實際應用中，在模型中輸入特定區域的氣象數據，可得到關于作物生長速率、生長期長度、預期產量等重要信息。例如，溫度是影響作物生長的重要因素之一，低溫可能會延緩植物的生長速度或導致某些作物遭受冷害，而高溫可能會導致熱害，影響植物的正常生理活動。將這些數據與作物生長模型相結合，農民可以預測并解決這些潛在問題。此外，這種結合應用在極端天氣事件和不利氣候條件出現時顯得尤為重要。例如，在干旱條件下，作物生長模型可以預測水分脅迫對作物生長的影響，并提出最佳的灌溉策略以減少損失。在預測過量降雨可能導致洪澇時，模型可以指導農民及時采取排水措施，或調整種植計劃以避免損失。

1.2 氣象數據在干旱和洪澇預測中的應用

氣象數據在預測干旱和洪澇等極端天氣事件中扮演著關鍵角色，這些事件的及時預測對農業風險管理至關重要。通過監測和分析氣象參數，如降雨模式、土壤濕度、河流流量和蒸發率等，氣象學家和農業專家可以識別天氣的異常變化，從而預測干旱或洪澇的發生[2]。例如，持續的降雨不足會導致水源枯竭和土壤濕度下降，這種情況若持續發展，則可能導致干旱。通過觀察這些氣象數據，專家可以在干旱發生前就提醒農民，使他們有時間調整灌溉計劃，更有效地利用有限的水資源，或者改變種植作物類型，選擇更為耐旱的品種。當預測到過量降雨時，農業管理者可以提前做好對排水系統的檢查和維護，或在農田低洼地區采取緊急排水措施，減少洪水可能造成的損害。

此外，氣象數據的長期趨勢分析對構建一個更具適應性和可持續性的農業系統極為重要。通過了解歷史上的氣象模式及其與干旱和洪澇事件的關系，農業規劃者可以制定更有效的土地利用策略和種植方案，如改變耕作方式、優化植被種植布局、加強水資源管理等，從而提高農業生態系統抵抗極端天氣事件的能力。

1.3 氣象數據在病蟲害生長預測中的應用

氣象因素對病蟲害生長周期和行為模式具有一定影響。例如，溫度升高通常會加速害蟲的代謝過程，導致其生命周期縮短，繁殖速率加快，從而引發害蟲數量的快速增長。同時，高溫還可能影響某些病原菌的活性，使其更易傳播和感染新的宿主。相反，較低的溫度可能會抑制害蟲的生長或使其進入休眠狀態，減少對作物的危害。濕度也是決定病蟲害發生的關鍵因素。高濕度環境有利于某些真菌和細菌性病原的生長與傳播，因為這些病原體通常需要濕潤的條件才能存活和繁衍[3]。此外，潮濕的條件也有助于某些害蟲的生存，如水稻螟蟲和蚜蟲等。風速和風向則影響病菌孢子和害蟲的傳播距離和方向，強風可以將這些病原體和害蟲迅速帶離原本的位置，擴散至更廣的區域。

通過監測氣象條件并結合歷史數據和模型分析，專家能夠預測病蟲害暴發的可能性，并提前制定應對策略。這包括選擇最合適的農藥施用時間，以便在害蟲或病原體最脆弱時進行干預，或在適宜的時機引入生物抑制劑，例如，放生天敵昆蟲或應用微生物制劑。同時，根據氣象預測調整種植計劃和作物布局，如輪作和間作，減少病害的發生與傳播。

2 氣象數據在農業災害風險控制中的應用

2.1 氣象信息服務與預警系統

氣象信息及預警系統在農業災害風險管理中扮演著重要角色，它們為農業生產提供了關鍵的決策支持。實時氣象監測和分析能夠追蹤天氣的細微變化，包括溫度波動、降水量、風速和其他重要氣候指標。這些數據通過高度復雜的氣象模型被轉化為具體的天氣預報和極端氣候事件的預警，如干旱、熱浪、暴雨、冰雹或早霜等。當預警系統檢測到潛在的威脅時，它通過多種傳播渠道迅速向農民和農業管理者發出警告。電視和廣播是傳統但有效的傳播方式，它們覆蓋的地區較廣，尤其是在互聯網覆蓋有限的農村地區[4]。互聯網提供了更快速和定制化的信息服務，用戶可以通過網站、電子郵件或專門的在線平臺接收到最新的氣象信息。移動設備則提供了極大的靈活性，通過短信、應用推送通知或專門的農業APP，可以確保警報直接送達那些最需要它們的人。接收信息后，農民可以及時采取應對措施以減輕天氣帶來的不利影響。例如，在預計會出現晚霜的地區，農民可以選擇提前收獲作物以避免損失；面對即將到來的干旱，他們可以采取措施節約用水，如改變灌溉計劃或采用滴灌等保水技術；在強降雨或洪水預警下，緊急排水和臨時設置堤壩可以降低作物受損的風險。

2.2 氣象數據在農業保險產品中的應用

氣象數據在農業保險領域的應用，為保險公司提供了深入理解并量化農業生產天然風險的能力。這些數據包括溫度、降水量、風速、濕度和其他環境因素的歷史記錄資料和實時監測結果。通過分析數據，保險公司能夠確定特定地區可能面臨的氣象災害，如干旱、洪水、冰雹或霜凍等極端事件的發生頻率和強度。這些信息對設計農業保險產品至關重要，因為它們可以幫助保險公司制定出基于該地區特定風險水平的保險費率。這種基于風險的定價策略使得保險產品對農民更有吸引力，同時保證了保險公司的財務健康。此外，氣象數據還可以用于確定保險覆蓋的具體條款，如免賠額、保險金額及保險期限等。

天氣指數保險是近年來興起的一種創新農險產品，它簡化了傳統的索賠流程。在這種模式下，保險合同與一個或多個氣象指數直接關聯，如降雨量、溫度或者風速等。當這些指數達到預定的閾值時，則會自動觸發保險賠付，無須等待實際損失的評估。這種即時賠付機制為農民提供了快速的經濟補償，幫助其盡快恢復生產，從而減輕天氣變化帶來的經濟壓力。

2.3 氣象數據支持的農業決策支持系統

氣象數據支持的農業決策支持系統在現代農業管理中扮演著極其重要的角色。通過將實時和歷史氣象數據與作物生長模型、土壤濕度監測和其他關鍵農業參數相結合，這些系統能夠為農民提供精確的、數據驅動的建議，從而優化各種關鍵的農業決策。這些決策包括確定最佳的種植時間，選擇適合當前和預期氣候條件的作物品種，規劃灌溉系統的布局和運行時間，以及制定肥料和其他農業投入品的使用計劃。例如，若預測顯示即將出現干旱，決策支持系統建議調整灌溉計劃以確保作物獲得足夠的水分，或推薦種植耐旱性更強的作物品種，以減少對水資源的依賴。

此外，這些系統還能夠分析氣象數據預測病蟲害的發生概率，從而幫助農業管理者制定更有效的病蟲害防治策略。通過這種方式，決策支持系統不僅可以提高農業生產的效率和效益，還可以增強農業生態系統對氣候變化和極端天氣事件的適應能力。值得注意的是，決策支持系統還可以幫助農民了解和應對長期氣候變化的影響。通過分析長期的氣象趨勢，系統可以推薦更為可持續的農業實踐，例如：改變作物輪作模式、采用保水性能更好的土壤管理技術，或引入更適合未來氣候條件的作物和耕作方法。

3 氣象數據在農業災害風險協作中的應用

3.1 提高公眾對農業氣象風險的認識

氣象數據在提高公眾對農業氣象風險認識方面發揮著關鍵作用。普及這些數據及其對農業生產影響的知識，可以為采取適當的預防和應對措施奠定基

礎[5]。通過教育培訓、媒體宣傳和社交媒體平臺，可以向農民、消費者和其他利益相關者提供有關天氣模式變化、極端氣候事件及其對作物生長周期、產量和質量潛在影響的信息。教育機構可以通過課程、研討會和擴展服務，傳授關于氣象數據分析和應用的知識，使農民能夠更好地理解如何利用這些信息優化農業決策。媒體宣傳，包括新聞報道、專題節目和紀錄片，可以突出氣象條件對農業的影響，增強公眾對這些影響的直觀感受。此外，社交媒體平臺提供了一個互動性強、傳播速度快的渠道，可以用于分享實時氣象信息、預警和實用的農業建議，從而幫助農民及時作出反應。

3.2 增強農業氣象災害信息的及時性

氣象數據的有效傳輸在提高農業氣象災害管理的效率方面起著核心作用。確保這些關鍵信息對所有相關方的可訪問性和可理解性，包括農民、政府機構、非政府組織和私營企業，對及時協調應對策略和優化資源分配至關重要。一個開放的溝通平臺可以促進信息的共享，確保所有利益相關者都能夠基于最新和最準確的氣象數據作出正確的決策。

農民可以依賴及時的氣象信息調整種植計劃、灌溉安排和收獲時間，從而減少天氣變化帶來的風險。政府部門可以利用這些數據制定更有效的農業政策和支持措施，同時提供必要的教育和培訓，幫助農民理解和應用這些信息。非政府組織可以借助這些數據設計針對性的項目和活動，以提高社區的抗災能力和促進可持續發展。企業，尤其是依賴農業供應鏈的企業，可以更好地制定生產和市場策略，以應對潛在的供應波動。

3.3 促進多方利益相關者的協作與信息共享

氣象數據的應用已經成為促進不同利益相關者之間合作和信息共享的重要推動力。通過整合來自氣象部門、科研機構、農業服務提供商和政府的數據，可以構建起綜合性的信息平臺，為決策者提供更為精確的風險評估和應對策略建議。這種跨部門和跨學科的合作模式對全球氣候變化背景下的復雜農業氣象風險管理至關重要。在信息網絡中，氣象部門提供最新的天氣監測和預報數據，科研機構貢獻深入的氣候模型和分析工具，農業服務提供商帶來實地經驗和作物管理知識，而政府機構負責制定政策框架并提供必要的支持和資源。通過多方協作，確保信息的流通和共享，使之從基礎研究到實際應用的轉化能更加高效、及時。

此外，不同來源的數據經過交叉驗證和綜合分析，可以減少單一數據源可能存在的偏差和不確定性，從而提高整體的風險評估精度。這對預測和應對極端天氣事件、病蟲害暴發以及其他可能影響農業生產的突發事件尤為重要。在全球化的背景下，這種合作和信息共享的模式還有助于跨國界的協調和響應。由于氣候變化和極端天氣事件的影響往往跨越國界，國際合作成為必要。通過共享氣象數據和最佳實踐，各國可以共同提高對氣候變異的適應能力，并協同制定更有效的減緩和適應策略。

4 結束語

在農業災害管理領域，綜合氣象數據的應用顯得至關重要。通過與作物生長模型的結合，氣象數據能夠提供精準的產量預測和種植建議，從而減輕不利氣候條件對農業生產的影響。在應對極端天氣事件，如干旱和洪澇方面，氣象數據的準確預測為早期干預措施提供了可能，可以減少災害對農業造成的損害。

此外，氣象數據在預測病蟲害發生中的應用，也可以幫助管理者及時采取措施，減少化學防治手段的使用，有利于環境保護。綜合氣象數據在提高農業災害風險管理能力中發揮著多維度的作用，對實現可持續的農業生產和保障全球糧食安全具有重要意義。未來，應進一步加強氣象數據的集成應用，開發更先進的分析工具，并推動跨學科研究，以便更好地應對不斷變化的氣候和復雜的農業氣象風險。

參考文獻

[1] 李敬海.氣象服務在廊坊市農業防災減災中的應用分析[J].農業災害研究，2023，13（10）：271-273.

[2] 高超.“互聯網+氣象理論”支撐下智慧農業氣象服務新模式：以安徽為例[J].農業災害研究，2022，12（12）：54-56.

[3] 趙博文.基于距中植被指數的黑龍江省農業災害遙感監測[D].哈爾濱：東北農業大學，2019.

[4] 姜姍.氣象為農業災害損失財險服務方案[J].科技風，2018 （21）：127.

[5] 黃杰飛.基于大數據處理的農業氣象災害評估模型研究[D].南京：南京信息工程大學，2017.