农业防灾抗灾理念下气象综合观测体系的完善路径
高倩
（鄂尔多斯市气象局，内蒙古鄂尔多斯017010）
摘要在农业生产防灾抗灾中，气象综合观测体系起到了非常重要的作用，是筑牢农业防灾减灾第一道防线的重要基础。本文对农业生产中的常见气象灾害进行了分析，对气象综合观测体系在农业防灾减灾中的应用价值及完善路径进行研究，为农业增产增收提供保障。
关键词农业；气象灾害；观测；防灾减灾；农作物
中图分类号S16文献标识码A
文章编号1007-7731（2023）11-0136-04
农作物生长与当地气象因素有着密切关联，在作物生长期间如果出现恶劣天气、极端天气，会给农业生产带来极大阻力，造成农业生产减产。为减少气象灾害对农业生产造成的不利影响，多年来我国气象部
门一直非常注重气象观测工作，引入先进的气象观测技术与设备，致力于提高气象观测工作水平与质量，为农业生产提供精准的气象预报服务。随着生态环境的变化，近几年我国各地气象灾害频频发生，虽然人类无法阻止气象灾害的发生，但可以通过气象综合观测系统提前预知并发送预警信息，利用技术手段进行干预，降低气象灾害造成的损失。气象部门应加强管理，提高气象观测工作质量，保证灾害预警信息的及时性、准确性与可靠性，充分发挥气象综合观测体系防灾减灾的作用。
1常见农业气象灾害
在农作物生长过程中，由于自然环境中气象条件不符合农作物的生长要求而出现大范围的减产或绝收的现象，一般被称为农业气象灾害。我国地域广阔，季风气候显著，各地发生的气象灾害也不相同，常见的主有干旱、洪涝、低温霜冻、冰雹、干热风等，这些气象灾害都会给农业生产带来了严重困扰[1]。1.1干旱
由于降水过少或在很长一段时间内没有降水，土壤中的水分流失严重，空气也变得异常干燥，这就意味着出现了干旱灾害。由于干旱的原因出现大面积农作物生长迟缓、枯死等现象，甚至有的地区会出现连续季节性干旱，给农业生产造成了毁灭性打击。如果干旱发生在春耕季节，会严重影响农作物幼苗的存活率；如果在夏季高温季节出现干旱，许多作物因高温缺水而出现发育不良甚至枯死情况。干旱会造成地下水位下降、河流断流，还会给人们的生活造成极大影响。
1.2洪涝
一般洪涝灾害是由暴雨引起，在短时间内出现比较集中的强降水，或者出现长时间的降水后地势低洼地区无法快速排水而造成水的集聚，从而引发洪涝灾害。洪涝灾害会造成农田中大量水无法及时排出，农作物长时间浸泡在水中而无法正常呼吸，从而引起不同程度的损伤，最终导致减产甚至绝收。洪涝灾害不仅对作物生长带来毁灭性的打击，对于房屋、道路、桥梁等的破坏也非常严重，甚至可能引起山体滑坡等。比如，2021年河南郑州发生了特大暴雨灾害，出现了罕见持续性强降水，受灾面积遍及150个县市，造成直接经济损失超过1 200亿元[2]。
1.3低温霜冻
低温冷空气的入侵会引起剧烈降温，同时可能
作者简介高倩（1978—）女，内蒙古鄂尔多斯人，本科，工程师。研究方向：气象观测。
收稿日期2023-03-20
伴有大风、雨雪、霜冻天气出现，从而导致霜冻灾害。比较常见的是冷空气迅速入侵，环境温度与土壤温度迅速下降，作物遭受到冷空气的侵袭可能会出现死亡。低温霜冻灾害主要发生于春季和秋季，春季发生低温冻害，会影响幼苗的正常生长发育，果树也会因低温出现冻伤；秋季发生冻害，可能会
对未成熟以及还未收获的果实带来致命的打击。无论是春季还是秋季冻害，给作物造成的破坏都是毁灭性的，轻则大面积减产，严重时颗粒无收。据统计，2021年全国各地因低温冷冻和雪灾造成的直接经济损超过130亿元。
1.4冰雹
发生冰雹的主要原因是强对流天气，冷热气流对冲时温度骤降，水汽迅速凝结固化而形成冰雹。冰雹的杀伤力非常大，除了对农作物形成毁灭性打击外，人员、建筑、车辆等都会受到不同程度的损坏，冰雹已经成为我国严重的自然灾害之一[3]。在我国冰雹一般出现在3—10月份，大部分地区都发生过不同程度的冰雹灾害，但基本都发生在局部地区，比如个别的县、区、乡镇等。冰雹灾害发生时常伴有大风，更增加了其破坏力，作用于农作物上会发生大面积的倒伏，对植株茎、叶、果实等造成严重的机械性伤害。比如，2021年4月份江苏南通等地发生了严重的风雹灾害，风力高达13~15级，有1.1万hm2的农作物在冰雹灾害中受到严重损坏，造成直接经济损失达到1.6亿元。
1.5干热风
干热风具有高温低湿同时伴有一定风力的特征，一般出现在5—6月份的温暖时节，主要侵害对象为小麦、棉花、瓜果等。干热风形成后风速≥2m/s，气温≥30℃，相对湿度≤30%，高温低湿的环境下作物体内水分快速蒸腾，导致植株体内水分快速流失而提前成熟或枯萎死亡。干热风的成因与当地的自然
环境相关，当气温快速升高而雨水较少时，会快速形成一个强势的大陆热低压，其周围的气压梯度也会随着气温的升高逐渐增大，此时就会形成一股干热的气流并不断旋转，最终形成破坏力强大的干热风[4]。在干热风的破坏下作物体内水分消耗非常快，叶绿素形成、光合作用等正常生长状态被打破，当小麦遭遇干热风后会影响灌浆，植株枯萎，麦粒因灌浆不足而干瘪，减产严重。
2气象综合观测体系及其作用
2.1气象综合观测体系概述
农业安全生产与抗灾减灾都离不开精准的气象预报，在应对多种气象灾害工作中天气预警是第一道防线，而气象数据的获取则来自于气象综合观测体系。多年来，我国在气象观测方面一直都投入了大量资源，观测能力与观测水平都得到了较大幅度提升，在农业防灾减灾领域发挥着不可替代的作用。
现代农业生产越来越依赖于气象综合观测体系，精准的气象预报成为农业生产活动开展的重要基础，在农作物种植与管理中起到了指导性与前瞻性的作用。在传统农业种植中信息技术与生产技术均不发达，农民从事农业生产主要依靠多年来形成的经验并结合历法进行推算、预判，随着科学技术、信息技术的发展与普及，气象预报服务成为指导农业生产的重要依据，尤其是农业气象综合监测体系形成之后，实现了对气象变化的动态化观测，为相关单位和用户提供气象预报服务[5]。
气象综合观测体系由国家建设，是关乎社会稳定发展的重要公共资源，在国家的大力扶持下我国气象观测系统建设逐步完善。气象综合观测体系基本由3个部分组成，按照传感器所处位置的不同分为地基观测、空基观测和天基观测，三者之间相互协调、相互配合、优势互补，共同组成了气象综合观测体系。气象综合观测系统主要观测地面、高空及空间范围内的大气圈层，在长期不间断动态观测下获取大气圈及相关圈层的特征变化数据。可以将整个观测程序看作是一条精密的流水线，期间完成高精度气象数据的获取到传输完成，无论哪个环节出现偏差都会影响到最终观测数据的准确性[6]。
2.2农业气象要素监测作用
为加强对气象灾害的预警预防工作，我国各地都加大了气象观测的投入，新型观测技术与观测设备不断应用到气象综合观测体系中。近些年，我国
高倩：农业防灾抗灾理念下气象综合观测体系的完善路径
安徽农学通报2023年11期农业信息·农业气象
农业种植逐步向规模化生产转型，农业生产对于气象观测、气象预报的依赖逐渐加强。通常农作物都有自己的生长习性，在不同的生长阶段对于气候条件的要求也不相同，作物的种植密度、产量、质量等都与气象因素密切相关。影响农作物生长的气象要素主要包括温度、湿度、风向、风速、降水、气
压、光照等，通过气象综合观测体系对这些要素进行实时监测。随着新技术的应用，我国各地开始引入一些新型的气象观测仪器与设备，建立了自动化气象观测站，依托自动化观测技术与卫星遥感系统进行数据采集，部分地区已经布局新型农田小气候监测设备，这种设备集成了高、精、尖科学技术与计算机技术，用于农田环境气候因子、土壤环境因子的实时在线监测，同时结合本地气候变化规律与农作物的生长特性，制定最佳的农田管理方案。农田小气候监测设备可以为农业生产构建起一道防灾预警系统，精准的观测数据为农户提供最佳防灾减灾方案及水肥管理指导，并且通过自动化控制系统可以实现远程管理、智能化自动灌溉，具有兼容性强、操作简便的优点，在范围推广后可以成为现代化农业生产的最佳助力。
2.3防灾减灾作用
气象变化不受人力所控制，在农作物的整个生长期会受到不同程度气象灾害的影响，这些气象灾害会严重影响作物的生长发育，导致作物减产甚至绝产[7]。当地气象部门的重要职责就是通过气象综合观测体系及时获取准确的气象信息，借助卫星遥感、雷达等专业技术与设备对强对流灾害性天气等气象变化进行实时监测，精密的测温仪器可以监测本地高温热浪变化，气象部门将监测到的数据结果经过分析整理后制作成预警信息向农业部门和广大农户推送，帮助农户做好防范。在当前信息化、网络化时代，气象预警信息的传播方式也有很多，比如通过电视、广播、、微博、手机短信、短视频平台等，确保众能够在第一时间了解天气预警。人们在收到相关预警信息后可以提前制定应对措施做
好防御，避免或者降低因气象灾害造成的经济损失。如果观测到比较严重的气象灾害即将发生，气象部门应对观测数据进行深层次分析，并在最短的时间内发布预警信息，以保证相关部门与人民众能够更快更好地采取有效的应对措施，以降低气象灾害造成的损失。总体来说气象观测工作可及时掌握气象变化情况，为农业生产提供便利，增强了农民抵御自然灾害的能力，在防灾抗灾工作中发挥着不可替代的作用。
3提升农业气象防灾减灾能力的对策
3.1增强气象综合观测体系预警能力
在农业防灾抗灾工作中气象灾害预警是工作的重点，因此气象部门应加强对气象预报预警工作的精细化管理，提高气象预报的及时性与准确性，保证做到“定时、定点、定量”发送预报预警信息。通常农村地区通信条件相对较差，导致气象预报预警信息难以普及。针对这种情况应完善预报预警信息发布制度，充分了解农村地区通信网络的特点，利用现有的信息发布资源，进一步拓宽信息发送渠道，比如通过广播、电视、电信运营商等定时向广大农户发送，确保气象灾害预警信息能够及时发布[8]。目前，针对我国农村地区的“村村通”建设正逐步完善，可以建立农村气象灾害预警信息发布系统，在观测到气象灾害后及时发布，由村委会通过村里的广播系统进行发布。
3.2建立智慧化农业气象服务平台
目前，智能化、数字化、信息化技术的应用加快了气象观测工作的发展，智慧化气象服务平台建设将逐步实现。依托先进的互联网技术、物联网技术以及大数据技术等，开展农业气象服务工作，气象综合观测体系将进一步完善，气象预备效率与水平都将得到有效提升。在智慧化农业气象服务平台上，农业部门及广大农户可以及时准确获取最近一段时间内的气象变化情况，也可以学习到更多农业生产知识，根据气象信息与科学的农业生产指导制定生产计划，加强田间管理，有效规避气象灾害，降低因气象灾害造成的经济损失。在智慧化气象服务平台上，气象信息可以以图文的形式呈现，广大农户可通过智能终端App进行查看，了解气象灾害的危害及相关的预防措施，这种传播方式更加（下转142页）
安徽农学通报2023年11期农机装备·农业工程
风和乱流中易偏离飞行线路，难以保持平稳的飞行姿态；无线信号传输存在盲点，影响调查测量精度；抗干扰能力较差，强信号干扰易造成与地面工作站失去联系；精通无人机操作的技术人员缺乏，影响无人机在林业中的有效应用。
我国是林业大国，森林覆盖面积居于世界前列，林业工作高质量发展需要更精确高效的林业信息检测手段，灵活运用无人机等先进的科学技术手段对传统的林业技术进行改革是大势所趋。随着社会进步及科技发展，未来将会有更多的高科技将被应用到无人机领域，无人机的系统功能和性能将持续提升，
如无人机电池容量增大，续航时间会更长；遥感技术和光学仪器制造技术的提高，无人机遥感成像精度更高，随着3S技术功能日渐强大，无人机在林业中的应用必将更广泛，在林业工作中发挥越来越重要的作用。随着现代林业、精准林业和智慧林业等概念和理论的不断完善，林业也将从传统的粗放管理进入到数字化、信息化和智能化的时代。
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（责编：张蓓）
科学、便捷、有效，提高了广大农户防灾抗灾的意识和应对气象灾害的能力[9]。
干热风4结语
中国是农业生产大国，农业经济是我国重要的经济结构之一，但从当前生产力水平来看与发达国家还有一定差距，抵御气象灾害的能力也较薄弱。农业生产与气象因素关系密切，为保证农业生产的顺利
进行，提高农业生产的经济效益，应提高应对气象灾害的能力。通过分析可知，我国常见的气象灾害主要有干旱、洪涝、霜冻、冰雹和干热风等。在应对气象灾害方面，气象综合观测体系发挥着重要作用，充分发挥气象观测的技术优势，提高观测数据的及时性与准确性，加快智慧化气象观测平台建设，保证气象预报预警信息能够及时准确的发送到用户侧，增强农业生产防灾抗灾的能力。
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（责编：何艳）
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