貴州烤煙氣象服務(wù)精細(xì)化行業(yè)化發(fā)展的展望

唐延婧，廖 波，宋 丹，杜正靜 (貴州省氣象服務(wù)中心，貴州貴陽550002)

貴州省得天獨(dú)厚的氣候特點(diǎn)非常適宜優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)，貴州烤煙以質(zhì)量醇和、品質(zhì)優(yōu)良的山地?zé)煻?，是我國重點(diǎn)烤煙生產(chǎn)基地之一，全國80%的卷煙廠均使用了貴州煙葉。作為貴州主要優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，烤煙生產(chǎn)在近年來發(fā)展很快。貴州省90%的縣(市)均有烤煙種植區(qū)，烤煙種植面積和質(zhì)量均有穩(wěn)步提高。

烤煙生產(chǎn)作為特殊的經(jīng)濟(jì)作物，是貴州地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)，也是氣象為農(nóng)服務(wù)的重點(diǎn)?？緹煱踩a(chǎn)保障、烤煙品質(zhì)與氣象條件關(guān)系密切。在烤煙生產(chǎn)中，避免或減輕不利天氣和氣候?qū)緹熒a(chǎn)的影響，對(duì)提升煙農(nóng)的種煙積極性、提高煙葉產(chǎn)量質(zhì)量、提升煙草行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近年來極端天氣氣候事件頻發(fā)，暴雨、冰雹、大風(fēng)、低溫凝凍、干旱等氣象災(zāi)害對(duì)烤煙生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響，僅2014年氣象災(zāi)害就導(dǎo)致全省烤煙出現(xiàn)輕度到重度受災(zāi)甚至絕收的種植面積達(dá)2.09萬hm2，對(duì)烤煙生產(chǎn)造成了巨大損失。因此，烤煙氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)、防御工作更是成為烤煙生產(chǎn)管理部門和生產(chǎn)者所關(guān)心的重點(diǎn)之一，也對(duì)烤煙氣象服務(wù)工作提出了更高要求和挑戰(zhàn)。筆者在此對(duì)貴州烤煙氣象服務(wù)工作中涉及的氣象災(zāi)害進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述，并回顧貴州省烤煙氣象服務(wù)工作的現(xiàn)狀及問題，重點(diǎn)探討當(dāng)前烤煙生產(chǎn)和氣象科技發(fā)展形勢(shì)下未來烤煙氣象服務(wù)精細(xì)化行業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)，以期為今后烤煙氣象服務(wù)工作的科研和業(yè)務(wù)提供方向和參考。

1 貴州烤煙氣象服務(wù)所涉及的氣象災(zāi)害

在烤煙的生長過程中，氣象災(zāi)害所引起的烤煙品質(zhì)和產(chǎn)量下降成為烤煙生產(chǎn)的重要威脅。貴州屬典型的低緯高原山區(qū)，氣候生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣，立體氣候明顯。貴州境內(nèi)5個(gè)氣候類型區(qū)內(nèi)［1］，煙草的生育期差別較大，各氣候類型區(qū)內(nèi)對(duì)烤煙生長影響較大且氣候統(tǒng)計(jì)中較易出現(xiàn)的氣象災(zāi)害如表1所示?？偟膩碚f，貴州的天氣氣候非常適宜培育優(yōu)質(zhì)烤煙，但對(duì)烤煙生產(chǎn)構(gòu)成威脅的氣象災(zāi)害繁多，且有區(qū)域性、階段性特點(diǎn)。

表1 貴州各煙區(qū)主要?dú)庀鬄?zāi)害類型

烤煙是一種喜溫喜熱作物，影響貴州烤煙品質(zhì)的主要是溫度，其次是日照和降水。由于烤煙種植技術(shù)的改進(jìn)，烤煙育苗基本均在溫室大棚內(nèi)或用地膜覆蓋技術(shù)，受氣溫影響較小。但煙草移栽期以后，氣溫低于10℃煙草生長就會(huì)受阻。貴州的烤煙移栽期期間，海拔較高的地區(qū)仍有出現(xiàn)連續(xù)低溫陰雨天氣的可能，長期低溫會(huì)造成煙苗停止生長或受凍死亡。進(jìn)入伸根期以后，雖然氣溫處于上升階段，但5、6月也是貴州的降雨集中期，常出現(xiàn)連陰雨天氣，使日平均氣溫維持在20℃以下。而烤煙大田生長期要求的溫度較高，最適宜的溫度范圍為20～25℃，因此連陰雨天氣造成的氣溫偏低對(duì)烤煙質(zhì)量也有一定影響。高溫(氣溫超過35℃)對(duì)烤煙生長發(fā)育也是不利的，黔東南及南部煙區(qū)在夏季常出現(xiàn)高溫天氣，從而影響到烤煙質(zhì)量。黔北和黔西北2個(gè)煙區(qū)的成熟采收期較晚，夏末秋初的氣溫下降快，因此這2個(gè)煙區(qū)在成熟采收期內(nèi)，低溫的威脅也不可忽視。

通常來說，貴州的烤煙生長大田期內(nèi)，降水量較為充沛，非常利于烤煙的生長發(fā)育。但由于雨量分布不均，貴州省西部地區(qū)容易發(fā)生春旱、黔北煙區(qū)容易發(fā)生夏旱，往往威脅烤煙生長和品質(zhì)。尤其在7～8月烤煙生長后期的降水對(duì)烤煙品質(zhì)影響較大，此時(shí)如果發(fā)生夏旱，對(duì)烤煙的危害是很大的。此外，在烤煙生長的移栽期和伸根期，適當(dāng)?shù)妮p度干旱利于烤煙的根系發(fā)展和煙葉茁壯;但在此期間貴州省處于降雨集中期，容易出現(xiàn)連陰雨天氣，過多的降水可能使煙苗的根系被過度浸泡，從而影響發(fā)育。連陰雨對(duì)烤煙的影響還在于日照時(shí)數(shù)的減少，而烤煙是喜光作物，充足而不強(qiáng)烈的光照更利于優(yōu)質(zhì)煙葉的形成。在旺長期之前出現(xiàn)陰雨寡照，會(huì)明顯影響烤煙質(zhì)量。

突發(fā)性、短時(shí)效的氣象災(zāi)害，如暴雨、冰雹、大風(fēng)，也時(shí)常威脅著烤煙生長。貴州的年降雨量充沛，但降雨時(shí)空分布不均，暴雨天氣頻繁發(fā)生。貴州暴雨具有突發(fā)性較強(qiáng)、降雨強(qiáng)度較大的特點(diǎn)，往往造成山洪、塌方、滑坡、泥石流等災(zāi)害。對(duì)烤煙生長而言，暴雨造成的衍生地質(zhì)災(zāi)害對(duì)煙田的水土保持無疑有著重要影響，且突發(fā)性強(qiáng)，全省范圍內(nèi)均有發(fā)生的可能性，難于防范;另一方面，連續(xù)的暴雨天氣會(huì)造成煙田漬澇，從而影響到烤煙質(zhì)量和產(chǎn)量。貴州冰雹主要集中在春季(3～5月)，黔西北、黔西南煙區(qū)是貴州省的多雹區(qū)，冰雹強(qiáng)度大。冰雹發(fā)生季節(jié)對(duì)應(yīng)移栽期，煙苗還沒有發(fā)育茁壯，冰雹災(zāi)害往往對(duì)烤煙生產(chǎn)造成很大損失。因此冰雹防御是黔西北、黔西南煙區(qū)的氣象災(zāi)害防御重點(diǎn)。貴州的大風(fēng)主要在春季，尤其在貴州省的西南部較多，很多大風(fēng)天氣伴隨著冰雹發(fā)生，對(duì)處于移栽期的煙苗有一定影響。

2 貴州煙草氣象服務(wù)的現(xiàn)狀及問題

貴州省煙草氣象服務(wù)開展由來已久，但服務(wù)比較零散，省、市、縣三級(jí)均有為煙草部門提供不同服務(wù)內(nèi)容，沒有完整的體系。目前的煙草氣象服務(wù)還存在災(zāi)害性天氣服務(wù)及時(shí)性和針對(duì)性不足、煙草氣象預(yù)報(bào)以面代點(diǎn)不夠精細(xì)、服務(wù)形式缺乏規(guī)范性和系統(tǒng)性的缺陷。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 需要發(fā)展專業(yè)的烤煙氣象監(jiān)測(cè) 針對(duì)性的氣象監(jiān)測(cè)產(chǎn)品才能夠提高烤煙氣象服務(wù)的專業(yè)性。由于農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)的特殊性，氣象部門在農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)方面的發(fā)展滯后于常規(guī)氣象觀測(cè)。目前與烤煙生產(chǎn)相關(guān)的土壤熵情、蒸發(fā)量、日照時(shí)數(shù)等監(jiān)測(cè)資料，除了在干旱監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮作用形成了產(chǎn)品外，其余大多還停留在科研應(yīng)用方面，沒有通過合適的產(chǎn)品和方法來業(yè)務(wù)化應(yīng)用。另外，煙草部門收集的地貌類型、微地貌以及土壤特性等地理信息數(shù)據(jù)，對(duì)烤煙氣象服務(wù)有著很高應(yīng)用和研究價(jià)值，但由于部門壁壘的限制，氣象和煙草部門雙方在信息共享方面存在不足。

2.2 烤煙氣象服務(wù)產(chǎn)品有待改進(jìn) 目前，貴州省烤煙氣象預(yù)報(bào)大多基于84個(gè)縣級(jí)以上氣象站的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)和天氣預(yù)報(bào)。而煙草的種植區(qū)域相對(duì)較分散，如威寧縣就存在3個(gè)種植區(qū)，目前的烤煙氣象服務(wù)產(chǎn)品在空間精度上往往不能反應(yīng)煙區(qū)的實(shí)際情況。在時(shí)間精度上，目前的烤煙氣象預(yù)報(bào)在1～7 d的中短期時(shí)效內(nèi)的產(chǎn)品較完善，準(zhǔn)確程度也較高，但10 d以上的延伸期預(yù)報(bào)以及中長期氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度還有待提高;短時(shí)臨近方面，在人工防雹方面的服務(wù)較為及時(shí)，但突發(fā)性短時(shí)效的烤煙氣象服務(wù)以監(jiān)測(cè)為主，服務(wù)手段大多依靠人工，手段有待改進(jìn)。

2.3 氣象致災(zāi)指標(biāo)的研究有待深入 在氣象災(zāi)害致災(zāi)指標(biāo)的研究方面，貴州過去主要針對(duì)電力、交通等行業(yè)進(jìn)行了研究。由于行業(yè)差異的影響，相同的災(zāi)害強(qiáng)度對(duì)不同的行業(yè)產(chǎn)生的影響差異較大，而針對(duì)烤煙在不同生育期的專項(xiàng)研究尚缺乏或尚待完善改進(jìn)。由于缺少系統(tǒng)業(yè)務(wù)化的煙草生長發(fā)育期內(nèi)氣象災(zāi)害指標(biāo)，使得服務(wù)產(chǎn)品的針對(duì)性不夠。

2.4 烤煙氣象服務(wù)業(yè)務(wù)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃 目前氣象對(duì)煙草行業(yè)僅限于同級(jí)部門之間的服務(wù)，在雙方之間的溝通與交流、上下級(jí)之間的聯(lián)動(dòng)以及應(yīng)急響應(yīng)流程規(guī)范上較欠缺。各級(jí)之間的服務(wù)內(nèi)容有所重疊，沒有系統(tǒng)規(guī)劃，造成資源浪費(fèi)，效率不高。

2.5 科研成果沒有向服務(wù)能力轉(zhuǎn)化 國內(nèi)外在氣象對(duì)烤煙的影響上有多方面的深入研究，在烤煙生產(chǎn)與氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)防御方面也有不少研究成果［2－7］，貴州地區(qū)在烤煙氣候區(qū)劃、氣象條件、氣象災(zāi)害分析等方面的研究成果也較多［1，8－11］，形成了科研理論基礎(chǔ)，也提出了不少防御對(duì)策。但烤煙服務(wù)產(chǎn)品仍然停留在常規(guī)產(chǎn)品簡(jiǎn)單加工、突發(fā)災(zāi)害人工服務(wù)的階段，出現(xiàn)了科研成果豐富和服務(wù)能力停滯不前的不均衡。必須要推動(dòng)科研成果向服務(wù)能力的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)化地推進(jìn)烤煙氣象服務(wù)的發(fā)展。

3 貴州烤煙氣象服務(wù)的精細(xì)化、行業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)

隨著烤煙行業(yè)發(fā)展中對(duì)煙葉種植風(fēng)險(xiǎn)的重視，以及在全省范圍內(nèi)烤煙和氣象行業(yè)深入合作，對(duì)烤煙氣象服務(wù)、保障工作提出了新的要求。另一方面，氣象科技的發(fā)展急需更新專業(yè)氣象服務(wù)的手段、方法，也使得精細(xì)化、針對(duì)性更強(qiáng)、手段更及時(shí)先進(jìn)的烤煙氣象服務(wù)和保障工作成為可能。可以預(yù)見，以自動(dòng)化氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)、精細(xì)化烤煙氣象條件預(yù)報(bào)為依托，發(fā)展精細(xì)化、行業(yè)化的烤煙行業(yè)專項(xiàng)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)防御系統(tǒng)，是雙方行業(yè)進(jìn)一步合作和技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近年來，與烤煙氣象服務(wù)保障工作相關(guān)的氣象科技現(xiàn)狀和發(fā)展主要有以下特點(diǎn)和改進(jìn)。

3.1 烤煙氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)有更多發(fā)展空間 針對(duì)農(nóng)業(yè)氣象行業(yè)特點(diǎn)的氣象監(jiān)測(cè)手段越來越豐富，為烤煙氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作提供了更多可發(fā)展空間。隨著傳感器和信息技術(shù)日益完善，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)方式發(fā)生了很大變化，荷蘭、以色列、美國、德國等在土壤水分、農(nóng)田小氣候、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)等方面已基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化［12］。近年來，我國也建立和完善了衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從宏觀和微觀角度來全面監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展，基于3S技術(shù)構(gòu)建了高空時(shí)空分辨率的災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，開展了干旱、洪澇、冷害等農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)［13－15］。貴州省現(xiàn)有的100多個(gè)土壤墑情觀測(cè)站在觀測(cè)密度和頻次上均有所提高，可實(shí)現(xiàn)煙區(qū)土壤墑情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸顯示，連續(xù)土壤水分變化監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性干旱預(yù)警等功能。2014年在鳳崗設(shè)立的烤煙試驗(yàn)園區(qū)，率先建立了煙田小氣候、生長期監(jiān)測(cè)試驗(yàn)站，為實(shí)時(shí)全面的烤煙氣象監(jiān)測(cè)開創(chuàng)了先河。另一方面，在大風(fēng)、冰雹、暴雨(漬澇)等災(zāi)害性天氣的觀測(cè)和預(yù)警上，依托貴州省短時(shí)臨近監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、基于市縣閃電資料、多普勒雷達(dá)和X波段天氣雷達(dá)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)資料以及降雹概率估算產(chǎn)品、SWAN系統(tǒng)的風(fēng)暴追蹤、山洪風(fēng)險(xiǎn)等先進(jìn)的監(jiān)測(cè)手段和監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，突發(fā)性災(zāi)害天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)警能力有了大幅提升。

3.2 精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品為烤煙精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警提供技術(shù)支撐 精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)能對(duì)農(nóng)業(yè)種植地區(qū)的光、熱、水、氣等條件進(jìn)行直接或間接的預(yù)報(bào)，這對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著重要的指導(dǎo)作用［16］，對(duì)烤煙生產(chǎn)也是如此。目前，短臨、中短期、延伸期預(yù)報(bào)的精細(xì)化程度和準(zhǔn)確率顯著提升。氣象系統(tǒng)內(nèi)主要的預(yù)報(bào)參考——?dú)W洲中心預(yù)報(bào)產(chǎn)品內(nèi)容更加豐富，并提供了0.25°×0.25°分辨率的精細(xì)化產(chǎn)品，準(zhǔn)確程度也在不斷提高。另一方面，由中國氣象局引進(jìn)的TWC(美國氣象頻道)精細(xì)化預(yù)報(bào)系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了15 d內(nèi)逐小時(shí)、分辨率為1 km×1 km的精細(xì)化產(chǎn)品，還在延伸期(15～45 d)的預(yù)報(bào)上填補(bǔ)了空白。這些都使得針對(duì)烤煙的短臨、中短期、中長期預(yù)報(bào)產(chǎn)品在準(zhǔn)確程度上有較大提升，且為氣象信息的精細(xì)化加工處理提供了技術(shù)支持，使得研發(fā)更多切合煙草行業(yè)需求的產(chǎn)品成為可能。未來氣象服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)也轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的釋用［17］，烤煙氣象服務(wù)保障系統(tǒng)項(xiàng)目也是服務(wù)能力順應(yīng)趨勢(shì)的優(yōu)化升級(jí)。

3.3 科研成果需要系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為服務(wù)能力 現(xiàn)有成果要轉(zhuǎn)化為專業(yè)氣象服務(wù)能力，需要立足省級(jí)層面的統(tǒng)籌規(guī)劃，以及煙草部門與氣象部門的深入合作。在毗鄰貴州的云南省，在烤煙生產(chǎn)服務(wù)上，就有將科研與氣象服務(wù)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了集成的煙草氣象服務(wù)產(chǎn)品系統(tǒng)。因此集中科研成果優(yōu)勢(shì)，將冰雹、大風(fēng)、暴雨等突發(fā)性氣象災(zāi)害的先進(jìn)監(jiān)測(cè)手段，以及干旱、低溫冷害等氣象災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)作為技術(shù)核心，盡力發(fā)布災(zāi)害預(yù)警信息的WEB分區(qū)自動(dòng)預(yù)警服務(wù)平臺(tái)，將科研實(shí)力轉(zhuǎn)化為結(jié)合烤煙生育期的災(zāi)害防御對(duì)策、生產(chǎn)建議產(chǎn)品，是行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是滿足烤煙行業(yè)的需求、為烤煙產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力保障的主要手段。

3.4 烤煙氣象服務(wù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)化發(fā)展趨勢(shì) 煙草部門與氣象部門的深入合作，推動(dòng)貴州烤煙氣象服務(wù)工作在服務(wù)流程、框架上有更深層次的改進(jìn)。貴州省煙草氣象服務(wù)工作目前在省、地、縣三級(jí)均有開展，各有工作重點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，但難免有一些重復(fù)性工作和資源分散的情況。在貴州省煙葉管理部門和貴州省氣象服務(wù)中心建立省級(jí)合作的背景下，本著整合資源、發(fā)揮各級(jí)優(yōu)勢(shì)、打造行業(yè)氣象服務(wù)優(yōu)勢(shì)的原則，建立基于省級(jí)氣象綜合數(shù)據(jù)庫、精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)，結(jié)合煙草管理單位需求，建設(shè)?。兀h烤煙氣象WEB分區(qū)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)平臺(tái)。在各級(jí)氣象－煙草管理部門之間建立視頻會(huì)商系統(tǒng)，并健全會(huì)商流程和機(jī)制，提高應(yīng)急決策、指揮、調(diào)度以及救災(zāi)的效率。

3.5 烤煙氣象專項(xiàng)服務(wù)系統(tǒng)符合專業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展趨勢(shì) 作為最終的服務(wù)手段，建立針對(duì)烤煙行業(yè)的專項(xiàng)服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)烤煙氣象服務(wù)業(yè)務(wù)的行業(yè)化、集約化。這也是未來專業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展的趨勢(shì)。基于省級(jí)氣象綜合數(shù)據(jù)庫、精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)、烤煙氣象災(zāi)害致災(zāi)指標(biāo)以及WEBGIS，實(shí)現(xiàn)歷史資料查詢統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)資料監(jiān)測(cè)分析、精細(xì)化預(yù)報(bào)顯示、預(yù)警信息告警及發(fā)布，不僅使服務(wù)產(chǎn)品更為直觀、及時(shí)，且更加客觀，減少人工服務(wù)的工作量，提高服務(wù)效率。

4 結(jié)語

隨著煙草和氣象行業(yè)的深入合作，整合精細(xì)化行業(yè)化的烤煙氣象服務(wù)業(yè)務(wù)體系，不僅能提升氣象防災(zāi)減災(zāi)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)科研轉(zhuǎn)化為服務(wù)能力，同時(shí)也能夠提供更符合烤煙管理部門要求、更切合烤煙生產(chǎn)實(shí)際的精細(xì)化、便捷、豐富的烤煙氣象服務(wù)產(chǎn)品，達(dá)到運(yùn)用科學(xué)手段為烤煙生產(chǎn)提供重要參考和保障的效果，從而產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。

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