短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用

石金偉，賴(lài)輝煌，楊慶波

（福建省德化九仙山氣象站，福建德化 362500）

0 引言

短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了有效保障，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著較強(qiáng)的指導(dǎo)作用。天氣變幻莫測(cè)，對(duì)農(nóng)業(yè)的影響很大。而短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)可以在短時(shí)間內(nèi)預(yù)測(cè)出天氣所出現(xiàn)的變化，提前預(yù)測(cè)出天氣造成的影響，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理的采取措施，減少時(shí)間和成本浪費(fèi)。

1 短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)的內(nèi)涵特征

1.1 短時(shí)天氣預(yù)報(bào)的內(nèi)涵

天氣預(yù)報(bào)大多時(shí)長(zhǎng)分為長(zhǎng)期、中期、短期3種。其中，長(zhǎng)期天天氣預(yù)報(bào)指的是10～15 d，中期天氣預(yù)報(bào)指的是4～9 d，而短期的天氣預(yù)報(bào)指的是1～3 d。短時(shí)天氣預(yù)報(bào)可以較快預(yù)測(cè)天氣自然災(zāi)害的發(fā)生，最長(zhǎng)不超過(guò)12 h。短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)可以及時(shí)地預(yù)報(bào)某個(gè)地區(qū)即將出現(xiàn)的天氣，如雷雨、強(qiáng)降水、大雨、大風(fēng)等突變天氣，使人們提前做好應(yīng)對(duì)措施。區(qū)別于長(zhǎng)期的天氣預(yù)報(bào)，短時(shí)天氣預(yù)報(bào)具有強(qiáng)大的時(shí)效功能，它可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障，可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供相關(guān)的資料信息，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)按照精準(zhǔn)的天氣預(yù)報(bào)在合適的時(shí)間內(nèi)做出籌備工作。

1.2 主要特征

短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，尤其在農(nóng)業(yè)天氣預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)工作中效果明顯。我們通過(guò)分析短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)得出該天氣預(yù)報(bào)形式特征：第一，短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)相比傳統(tǒng)的天氣預(yù)報(bào)方式時(shí)間短、預(yù)報(bào)頻率高。其原因是，短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)的是未來(lái)2 h之內(nèi)的天氣情況，很大程度上保證了天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，因?yàn)槎虝r(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)天氣時(shí)需要考慮到因素較少，分析天氣情況更為簡(jiǎn)單。第二，在過(guò)去，受科學(xué)技術(shù)局限性等因素的影響，很難保證預(yù)報(bào)的效率和精度，天氣預(yù)報(bào)的氣象監(jiān)測(cè)、分析也不夠精準(zhǔn)。隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)發(fā)展密切，這就為氣象學(xué)工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。新科技的應(yīng)用使氣象工作的開(kāi)展也得到了顯著提升。比如氣象衛(wèi)星、云計(jì)算、云存儲(chǔ)、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、現(xiàn)代通信中都用到了短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)。氣象工作者能夠通過(guò)短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)精準(zhǔn)化的進(jìn)行天氣狀況監(jiān)測(cè)，對(duì)信息進(jìn)行分析和處理，有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。同時(shí)，也保證了短時(shí)氣象天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和效率性，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益得到提升。

2 短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的重要性及意義

2.1 重要性

在我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中，氣象監(jiān)測(cè)和研究工作十分重要。氣象監(jiān)測(cè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)人員通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地掌握天氣的變化，可以提前讓大眾對(duì)天氣變化進(jìn)行了解掌握，這樣就能夠留給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)足夠的時(shí)間進(jìn)行農(nóng)業(yè)防護(hù)，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。我們國(guó)家是農(nóng)業(yè)大國(guó)，氣象預(yù)測(cè)對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)必不可少。國(guó)民經(jīng)濟(jì)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，就需要知道天氣變化情況，了解預(yù)報(bào)氣象數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供指導(dǎo)，使農(nóng)作物少受天氣的影響，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

2.2 意義

2.2.1 提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性

一般情況下，預(yù)報(bào)的時(shí)間比較短，那么天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性就會(huì)高，如果預(yù)報(bào)的時(shí)間比較長(zhǎng)，那么天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性也會(huì)下降。所以天氣氣象服務(wù)產(chǎn)品的質(zhì)量直接與氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性成正比。短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，能夠預(yù)測(cè)出短時(shí)間內(nèi)的天氣變化。在工作人員了解天氣的變化之后，分析氣象數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)性能夠提高氣象服務(wù)質(zhì)量，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到氣象災(zāi)害降到最低。

2.2.2 提高短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)的氣象災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)能力

短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)是通過(guò)現(xiàn)代傳媒手段讓我們知道短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)的重要性，對(duì)城市發(fā)展和農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要影響，這樣可以有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)氣象預(yù)報(bào)中不足的問(wèn)題，進(jìn)而避免各種自然氣象災(zāi)害。

2.2.3 短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)具有時(shí)效性和針對(duì)性

滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求是短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)的主要優(yōu)勢(shì)，將數(shù)據(jù)信息及時(shí)傳遞給用戶(hù)，讓用戶(hù)能夠根據(jù)自然災(zāi)害的類(lèi)型進(jìn)行有效預(yù)防。短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)的及時(shí)性和針對(duì)性還可以縮短錄制以及播放之間的時(shí)差，規(guī)避天氣預(yù)報(bào)過(guò)程中有可能出現(xiàn)的空白段落，能夠預(yù)防氣象災(zāi)害發(fā)生對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成重大的影響。

3 短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用分析

3.1 2021年全年區(qū)域自動(dòng)站維修保障情況

2021年全省區(qū)域站維修保障情況、故障類(lèi)型情況等，詳見(jiàn)表1、圖1、圖2，傳感器故障中降水傳感器故障226次。

表1 2021年全省區(qū)域站維修保障情況

圖1 2021年全省區(qū)域站故障類(lèi)型占百分比

圖2 2021年全省區(qū)域站故障類(lèi)型分布圖

3.2 原因分析

通過(guò)數(shù)據(jù)我們得知，國(guó)家級(jí)臺(tái)站故障，主要故障原因?yàn)榫€(xiàn)纜損壞及接觸不良、雷擊導(dǎo)致設(shè)備損壞等。天氣雷達(dá)故障主要是發(fā)射機(jī)和天線(xiàn)伺服系統(tǒng)故障。風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)運(yùn)行故障主要是前端機(jī)軟件卡死和TR組件故障。區(qū)域自動(dòng)站故障原因?yàn)橛炅慷氯?、蓄電池充電效能低下所?dǎo)致。土壤水分觀測(cè)站故障土壤水分傳感器故障以及采集器老化等。

3.3 采取措施，提高短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用

傳感器線(xiàn)纜及線(xiàn)纜接頭處重點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)故障隱患及時(shí)排除，盡可能避免因線(xiàn)纜損壞而導(dǎo)致故障發(fā)生；同時(shí)，也要加強(qiáng)觀測(cè)場(chǎng)防雷和等電位檢查，特別是主采、地溫分采、溫室分采是否等電位，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，盡可能防止雷擊故障發(fā)生。

雨量堵塞、蓄電池充電效能低下各級(jí)保障部門(mén)加強(qiáng)站點(diǎn)監(jiān)控和維護(hù)，特別是建站時(shí)間較長(zhǎng)站點(diǎn)蓄電池性能檢查，發(fā)現(xiàn)效能低下蓄電池及時(shí)更換，盡可能減少該類(lèi)故障發(fā)生；同時(shí)，要加強(qiáng)重要站點(diǎn)巡查維護(hù)，特別是觀測(cè)場(chǎng)環(huán)境清理，及時(shí)清潔雨量傳感器淤泥和雜草，更換老化干簧管，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

土壤水分傳感器故障以及采集器老化等，保障人員加強(qiáng)站點(diǎn)的監(jiān)控和維護(hù)，發(fā)生故障時(shí)及時(shí)處理并盡可能減少該類(lèi)故障的發(fā)生。

3.4 2022上半年綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量

上半年觀測(cè)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，觀測(cè)設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量均達(dá)到省級(jí)目標(biāo)考核值（圖3、圖4）。

圖3 設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定率（可用性）（A、B）

圖4 區(qū)域站設(shè)備故障分布情況

3.4.1 故障分析

1）2022年1～6月份，全省地區(qū)區(qū)域站總體故障624次，其中天氣站故障84次，省級(jí)考核站點(diǎn)故障540次。從故障分布看，主要集中在傳感器故障；從要素故障分布看，主要集中在雨量故障，主要是由于雨量筒堵塞及干簧管損壞導(dǎo)致。

2）土壤水分觀測(cè)站故障1次（連城），故障原因?yàn)椴杉鞴收蠈?dǎo)致個(gè)別數(shù)據(jù)異常，國(guó)家級(jí)臺(tái)站故障1次，主要故障原因?yàn)榈販鼐€(xiàn)纜被老鼠咬斷導(dǎo)致地溫?cái)?shù)據(jù)缺測(cè)。

3）有的臺(tái)站預(yù)警聯(lián)動(dòng)機(jī)制未建立或建立不夠完善，導(dǎo)致存在未提前啟動(dòng)應(yīng)急觀測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)；臺(tái)站對(duì)冰雹天氣預(yù)判能力較為薄弱；應(yīng)急演練不充分，人員應(yīng)急觀測(cè)能力不足，對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)定不太熟練。

3.4.2 采取措施，提高短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用

1）蓄電池充電效能低下，各級(jí)保障部門(mén)加強(qiáng)站點(diǎn)監(jiān)控和維護(hù)，特別是建站時(shí)間較長(zhǎng)站點(diǎn)蓄電池性能檢查，發(fā)現(xiàn)效能低下蓄電池及時(shí)更換，盡可能減少該類(lèi)故障發(fā)生；同時(shí)，建議臺(tái)站加強(qiáng)站點(diǎn)管理和維修維護(hù)情況的落實(shí)，特別是已開(kāi)展社會(huì)化保障的地區(qū)，維修人員在填寫(xiě)故障單時(shí)，請(qǐng)核實(shí)后上報(bào)，盡可能避免誤報(bào)情況的發(fā)生。

2）雨量故障原因?yàn)橛炅慷氯屯ㄐ拍K故障所導(dǎo)致，建議各級(jí)保障部門(mén)加強(qiáng)站點(diǎn)監(jiān)控和維護(hù)，及時(shí)掌握站點(diǎn)基站信號(hào)升級(jí)情況，更換信號(hào)差站點(diǎn)通信模塊；同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)雨量傳感器及時(shí)維護(hù)，清理雜草和淤泥，更換老化干簧管和翻斗，盡可能減少該類(lèi)故障發(fā)生。

3）土壤水分觀測(cè)站故障建議保障人員加強(qiáng)站點(diǎn)的監(jiān)控和維護(hù)，發(fā)生故障時(shí)及時(shí)處理并盡可能減少該類(lèi)故障的發(fā)生。

4）國(guó)家級(jí)臺(tái)站故障建議臺(tái)站加強(qiáng)管道防鼠防蟲(chóng)措施檢查，發(fā)現(xiàn)故障隱患及時(shí)排查通信線(xiàn)纜故障，盡可能避免因線(xiàn)纜損壞影響質(zhì)量。

3.4.3 提高氣象服務(wù)質(zhì)量

1）進(jìn)一步壓實(shí)數(shù)據(jù)安全責(zé)任。各單位要把氣象數(shù)據(jù)安全納入重要議事日程，主要負(fù)責(zé)人要親自抓，要嚴(yán)格落實(shí)《中國(guó)氣象局網(wǎng)絡(luò)安全管理辦法》和《氣象數(shù)據(jù)管理辦法》要求，進(jìn)一步明確數(shù)據(jù)安全責(zé)任，把責(zé)任落實(shí)到每一個(gè)單位、每一名干部職工，切實(shí)做好網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全工作。

2）嚴(yán)格氣象內(nèi)部業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接入管理。各單位要認(rèn)真梳理清查本地本單位范圍內(nèi)接入氣象內(nèi)部業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各類(lèi)終端，切斷所有違規(guī)入網(wǎng)終端。嚴(yán)禁未承擔(dān)公共氣象服務(wù)職能的企業(yè)接入氣象內(nèi)部業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)接入的，責(zé)令一個(gè)月內(nèi)斷網(wǎng)，完成斷網(wǎng)前，要加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全監(jiān)控，防止發(fā)生數(shù)據(jù)安全事件。已入網(wǎng)的承擔(dān)公共氣象服務(wù)職能的企業(yè)一周之內(nèi)完成報(bào)批，未獲批準(zhǔn)的，一個(gè)月內(nèi)完成斷網(wǎng)。省內(nèi)各相關(guān)企業(yè)的內(nèi)網(wǎng)接入報(bào)請(qǐng)觀測(cè)處批準(zhǔn)并報(bào)預(yù)報(bào)司備案同意。

3）從嚴(yán)實(shí)施氣象數(shù)據(jù)安全審查。各單位要認(rèn)真清查規(guī)范對(duì)各類(lèi)企業(yè)提供氣象數(shù)據(jù)情況，為企業(yè)提供超出《基本氣象資料和產(chǎn)品共享目錄》范圍數(shù)據(jù)的，《目錄》范圍外不涉及原始數(shù)據(jù)的，報(bào)觀測(cè)處審查批準(zhǔn)；《目錄》范圍外涉及原始數(shù)據(jù)的報(bào)觀測(cè)處，由觀測(cè)處報(bào)預(yù)報(bào)司審查批準(zhǔn)。對(duì)于未經(jīng)審查或?qū)彶槲传@批準(zhǔn)向各類(lèi)企業(yè)提供超出《目錄》范圍數(shù)據(jù)的，在一個(gè)月內(nèi)停止提供。各級(jí)氣象部門(mén)暫停新成立與氣象數(shù)據(jù)服務(wù)有關(guān)的各類(lèi)企業(yè)。各單位要立即停止通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站提供的超《目錄》范圍氣象數(shù)據(jù)下載服務(wù)。氣象檔案數(shù)字化加工場(chǎng)所安防措施不符合要求的，要立即整改。加強(qiáng)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)等各類(lèi)外協(xié)公司的管理，確保數(shù)據(jù)安全、業(yè)務(wù)安全。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們國(guó)家是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，為了滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)發(fā)展下需求，應(yīng)該在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中應(yīng)用短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)，通過(guò)體系建設(shè)運(yùn)行、日常監(jiān)督檢查、內(nèi)審、外審等方式。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有工作（業(yè)務(wù)）流程缺陷并進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，降低風(fēng)險(xiǎn)，提高了管理效能；對(duì)現(xiàn)有工作（業(yè)務(wù)）流程有變革性的創(chuàng)新，變革績(jī)效明顯，能夠保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的健康發(fā)展。