高倩
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摘要 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)防災(zāi)抗災(zāi)中,氣象綜合觀測(cè)體系起到了非常重要的作用,是筑牢農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的重要基礎(chǔ)。本文對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的常見(jiàn)氣象災(zāi)害進(jìn)行了分析,對(duì)氣象綜合觀測(cè)體系在農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用價(jià)值及完善路徑進(jìn)行研究,為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收提供保障。
關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè);氣象災(zāi)害;觀測(cè);防災(zāi)減災(zāi);農(nóng)作物
中圖分類號(hào) S16 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 1007-7731(2023)11-0136-04
農(nóng)作物生長(zhǎng)與當(dāng)?shù)貧庀笠蛩赜兄芮嘘P(guān)聯(lián),在作物生長(zhǎng)期間如果出現(xiàn)惡劣天氣、極端天氣,會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)極大阻力,造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減產(chǎn)。為減少氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的不利影響,多年來(lái)我國(guó)氣象部門一直非常注重氣象觀測(cè)工作,引入先進(jìn)的氣象觀測(cè)技術(shù)與設(shè)備,致力于提高氣象觀測(cè)工作水平與質(zhì)量,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)的氣象預(yù)報(bào)服務(wù)。隨著生態(tài)環(huán)境的變化,近幾年我國(guó)各地氣象災(zāi)害頻頻發(fā)生,雖然人類無(wú)法阻止氣象災(zāi)害的發(fā)生,但可以通過(guò)氣象綜合觀測(cè)系統(tǒng)提前預(yù)知并發(fā)送預(yù)警信息,利用技術(shù)手段進(jìn)行干預(yù),降低氣象災(zāi)害造成的損失。氣象部門應(yīng)加強(qiáng)管理,提高氣象觀測(cè)工作質(zhì)量,保證災(zāi)害預(yù)警信息的及時(shí)性、準(zhǔn)確性與可靠性,充分發(fā)揮氣象綜合觀測(cè)體系防災(zāi)減災(zāi)的作用。
1 常見(jiàn)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
在農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中,由于自然環(huán)境中氣象條件不符合農(nóng)作物的生長(zhǎng)要求而出現(xiàn)大范圍的減產(chǎn)或絕收的現(xiàn)象,一般被稱為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。我國(guó)地域廣闊,季風(fēng)氣候顯著,各地發(fā)生的氣象災(zāi)害也不相同,常見(jiàn)的主有干旱、洪澇、低溫霜凍、冰雹、干熱風(fēng)等,這些氣象災(zāi)害都會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重困擾[1]。
1.1 干旱
由于降水過(guò)少或在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有降水,土壤中的水分流失嚴(yán)重,空氣也變得異常干燥,這就意味著出現(xiàn)了干旱災(zāi)害。由于干旱的原因出現(xiàn)大面積農(nóng)作物生長(zhǎng)遲緩、枯死等現(xiàn)象,甚至有的地區(qū)會(huì)出現(xiàn)連續(xù)季節(jié)性干旱,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了毀滅性打擊。如果干旱發(fā)生在春耕季節(jié),會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)作物幼苗的存活率;如果在夏季高溫季節(jié)出現(xiàn)干旱,許多作物因高溫缺水而出現(xiàn)發(fā)育不良甚至枯死情況。干旱會(huì)造成地下水位下降、河流斷流,還會(huì)給人們的生活造成極大影響。
1.2 洪澇
一般洪澇災(zāi)害是由暴雨引起,在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)比較集中的強(qiáng)降水,或者出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的降水后地勢(shì)低洼地區(qū)無(wú)法快速排水而造成水的集聚,從而引發(fā)洪澇災(zāi)害。洪澇災(zāi)害會(huì)造成農(nóng)田中大量水無(wú)法及時(shí)排出,農(nóng)作物長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中而無(wú)法正常呼吸,從而引起不同程度的損傷,最終導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕收。洪澇災(zāi)害不僅對(duì)作物生長(zhǎng)帶來(lái)毀滅性的打擊,對(duì)于房屋、道路、橋梁等的破壞也非常嚴(yán)重,甚至可能引起山體滑坡等。比如,2021年河南鄭州發(fā)生了特大暴雨災(zāi)害,出現(xiàn)了罕見(jiàn)持續(xù)性強(qiáng)降水,受災(zāi)面積遍及150個(gè)縣市,造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)1 200億元[2]。
1.3 低溫霜凍
低溫冷空氣的入侵會(huì)引起劇烈降溫,同時(shí)可能伴有大風(fēng)、雨雪、霜凍天氣出現(xiàn),從而導(dǎo)致霜凍災(zāi)害。比較常見(jiàn)的是冷空氣迅速入侵,環(huán)境溫度與土壤溫度迅速下降,作物遭受到冷空氣的侵襲可能會(huì)出現(xiàn)死亡。低溫霜凍災(zāi)害主要發(fā)生于春季和秋季,春季發(fā)生低溫凍害,會(huì)影響幼苗的正常生長(zhǎng)發(fā)育,果樹(shù)也會(huì)因低溫出現(xiàn)凍傷;秋季發(fā)生凍害,可能會(huì)對(duì)未成熟以及還未收獲的果實(shí)帶來(lái)致命的打擊。無(wú)論是春季還是秋季凍害,給作物造成的破壞都是毀滅性的,輕則大面積減產(chǎn),嚴(yán)重時(shí)顆粒無(wú)收。據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年全國(guó)各地因低溫冷凍和雪災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損超過(guò)130億元。
1.4 冰雹
發(fā)生冰雹的主要原因是強(qiáng)對(duì)流天氣,冷熱氣流對(duì)沖時(shí)溫度驟降,水汽迅速凝結(jié)固化而形成冰雹。冰雹的殺傷力非常大,除了對(duì)農(nóng)作物形成毀滅性打擊外,人員、建筑、車輛等都會(huì)受到不同程度的損壞,冰雹已經(jīng)成為我國(guó)嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一[3]。在我國(guó)冰雹一般出現(xiàn)在3—10月份,大部分地區(qū)都發(fā)生過(guò)不同程度的冰雹災(zāi)害,但基本都發(fā)生在局部地區(qū),比如個(gè)別的縣、區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等。冰雹災(zāi)害發(fā)生時(shí)常伴有大風(fēng),更增加了其破壞力,作用于農(nóng)作物上會(huì)發(fā)生大面積的倒伏,對(duì)植株莖、葉、果實(shí)等造成嚴(yán)重的機(jī)械性傷害。比如,2021年4月份江蘇南通等地發(fā)生了嚴(yán)重的風(fēng)雹災(zāi)害,風(fēng)力高達(dá)13~15級(jí),有1.1 萬(wàn)hm2的農(nóng)作物在冰雹災(zāi)害中受到嚴(yán)重?fù)p壞,造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到1.6億元。
1.5 干熱風(fēng)
干熱風(fēng)具有高溫低濕同時(shí)伴有一定風(fēng)力的特征,一般出現(xiàn)在5—6月份的溫暖時(shí)節(jié),主要侵害對(duì)象為小麥、棉花、瓜果等。干熱風(fēng)形成后風(fēng)速≥2 m/s,氣溫≥30 ℃,相對(duì)濕度≤30%,高溫低濕的環(huán)境下作物體內(nèi)水分快速蒸騰,導(dǎo)致植株體內(nèi)水分快速流失而提前成熟或枯萎死亡。干熱風(fēng)的成因與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境相關(guān),當(dāng)氣溫快速升高而雨水較少時(shí),會(huì)快速形成一個(gè)強(qiáng)勢(shì)的大陸熱低壓,其周圍的氣壓梯度也會(huì)隨著氣溫的升高逐漸增大,此時(shí)就會(huì)形成一股干熱的氣流并不斷旋轉(zhuǎn),最終形成破壞力強(qiáng)大的干熱風(fēng)[4]。在干熱風(fēng)的破壞下作物體內(nèi)水分消耗非???,葉綠素形成、光合作用等正常生長(zhǎng)狀態(tài)被打破,當(dāng)小麥遭遇干熱風(fēng)后會(huì)影響灌漿,植株枯萎,麥粒因灌漿不足而干癟,減產(chǎn)嚴(yán)重。
2 氣象綜合觀測(cè)體系及其作用
2.1 氣象綜合觀測(cè)體系概述
農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)與抗災(zāi)減災(zāi)都離不開(kāi)精準(zhǔn)的氣象預(yù)報(bào),在應(yīng)對(duì)多種氣象災(zāi)害工作中天氣預(yù)警是第一道防線,而氣象數(shù)據(jù)的獲取則來(lái)自于氣象綜合觀測(cè)體系。多年來(lái),我國(guó)在氣象觀測(cè)方面一直都投入了大量資源,觀測(cè)能力與觀測(cè)水平都得到了較大幅度提升,在農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)越來(lái)越依賴于氣象綜合觀測(cè)體系,精準(zhǔn)的氣象預(yù)報(bào)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)開(kāi)展的重要基礎(chǔ),在農(nóng)作物種植與管理中起到了指導(dǎo)性與前瞻性的作用。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植中信息技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)均不發(fā)達(dá),農(nóng)民從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠多年來(lái)形成的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合歷法進(jìn)行推算、預(yù)判,隨著科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展與普及,氣象預(yù)報(bào)服務(wù)成為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要依據(jù),尤其是農(nóng)業(yè)氣象綜合監(jiān)測(cè)體系形成之后,實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣象變化的動(dòng)態(tài)化觀測(cè),為相關(guān)單位和用戶提供氣象預(yù)報(bào)服務(wù)[5]。
氣象綜合觀測(cè)體系由國(guó)家建設(shè),是關(guān)乎社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要公共資源,在國(guó)家的大力扶持下我國(guó)氣象觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)逐步完善。氣象綜合觀測(cè)體系基本由3個(gè)部分組成,按照傳感器所處位置的不同分為地基觀測(cè)、空基觀測(cè)和天基觀測(cè),三者之間相互協(xié)調(diào)、相互配合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同組成了氣象綜合觀測(cè)體系。氣象綜合觀測(cè)系統(tǒng)主要觀測(cè)地面、高空及空間范圍內(nèi)的大氣圈層,在長(zhǎng)期不間斷動(dòng)態(tài)觀測(cè)下獲取大氣圈及相關(guān)圈層的特征變化數(shù)據(jù)??梢詫⒄麄€(gè)觀測(cè)程序看作是一條精密的流水線,期間完成高精度氣象數(shù)據(jù)的獲取到傳輸完成,無(wú)論哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差都會(huì)影響到最終觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[6]。
2.2 農(nóng)業(yè)氣象要素監(jiān)測(cè)作用
為加強(qiáng)對(duì)氣象災(zāi)害的預(yù)警預(yù)防工作,我國(guó)各地都加大了氣象觀測(cè)的投入,新型觀測(cè)技術(shù)與觀測(cè)設(shè)備不斷應(yīng)用到氣象綜合觀測(cè)體系中。近些年,我國(guó)農(nóng)業(yè)種植逐步向規(guī)?;a(chǎn)轉(zhuǎn)型,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)于氣象觀測(cè)、氣象預(yù)報(bào)的依賴逐漸加強(qiáng)。通常農(nóng)作物都有自己的生長(zhǎng)習(xí)性,在不同的生長(zhǎng)階段對(duì)于氣候條件的要求也不相同,作物的種植密度、產(chǎn)量、質(zhì)量等都與氣象因素密切相關(guān)。影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的氣象要素主要包括溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降水、氣壓、光照等,通過(guò)氣象綜合觀測(cè)體系對(duì)這些要素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。隨著新技術(shù)的應(yīng)用,我國(guó)各地開(kāi)始引入一些新型的氣象觀測(cè)儀器與設(shè)備,建立了自動(dòng)化氣象觀測(cè)站,依托自動(dòng)化觀測(cè)技術(shù)與衛(wèi)星遙感系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,部分地區(qū)已經(jīng)布局新型農(nóng)田小氣候監(jiān)測(cè)設(shè)備,這種設(shè)備集成了高、精、尖科學(xué)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù),用于農(nóng)田環(huán)境氣候因子、土壤環(huán)境因子的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),同時(shí)結(jié)合本地氣候變化規(guī)律與農(nóng)作物的生長(zhǎng)特性,制定最佳的農(nóng)田管理方案。農(nóng)田小氣候監(jiān)測(cè)設(shè)備可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)建起一道防災(zāi)預(yù)警系統(tǒng),精準(zhǔn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)為農(nóng)戶提供最佳防災(zāi)減災(zāi)方案及水肥管理指導(dǎo),并且通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、智能化自動(dòng)灌溉,具有兼容性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),在范圍推廣后可以成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最佳助力。
2.3 防災(zāi)減災(zāi)作用
氣象變化不受人力所控制,在農(nóng)作物的整個(gè)生長(zhǎng)期會(huì)受到不同程度氣象災(zāi)害的影響,這些氣象災(zāi)害會(huì)嚴(yán)重影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致作物減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)[7]。當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的重要職責(zé)就是通過(guò)氣象綜合觀測(cè)體系及時(shí)獲取準(zhǔn)確的氣象信息,借助衛(wèi)星遙感、雷達(dá)等專業(yè)技術(shù)與設(shè)備對(duì)強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣等氣象變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),精密的測(cè)溫儀器可以監(jiān)測(cè)本地高溫?zé)崂俗兓?,氣象部門將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)過(guò)分析整理后制作成預(yù)警信息向農(nóng)業(yè)部門和廣大農(nóng)戶推送,幫助農(nóng)戶做好防范。在當(dāng)前信息化、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代,氣象預(yù)警信息的傳播方式也有很多,比如通過(guò)電視、廣播、微信、微博、手機(jī)短信、短視頻平臺(tái)等,確保群眾能夠在第一時(shí)間了解天氣預(yù)警。人們?cè)谑盏较嚓P(guān)預(yù)警信息后可以提前制定應(yīng)對(duì)措施做好防御,避免或者降低因氣象災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失。如果觀測(cè)到比較嚴(yán)重的氣象災(zāi)害即將發(fā)生,氣象部門應(yīng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次分析,并在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)布預(yù)警信息,以保證相關(guān)部門與人民群眾能夠更快更好地采取有效的應(yīng)對(duì)措施,以降低氣象災(zāi)害造成的損失??傮w來(lái)說(shuō)氣象觀測(cè)工作可及時(shí)掌握氣象變化情況,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供便利,增強(qiáng)了農(nóng)民抵御自然災(zāi)害的能力,在防災(zāi)抗災(zāi)工作中發(fā)揮著不可替代的作用。
3 提升農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)能力的對(duì)策
3.1 增強(qiáng)氣象綜合觀測(cè)體系預(yù)警能力
在農(nóng)業(yè)防災(zāi)抗災(zāi)工作中氣象災(zāi)害預(yù)警是工作的重點(diǎn),因此氣象部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)氣象預(yù)報(bào)預(yù)警工作的精細(xì)化管理,提高氣象預(yù)報(bào)的及時(shí)性與準(zhǔn)確性,保證做到“定時(shí)、定點(diǎn)、定量”發(fā)送預(yù)報(bào)預(yù)警信息。通常農(nóng)村地區(qū)通信條件相對(duì)較差,導(dǎo)致氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息難以普及。針對(duì)這種情況應(yīng)完善預(yù)報(bào)預(yù)警信息發(fā)布制度,充分了解農(nóng)村地區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),利用現(xiàn)有的信息發(fā)布資源,進(jìn)一步拓寬信息發(fā)送渠道,比如通過(guò)廣播、電視、電信運(yùn)營(yíng)商等定時(shí)向廣大農(nóng)戶發(fā)送,確保氣象災(zāi)害預(yù)警信息能夠及時(shí)發(fā)布[8]。目前,針對(duì)我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的“村村通”建設(shè)正逐步完善,可以建立農(nóng)村氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng),在觀測(cè)到氣象災(zāi)害后及時(shí)發(fā)布,由村委會(huì)通過(guò)村里的廣播系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)布。
3.2 建立智慧化農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)平臺(tái)
目前,智能化、數(shù)字化、信息化技術(shù)的應(yīng)用加快了氣象觀測(cè)工作的發(fā)展,智慧化氣象服務(wù)平臺(tái)建設(shè)將逐步實(shí)現(xiàn)。依托先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等,開(kāi)展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)工作,氣象綜合觀測(cè)體系將進(jìn)一步完善,氣象預(yù)備效率與水平都將得到有效提升。在智慧化農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)平臺(tái)上,農(nóng)業(yè)部門及廣大農(nóng)戶可以及時(shí)準(zhǔn)確獲取最近一段時(shí)間內(nèi)的氣象變化情況,也可以學(xué)習(xí)到更多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識(shí),根據(jù)氣象信息與科學(xué)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)制定生產(chǎn)計(jì)劃,加強(qiáng)田間管理,有效規(guī)避氣象災(zāi)害,降低因氣象災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失。在智慧化氣象服務(wù)平臺(tái)上,氣象信息可以以圖文的形式呈現(xiàn),廣大農(nóng)戶可通過(guò)智能終端App進(jìn)行查看,了解氣象災(zāi)害的危害及相關(guān)的預(yù)防措施,這種傳播方式更加科學(xué)、便捷、有效,提高了廣大農(nóng)戶防災(zāi)抗災(zāi)的意識(shí)和應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害的能力[9]。
4 結(jié)語(yǔ)
中國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó),農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)之一,但從當(dāng)前生產(chǎn)力水平來(lái)看與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距,抵御氣象災(zāi)害的能力也較薄弱。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象因素關(guān)系密切,為保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)提高應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害的能力。通過(guò)分析可知,我國(guó)常見(jiàn)的氣象災(zāi)害主要有干旱、洪澇、霜凍、冰雹和干熱風(fēng)等。在應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害方面,氣象綜合觀測(cè)體系發(fā)揮著重要作用,充分發(fā)揮氣象觀測(cè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性與準(zhǔn)確性,加快智慧化氣象觀測(cè)平臺(tái)建設(shè),保證氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息能夠及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)送到用戶側(cè),增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)防災(zāi)抗災(zāi)的能力。
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(責(zé)編:何 艷)
安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)2023年11期