靖宇縣地面氣象觀測資料在氣象服務(wù)中的運(yùn)用實(shí)踐研究

摘 要：地面氣象觀測資料是氣象部門服務(wù)社會發(fā)展的基礎(chǔ)，而傳統(tǒng)的氣象觀測業(yè)務(wù)模式已難以適應(yīng)社會發(fā)展需要。對此，以靖宇縣氣象局為例，闡述了地面氣象觀測資料在氣象服務(wù)中的應(yīng)用案例，分析了靖宇縣氣象觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量存在的問題，并提出了提高氣象觀測資料應(yīng)用水平的策略，以期更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地面氣象觀測資料；氣象服務(wù)；農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)

中圖分類號：P412.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

氣象觀測資料是認(rèn)識氣候變化規(guī)律、開展氣象預(yù)報預(yù)測和氣象服務(wù)的基礎(chǔ)。新時代，對氣象工作提出了更高的要求，傳統(tǒng)的氣象觀測業(yè)務(wù)模式已難以適應(yīng)社會發(fā)展需要。對此，通過對靖宇縣氣象局利用地面氣象觀測資料服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展的實(shí)踐進(jìn)行剖析，以期更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展大局。

1 地面氣象觀測資料在氣象服務(wù)中的應(yīng)用案例

1.1 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)是氣象部門服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方式之一，其基礎(chǔ)在于準(zhǔn)確分析農(nóng)業(yè)氣象觀測資料，揭示天氣氣候變化特征及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。以吉林省白山市靖宇縣氣象局為例，其通過對地面氣象觀測資料的深入分析與應(yīng)用，有效提高了農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)水平。

2023年4月，針對春耕春播季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，靖宇縣發(fā)布了春季土壤墑情和氣溫特征分析。通過對比歷史觀測資料，揭示出當(dāng)年春季10 cm土壤平均含水量為30%，較常年偏濕，有利于春耕春播，但同時指出春季氣溫回升較快，墑情維持時間可能較短，建議搶抓時機(jī)盡早播種。9月底，靖宇縣大部分地區(qū)出現(xiàn)晴熱高溫天氣，靖宇縣氣象局據(jù)此預(yù)測農(nóng)作物可能受旱，并及時發(fā)布了抗旱灌溉指導(dǎo)意見。針對10月份初霜凍發(fā)生風(fēng)險，該局提前一周發(fā)布了降溫預(yù)警，引導(dǎo)農(nóng)戶做好果蔬保溫防凍準(zhǔn)備，有效減少了霜凍災(zāi)害損失。

1.2 森林草原防火氣象服務(wù)中的應(yīng)用

靖宇縣氣象局高度重視地面氣象觀測資料在森林草原防火氣象服務(wù)中的應(yīng)用。2023年，該局圍繞森林防火的關(guān)鍵時段和重點(diǎn)區(qū)域，多次開展氣象會商，提供精細(xì)化服務(wù)。根據(jù)《2023年春季森林防火氣象服務(wù)專報》，靖宇縣3—5月平均氣溫較常年偏高1.1 ℃，降水量較常年偏少6.0 mm，干旱的氣象條件不利于森林防火。氣象局遂組織召開氣象干旱會商會，深入分析干旱等級和火險等級，研判森林火險形勢，提出了加強(qiáng)巡護(hù)、做好物資儲備等建議，為森林防火決策提供了重要依據(jù)。

2024年，靖宇縣氣象局進(jìn)一步加強(qiáng)了針對森林防火關(guān)鍵期的氣象服務(wù)。通過對春季氣候趨勢的預(yù)測分析，該局提前預(yù)警了4月下旬到5月中旬的森林高火險期。預(yù)測分析指出，4月下旬隨著季節(jié)性氣溫回升和風(fēng)力增大，林下可燃物含水率將明顯下降，氣象條件對森林防火較為不利。5月上中旬正值林下植被返青前期，植被含水率低，風(fēng)速較大，極易燃燒蔓延。據(jù)此，氣象局提前向林業(yè)部門通報了火險預(yù)警信息，建議加強(qiáng)森林防火巡查，落實(shí)各項(xiàng)防范措施，有效指導(dǎo)當(dāng)?shù)卮杭旧址阑鸸ぷ鳌?/p>

通過靖宇縣氣象局在2023年和2024年森林防火工作中的實(shí)踐可以看出，氣象部門在森林草原防火中發(fā)揮了不可替代的作用。一方面，氣象部門通過加強(qiáng)氣象監(jiān)測預(yù)警，精準(zhǔn)分析重點(diǎn)時段的火險形勢，并提出森林防火建議，從氣象角度為林業(yè)部門的森林防火決策提供科學(xué)參考。另一方面，氣象部門主動加強(qiáng)與林業(yè)等部門的協(xié)同配合，建立完善的森林防火會商和信息共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享，形成了多部門聯(lián)防聯(lián)控的森林防火工作格局。

1.3 重大活動氣象保障服務(wù)中的應(yīng)用

靖宇縣氣象局高度重視地面氣象觀測資料在重大活動氣象服務(wù)中的應(yīng)用。2023年8月，靖宇縣成功舉辦松花江音樂節(jié)。為做好音樂節(jié)期間的氣象服務(wù)保障，該局提前開展了氣候趨勢預(yù)測分析。通過對8月中下旬天氣形勢的研判，氣象部門預(yù)計(jì)17—18日天氣晴好，氣溫較高；19—21日多降水天氣，并可能伴有雷電、大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣。據(jù)此，氣象局提前向音樂節(jié)籌備組給出了天氣趨勢預(yù)測意見，建議其合理安排活動時間，提前做好應(yīng)對強(qiáng)對流天氣的防范準(zhǔn)備。

音樂節(jié)期間，靖宇縣氣象局編發(fā)《松花江音樂節(jié)氣象服務(wù)專報》并及時向主辦方通報臨近天氣預(yù)報信息。專報提示，音樂節(jié)前期（17—18日）白天天氣晴好，氣溫偏高，需注意防暑；19—21日有降水天氣，出行需注意安全，并及時采取防雨措施。受氣溫波動影響，音樂節(jié)期間晝夜溫差較大，氣象部門提醒游客根據(jù)天氣變化及時調(diào)整著裝，以防感冒。

在氣象部門的精準(zhǔn)服務(wù)下，此次松花江音樂節(jié)圓滿舉辦，未發(fā)生任何因?yàn)?zāi)害天氣引發(fā)的安全事故。此次音樂節(jié)氣象服務(wù)工作充分體現(xiàn)了靖宇縣氣象局在重大活動中的作用。一方面，氣象部門通過加強(qiáng)會商研判、滾動預(yù)報等，為活動安全提供了重要的氣象信息支撐；另一方面，氣象局主動作為，提前研判未來天氣趨勢，為活動籌備提供氣象決策服務(wù)，助力了整場活動的順利開展。

加強(qiáng)地面氣象觀測資料在重大活動中的應(yīng)用有助于精準(zhǔn)研判災(zāi)害性天氣對活動的影響，提高預(yù)報預(yù)警的時空分辨率，最大限度地避免和減少人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。未來，靖宇縣氣象局將進(jìn)一步優(yōu)化觀測站網(wǎng)布局，完善應(yīng)急氣象觀測設(shè)備，強(qiáng)化人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)在觀測資料分析中的應(yīng)用，不斷提升重大活動氣象保障服務(wù)的信息化、智能化水平，全力服務(wù)社會發(fā)展大局。

2 靖宇縣氣象觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量存在的問題

2.1 氣象觀測基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對滯后

當(dāng)前，靖宇縣氣象觀測站網(wǎng)布局不夠均衡，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)和大部分村級尚未建立氣象觀測站，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)覆蓋不全面，難以滿足精細(xì)化氣象服務(wù)的需求。部分觀測站建設(shè)年代較早，存在選址不夠規(guī)范、自動化程度不高、設(shè)備老化等問題，使得觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性難以得到保證?？h氣象觀測站雖進(jìn)行了一定程度的升級改造，但在智能化、綜合化觀測方面仍有待加強(qiáng)?？傮w來看，靖宇縣氣象觀測基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化水平還不高，難以適應(yīng)新時代氣象業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，已成為制約觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量提高的硬件短板。

2.2 氣象觀測資料分析有待深化

靖宇縣氣象局雖建立了氣象觀測數(shù)據(jù)庫，但缺乏數(shù)據(jù)的深度挖掘和綜合分析。觀測數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性審核主要依靠人工，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的智能化水平不高。部分人員習(xí)慣經(jīng)驗(yàn)判讀，對大數(shù)據(jù)分析、人工智能等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用意識和能力不足。同時，氣象觀測資料分析的深度和廣度不夠，難以適應(yīng)防災(zāi)減災(zāi)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域日益增長的精細(xì)化氣象服務(wù)需求。例如，2016—2020年，靖宇縣農(nóng)作物受災(zāi)面積平均達(dá)

10 000 hm2，較常年偏多20%，這與氣象部門對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警不足有很大關(guān)系。氣象觀測資料分析不到位已成為制約觀測數(shù)據(jù)價值發(fā)揮的軟件短板。

2.3 氣象觀測資料應(yīng)用成果轉(zhuǎn)化機(jī)制不暢

靖宇縣氣象局在氣象觀測資料的分析應(yīng)用方面做了大量工作，取得了不少研究成果，但由于缺乏成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，使得研究成果“堵”在“最后一公里”。一方面，科研與業(yè)務(wù)“兩張皮”問題突出，不少科研項(xiàng)目脫離業(yè)務(wù)需求，難以在業(yè)務(wù)中應(yīng)用成果。另一方面，科研成果向社會轉(zhuǎn)化不暢，缺乏面向政府部門、企事業(yè)單位和社會公眾的精準(zhǔn)服務(wù)。氣象為農(nóng)服務(wù)中提出了育種、施肥、灌溉等建議，但由于宣傳不到位，農(nóng)民群眾知曉率和參與率不高。氣象觀測資料應(yīng)用成果轉(zhuǎn)化不暢已成為制約觀測數(shù)據(jù)發(fā)揮效益的“中梗阻”。

3 提高氣象觀測資料應(yīng)用水平的策略

3.1 加強(qiáng)氣象觀測基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

氣象觀測基礎(chǔ)設(shè)施是獲取高質(zhì)量氣象觀測數(shù)據(jù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，對提升氣象預(yù)報預(yù)測和服務(wù)水平至關(guān)重要。面向新時代氣象現(xiàn)代化建設(shè)的新要求，應(yīng)著眼長遠(yuǎn)、立足當(dāng)前，采取一系列措施加強(qiáng)氣象觀測基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，著力破解制約觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的瓶頸問題。

在整體思路上，應(yīng)堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧，補(bǔ)齊短板和優(yōu)化升級并重。針對現(xiàn)有氣象觀測站網(wǎng)存在的空間分布不均衡、自動化水平不高等問題，氣象部門應(yīng)科學(xué)編制觀測站網(wǎng)布局規(guī)劃，加大對觀測盲區(qū)、薄弱區(qū)域的建站力度，優(yōu)選布設(shè)對天氣預(yù)報和氣候分析影響較大的關(guān)鍵站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全縣范圍內(nèi)重點(diǎn)區(qū)域、敏感時段、關(guān)鍵要素的精細(xì)化監(jiān)測[1-2]。對標(biāo)世界氣象組織對地面氣象觀測的最新技術(shù)規(guī)范，積極引進(jìn)自動氣象站、激光雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)等新型氣象觀測設(shè)備，加快實(shí)現(xiàn)氣象觀測的自動化、智能化，進(jìn)一步豐富觀測手段，構(gòu)建“天—空—地”一體化的立體監(jiān)測格局。

在投入保障上，氣象部門應(yīng)加強(qiáng)與當(dāng)?shù)卣陀嘘P(guān)部門的溝通協(xié)調(diào)，多渠道籌措建設(shè)資金，建立穩(wěn)定的投入保障機(jī)制。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，應(yīng)創(chuàng)新工程組織模式，調(diào)動社會各界的積極性，形成“政府主導(dǎo)、社會參與”的多元化投入格局。

在管理維護(hù)上，氣象部門應(yīng)建立健全氣象觀測基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化管理體系，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范組織建設(shè)，加強(qiáng)工程“建管養(yǎng)”全過程精細(xì)化管理，確保觀測基礎(chǔ)設(shè)施建成達(dá)標(biāo)、管理規(guī)范、運(yùn)行高效。針對觀測儀器設(shè)備，應(yīng)完善備品備件采購和存儲制度，定期開展比對檢定、期間核查和故障診斷，實(shí)現(xiàn)觀測設(shè)施設(shè)備全生命周期管理，使其始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。針對觀測環(huán)境，應(yīng)嚴(yán)格管控觀測場周邊建筑活動，最大限度地減少人為活動對觀測數(shù)據(jù)的干擾。

3.2 深化氣象觀測資料分析

氣象觀測資料蘊(yùn)藏著豐富的氣象信息和規(guī)律，深入分析氣象觀測資料是提高氣象預(yù)報預(yù)測水平、滿足現(xiàn)代化氣象業(yè)務(wù)需求的必由之路[3]。新時代對氣象觀測資料分析提出了更高的要求，傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)判讀和統(tǒng)計(jì)分析為主的方法已難以適應(yīng)海量、多源、異構(gòu)觀測數(shù)據(jù)的分析需求。對此，氣象部門應(yīng)緊跟大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)發(fā)展趨勢，充分利用新技術(shù)、新方法，著力破解制約觀測資料分析應(yīng)用的瓶頸問題，不斷提升氣象觀測資料的應(yīng)用價值和管理水平。

在體制機(jī)制上，氣象部門應(yīng)建立健全氣象觀測資料分析應(yīng)用的管理制度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，完善氣象觀測數(shù)據(jù)共享機(jī)制，促進(jìn)部門間、區(qū)域間的數(shù)據(jù)交匯和業(yè)務(wù)協(xié)作。針對氣象觀測資料分析應(yīng)用中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，應(yīng)積極整合省內(nèi)外高校、科研院所的優(yōu)質(zhì)科技資源，以問題為導(dǎo)向組建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，協(xié)同開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，推動解決關(guān)鍵共性技術(shù)問題。

在技術(shù)研發(fā)上，氣象部門應(yīng)立足本地實(shí)際，聚焦氣象防災(zāi)減災(zāi)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生態(tài)文明等重點(diǎn)領(lǐng)域，加大對大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)在氣象觀測資料分析中的研發(fā)力度。針對海量氣象觀測數(shù)據(jù)，應(yīng)著力研發(fā)基于Hadoop、Spark等大數(shù)據(jù)框架的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量觀測數(shù)據(jù)的高效存儲、計(jì)算和分析。針對強(qiáng)對流天氣的識別預(yù)警，應(yīng)創(chuàng)新性地研究深度學(xué)習(xí)算法在多源觀測數(shù)據(jù)融合分析中的應(yīng)用，顯著提高對雷暴大風(fēng)、冰雹等災(zāi)害性天氣的智能識別和預(yù)警能力。針對氣象觀測資料的可視化問題，應(yīng)積極探索WebGL、三維GIS等新型可視化技術(shù)在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用，力爭直觀、形象、生動地呈現(xiàn)氣象信息，全面增強(qiáng)氣象觀測資料的展示效果和傳播能力。

在平臺支撐上，氣象部門應(yīng)超前謀劃、統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，加快構(gòu)建覆蓋氣象觀測數(shù)據(jù)采集、管理、分析、共享、服務(wù)的一體化智能平臺[4]。該平臺應(yīng)具備數(shù)據(jù)自動交匯、質(zhì)量控制、存儲管理等功能，支持跨部門、跨區(qū)域的數(shù)據(jù)共享和交換；應(yīng)融合多種數(shù)據(jù)分析模型和算法，具備數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、知識圖譜等智能分析功能；應(yīng)支持臺站監(jiān)控、設(shè)備管理、故障診斷等業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)觀測業(yè)務(wù)的可視化、移動化管理。

3.3 加強(qiáng)氣象觀測資料應(yīng)用研究成果轉(zhuǎn)化

新時代，氣象部門將應(yīng)立足服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展大局，緊扣地方黨政中心工作，聚焦防災(zāi)減災(zāi)、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)文明等重點(diǎn)領(lǐng)域，加強(qiáng)氣象觀測資料應(yīng)用研究成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，切實(shí)將氣象科技優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力優(yōu)勢，將氣象服務(wù)成效轉(zhuǎn)化為發(fā)展成效，不斷提升氣象防災(zāi)減災(zāi)和生態(tài)文明建設(shè)的貢獻(xiàn)率。

在整體思路上，氣象部門應(yīng)樹立“以需求為導(dǎo)向、以問題為牽引”的服務(wù)理念，堅(jiān)持“實(shí)用管用、簡便有效”的技術(shù)路線，加強(qiáng)與重點(diǎn)行業(yè)部門、重要企事業(yè)單位、基層群眾的供需對接，積極開展“菜單式”“點(diǎn)單式”服務(wù)，推動氣象服務(wù)向防災(zāi)減災(zāi)第一線、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線、生態(tài)保護(hù)第一線延伸，讓氣象觀測資料在服務(wù)基層、服務(wù)群眾中充分發(fā)揮效用。

在服務(wù)手段上，應(yīng)充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)，創(chuàng)新開發(fā)面向社會公眾的智慧氣象服務(wù)產(chǎn)品，打造一批可操作、易推廣的氣象服務(wù)樣板工程，切實(shí)提高氣象服務(wù)的精準(zhǔn)性和有效性。

在體制機(jī)制上，氣象部門應(yīng)在縣委、縣政府的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，加強(qiáng)與相關(guān)部門的橫向聯(lián)動，建立健全部門會商、聯(lián)合行動、信息共享等協(xié)調(diào)機(jī)制，推動形成齊抓共管、協(xié)同配合的氣象服務(wù)工作格局[5]。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，應(yīng)建立服務(wù)效果評估反饋機(jī)制，通過問卷調(diào)查、滿意度測評等方式，加強(qiáng)對氣象服務(wù)對象需求和建議的跟蹤了解，形成服務(wù)—反饋—改進(jìn)—再服務(wù)的良性循環(huán)。針對經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)行之有效的氣象服務(wù)模式，應(yīng)及時總結(jié)提煉，完善制度化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，做到“一時一地有典型，處處時時可推廣”。

4 結(jié)束語

地面氣象觀測資料作為氣象部門開展預(yù)報預(yù)測和氣象服務(wù)的重要依據(jù)，在防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)文明建設(shè)、鄉(xiāng)村振興等方面大有可為。新時代，氣象部門只有與時俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新，不斷加強(qiáng)氣象觀測現(xiàn)代化建設(shè)，運(yùn)用新技術(shù)新方法深化氣象觀測資料分析，完善氣象觀測資料共享機(jī)制和成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，才能不斷提升氣象觀測資料的應(yīng)用效益，推動氣象觀測由傳統(tǒng)的監(jiān)測型向服務(wù)型轉(zhuǎn)變，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供更加精準(zhǔn)、更加細(xì)致、更加全面的氣象服務(wù)保障。

參考文獻(xiàn)

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