農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)測技術(shù)研究進(jìn)展

常君德　高莉莉　張放　金晨

作為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害較為嚴(yán)重的國家，我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害有較多種類，且分布廣泛，時(shí)常會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來較大損失。所以一直以來，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)測技術(shù)都是國家重大研究任務(wù)，也取得了一定的研究成果。因此，還應(yīng)明確農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)測技術(shù)的研究進(jìn)展，進(jìn)而更好推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展。

1農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害地面監(jiān)測技術(shù)的研究進(jìn)展

在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測方面，地面監(jiān)測技術(shù)為基礎(chǔ)監(jiān)測技術(shù)，具有較高的準(zhǔn)確性和較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，能夠有效完成農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的監(jiān)測。在國內(nèi)，大多氣象業(yè)務(wù)都是通過實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤溫濕度等條件實(shí)現(xiàn)災(zāi)害監(jiān)測，設(shè)置了農(nóng)田蒸散量、低溫冷害等多個(gè)監(jiān)測指標(biāo)。在蒸散量指標(biāo)監(jiān)測方面，早在20世紀(jì)60年代就開始使用常規(guī)氣象資料完成該指標(biāo)的直接估算，并由Brutsaert等人提出了平流干旱模型。國內(nèi)學(xué)者鄭友飛等人則提出了線性雙層經(jīng)驗(yàn)蒸散模型，該模型通過了修正和驗(yàn)證，能完成蒸散干旱指數(shù)的計(jì)算。在我國不同氣候區(qū)域，可以運(yùn)用不同模型完成作物蒸散量的估算，以加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測。而在冷害等指標(biāo)監(jiān)測上，則可以采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和氣候?qū)W模型，能夠完成對(duì)各指標(biāo)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。在實(shí)踐應(yīng)用中，采用地面監(jiān)測技術(shù)具有監(jiān)測點(diǎn)離散的問題，將耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力完成數(shù)據(jù)采集。但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和傳輸，因此為地面監(jiān)測技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用提供了更多技術(shù)保障。

2農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害遙感監(jiān)測技術(shù)的研究進(jìn)展

隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測方面，已經(jīng)能夠完成地空三維監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。采用衛(wèi)星遙感技術(shù)，能夠有效進(jìn)行寒害、干旱和洪澇動(dòng)農(nóng)業(yè)災(zāi)害的監(jiān)測，所以該技術(shù)成為了新時(shí)期重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)之一。在干旱監(jiān)測中，可以利用熱慣量法對(duì)作物缺水指數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，也能利用雷達(dá)完成土壤水分的反演計(jì)算。而標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)（SPI）作為能夠反映不同時(shí)間尺度的指數(shù)，在國內(nèi)西北部地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害監(jiān)測中得到了運(yùn)用。以濕潤度指數(shù)和該指數(shù)為基礎(chǔ)，有學(xué)者利用干旱綜合指數(shù)對(duì)干旱起止時(shí)間進(jìn)行了有效預(yù)測，以實(shí)現(xiàn)逐日干旱的監(jiān)測。在低溫災(zāi)害監(jiān)測方面，采用遙感監(jiān)測技術(shù)可利用反演法完成低溫冷害監(jiān)測，如利用ETM影像完成新疆棉花監(jiān)測，利用作物模式和氣象等監(jiān)測指標(biāo)實(shí)現(xiàn)南方水稻低溫冷害監(jiān)測等。遙感技術(shù)的產(chǎn)生，為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的立體監(jiān)測提供了可能。

3農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)警技術(shù)的研究進(jìn)展

在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)警方面，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)多方法預(yù)測，并且能夠獲得較高的預(yù)測精度和時(shí)效。利用災(zāi)害指標(biāo)，并采用多元回歸、時(shí)間序列等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，則能完成預(yù)報(bào)模型的建立，從而對(duì)未來災(zāi)變發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測。目前，數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測方面得到了廣泛使用，如利用模糊函數(shù)和灰色GM（1，1）模型能實(shí)現(xiàn)東北地區(qū)玉米冷害災(zāi)害的動(dòng)態(tài)預(yù)測。此外，在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)警方面，也可以將氣象模式與氣候模式結(jié)合在一起，利用農(nóng)田水分平衡方程和氣象要素完成干旱災(zāi)害的預(yù)測。但采用該方法，需獲得及時(shí)獲得高精度的天氣預(yù)報(bào)結(jié)果，并且結(jié)合作物生長水分需求建立預(yù)測模型。在冷害預(yù)測預(yù)警方面，可以利用COMIS模型完成氣象要素的輸出，然后結(jié)合多年積累的氣候數(shù)據(jù)完成預(yù)警模型的建立。而采用該種預(yù)測預(yù)警技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間和程度等內(nèi)容的預(yù)測。

通過研究可以發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)測依然缺少對(duì)綜合指標(biāo)的研究，并且還要加強(qiáng)對(duì)災(zāi)害形成機(jī)理和規(guī)律的研究，同時(shí)完成實(shí)時(shí)預(yù)警技術(shù)體系的建立，從而為災(zāi)害的識(shí)別和預(yù)測提供更多科技支撐。endprint