農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù)探討

王鵬

摘要 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)是進(jìn)行災(zāi)害預(yù)測(cè)和有效控制氣象災(zāi)害的基礎(chǔ)。本文分析了干旱、低溫冷害、寒害等常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)，并進(jìn)一步闡述了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù)，以期為準(zhǔn)確評(píng)估災(zāi)害程度、及時(shí)開(kāi)展氣象災(zāi)害防御提供參考。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害；指標(biāo)；監(jiān)測(cè)技術(shù)；預(yù)測(cè)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào) S166；P429 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）04-0165-01

一直以來(lái)，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)都是社會(huì)各層面人士關(guān)注的重點(diǎn)，而農(nóng)業(yè)氣象研究的相關(guān)工作人員也都致力于探索農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù)。這方面監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù)的成果能為各級(jí)政府預(yù)防災(zāi)害、控制災(zāi)害、救災(zāi)等工作提供決定性的技術(shù)支持。

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)探索已從原來(lái)指標(biāo)單一、形式單調(diào)的監(jiān)測(cè)方法逐步發(fā)展到現(xiàn)階段由地面監(jiān)測(cè)上升到空中監(jiān)測(cè)的指標(biāo)多樣、方法多樣的監(jiān)測(cè)體系。建立和實(shí)行了衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)體系，對(duì)干旱、洪災(zāi)等自然災(zāi)害進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并以3S技術(shù)和地面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，建立了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害演變過(guò)程的全面監(jiān)測(cè)。

1 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)

1.1 干旱指標(biāo)

干旱指標(biāo)是對(duì)土壤干旱程度的解釋說(shuō)明，是以數(shù)值的方式呈現(xiàn)出旱情狀況，在對(duì)干旱的分析中，有對(duì)比、綜合的作用，也是干旱監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)與保障。干旱是一種情況復(fù)雜的災(zāi)害體系，在地理位置、下墊面情況等多種原因的影響下，干旱指標(biāo)的獲取更為艱難，也很難研究出一種適用性較強(qiáng)的干旱指標(biāo)。目前，干旱指標(biāo)體系逾50種，其中常用的干旱指標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)、降水距百分比、CI指數(shù)、K指數(shù)等。

1.2 低溫冷害指標(biāo)

低溫冷害主要是指農(nóng)作物在生產(chǎn)過(guò)程中，自身產(chǎn)生的熱量不足以維持農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的一種自然災(zāi)害。通常情況下，利用溫度距平和積溫距平表示低溫冷害指標(biāo)。在生長(zhǎng)季溫度距平指標(biāo)上，東北地區(qū)則主要以5—9月的平均溫度和距平值作為低溫冷害指標(biāo)體系，冷害發(fā)生的總溫度與5—9月的平均溫度成正相關(guān)關(guān)系。而在生產(chǎn)季積溫距平指標(biāo)上，研究人員根據(jù)不同地區(qū)以及不同時(shí)間段的氣候條件，實(shí)施了通過(guò)不同積溫指標(biāo)監(jiān)測(cè)低溫冷害的技術(shù)。

1.3 寒害指標(biāo)

寒害主要是指我國(guó)華東片區(qū)在冬季出現(xiàn)的低溫災(zāi)害現(xiàn)象，主要受災(zāi)對(duì)象是熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)林果、蔬菜種植業(yè)和漁業(yè)養(yǎng)殖業(yè)。目前，對(duì)于寒害的預(yù)防措施主要根據(jù)趨利避害方法，將“避、抗、防”3項(xiàng)結(jié)合起來(lái)?！氨堋敝饕鶕?jù)蔬菜在不同生產(chǎn)期抗寒能力的差異，栽植不同的蔬菜，避開(kāi)寒害發(fā)生時(shí)間。“抗”主要指選擇抗寒能力較強(qiáng)的品種進(jìn)行栽培，提高生產(chǎn)產(chǎn)量?！胺馈敝饕冈诤?lái)臨之前，通過(guò)出現(xiàn)的寒害特征采取相應(yīng)的防御措施，減輕寒害帶來(lái)的危害。

2 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害地面監(jiān)測(cè)

我國(guó)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)采取的方法大多與地面監(jiān)測(cè)相同，主要是由于地面監(jiān)測(cè)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性較高，也是其他高端技術(shù)發(fā)展的保障，但地面監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)較零散，消耗時(shí)間較多。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)主要根據(jù)觀察地面土壤濕度和溫度等情況，再結(jié)合災(zāi)害指標(biāo)體系進(jìn)行監(jiān)測(cè)。干旱監(jiān)測(cè)時(shí)，工作人員以農(nóng)田蒸散量為主要參考依據(jù)，也可以將農(nóng)田蒸散量直接作用于對(duì)農(nóng)田干旱的監(jiān)測(cè)。這項(xiàng)技術(shù)一直都是國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家教授非常重視的研究。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)和氣候?qū)W模型的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)更為準(zhǔn)確具體，在多方面信息資料整合的基礎(chǔ)上，對(duì)地理位置信息的分辨率更為精確。另外，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害地面監(jiān)測(cè)在依靠農(nóng)作物模擬模式和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了相應(yīng)的技術(shù)支持，監(jiān)測(cè)手段更加多樣化[1-2]。

2.2 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)工具依據(jù)的是衛(wèi)星遙感技術(shù)。當(dāng)前，遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于干旱、洪災(zāi)、寒害等農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。其中，在干旱監(jiān)測(cè)方面，衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用最多。在我國(guó)，遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)干旱主要依據(jù)熱慣量法和作物缺水指數(shù)法，再通過(guò)雷達(dá)監(jiān)測(cè)土壤中的水分，在發(fā)射雷達(dá)波束和接受信息后，整合所得數(shù)據(jù)模擬作物形狀以及體征所需要的土壤水分量，預(yù)測(cè)干旱發(fā)生的時(shí)間段。在評(píng)估全國(guó)范圍內(nèi)的干旱情況時(shí)，主要依據(jù)溫度植被干旱指數(shù)、溫差植被干旱指數(shù)以及熱慣量植被干旱指數(shù)3個(gè)數(shù)據(jù)，再通過(guò)實(shí)際監(jiān)測(cè)的土壤濕度檢查這3 個(gè)數(shù)據(jù)。另外，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家也有通過(guò)可見(jiàn)光-近紅外、熱紅外以及微波遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)干旱的監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，研究者將農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的立體監(jiān)測(cè)作為主要研究對(duì)象，希望依據(jù)氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和作物情況，建立一個(gè)全方位，覆蓋面涉及降水量、作物生長(zhǎng)所需水分、地面土壤濕度以及遙感指標(biāo)系數(shù)等方面的立體監(jiān)測(cè)技術(shù)[3]。

3 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)技術(shù)

3.1 數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法是現(xiàn)階段使用頻率較高的災(zāi)害預(yù)警方法，此種方法主要是建立在災(zāi)害指標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過(guò)將時(shí)間序列分析、多元回歸分析、韻律等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法結(jié)合起來(lái)構(gòu)建預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間序列分析方法主要依靠農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害在發(fā)生的時(shí)間上具有一定的可循規(guī)律，從而預(yù)測(cè)下一時(shí)間段出現(xiàn)氣象災(zāi)害的可能情況；多元回歸分析法運(yùn)用最廣泛，其主要依據(jù)災(zāi)害發(fā)生情況與發(fā)生前期情況的相應(yīng)關(guān)系[4]。

3.2 農(nóng)業(yè)氣象模式與天氣模式結(jié)合

此種預(yù)測(cè)技術(shù)主要通過(guò)農(nóng)田水分平衡方程，再結(jié)合每日氣象預(yù)報(bào)信息分析深度1 m的土壤層含水量，以此推斷出干旱可能出現(xiàn)的時(shí)間和需要的澆灌量，但是這種方法是建立在天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，準(zhǔn)確有效的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)信息，不僅能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)開(kāi)展防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)工作提供保障，也有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)技術(shù)的轉(zhuǎn)變與改革使監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、時(shí)效性均有較大提升。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)作為災(zāi)害程度評(píng)估和防災(zāi)、控災(zāi)的保障，只有災(zāi)害預(yù)測(cè)準(zhǔn)確及時(shí)，才能有效控制農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害造成的損失。

5 參考文獻(xiàn)

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