浅析农业气象应急服务

黄永丽，李方哲，时 雪，顾小玉，王建立

(1.通辽市农业技术推广中心，内蒙古 通辽 028000；2.通辽市农业牧局综合保障中心，内蒙古 通辽 028000；3.呼和浩特市新城区中山东路办事处，内蒙古 呼和浩特 010010；4.内蒙古农牧厅综合保障中心；内蒙古 呼和浩特 010010)

1 农业气象应急服务的内涵

农业作物的生长发育、生理活动对气象环境条件有一定的要求，并依赖于气象因子及这些因子相互关联、合理匹配后形成的合理范围。当出现某个特定因素导致气象因子的振幅和变化周期超出合理范围和可忍耐极限时，农业生产就会受到影响。农业气象应急服务就是指在农业生产过程中，气象部门有效利用各种资源，对气象因子的振幅和变化周期发生异常变化的诱致因素、发生机理、影响后果进行分析，对即将出现或者已经出现的对农业生产造成灾害性影响的气象事件进行有效预防、准备、响应的过程，尽可能避免气象灾害的发生或减少其造成的损失。

图1 农业气象应急服务的逻辑结构示意图

2 农业气象应急服务的内容

农业系统是一个包含生物和非生物因素之间大量相互关联、相互作用、相互影响的复杂系统，农业气象应急服务就是针对这个复杂系统，从分析已经造成农作物生产影响的环流特征、影响系统及其演变规律[1]，找出与异常气象变化的诱致因素具有明显物理联系的预报因子和预报指标，为政府、农业生产单位客观、准确、及时地应对异常天气，减少损失提供科学合理的处置依据。

2.1 服务技术

2.1.1 风险评估服务技术。一般认为，涉农气象应急服务主要是由异常气象事件特别是灾害性气象导致的，所以针对灾害性气象事件的风险评估，就成为农业气象应急服务的主要方法。该方法借鉴于概率论的基本原理，认为灾害性气象事件是由大气物理条件诱致灾害气象发生的可能性和灾害气象发生导致的潜在损失后果组成，其中发生的可能性用概率进行描述，导致的潜在损失后果一般用货币值来描述。灾害性气象风险的可以被描述为诱致风险源发生的概率及其发生导致的潜在损失后果这2个因素的函数，一般表达式被设置为：

其中，R表示风险的大小也就是风险度，p表示诱致风险源发生的概率，c表示诱致风险源发生导致的潜在损失后果。由于灾害性气象主要包括风灾、洪水灾害、雪灾、台风灾害等相关气象，这个表达式就表示了灾害性气象事件是诱致灾害因素发生的概率及其发生导致的潜在损失后果的函数，但是仅是风险大小的一个隐性表达，这种描述方法类似于概率论基本表达。所以，如果对上述公式进行风险描述的规范化整合与处理，将风险大小的概率描述重新设置为：

其中，R仍表示风险的大小也就是风险度，P仍表示诱致风险源发生的概率。但是I表示为相对风险后果，也就是将诱致风险源发生导致的潜在损失后果I规范为相对值，取值范围界定为0与1之间（0≤I≤1），风险R成为诱致风险源发生导致的潜在损失后果c的期望值，并利用概率论解决了原有公式衡量风险大小隐性表达的缺陷，这样就可以在涉农灾害气象的风险描述中，利用公式2对各个风险诱致因子进行计算，从而排列出风险诱致因子的风险大小排序，然后进行农业气象应急服务的各种工作。

2.1.2 遥感监测服务技术。遥感监测就是利用地面和空中的遥感器电磁波谱的频率差异收集数据信息，对异常天气变化做出判断与识别。当前我国农业气象应急服务的应用主要有旱情、雨情、雪情、冻情监测，用于全国农业遥感监测的气象卫星主要有：中国FY-1、FY-3系列卫星，美国NOAA、EOS等两个系列卫星。

2.1.3 作物模拟模型技术。该技术从系统科学的观点出发，遵循农业生态系统物质平衡和能量守恒原理及物质能量转换原理，以光、温、水、土壤等条件异常或极端变化作为应急系统建立的变量，运用计量方法、数学物理方法、计算机技术，对农作物生育期内光合、呼吸、蒸腾等重要生理生态过程及其与气象、土壤等环境条件的关系进行逐R动态数值模拟，再现异常气象现象的产生过程。这种模拟技术是一种面向生育过程、机理性极强的异常天气影响农业生产的过程模拟，可以针对农业气象条件评价、农作物气象灾害损失评估和异常气候变化对农作物生长的影响等方面。可以说，这种农业气象应急服务技术从提前分析农作物持续生长的机体特征、影响系统及其演变规律，找出异常天气影响农作物生产有明显物理联系的预报因子和预报指标，建立了一种全新的气象预报模式。

2.2 服务流程

2.2.1 涉农异常气象事件预警。农业气象应急服务的首要是为涉农主体提供有针对性的异常天气预报、气象灾害预警等。主要目的是为涉农主体提供处置时间，并采取有效措施减轻气象灾害。一是开展风害、雪灾、低温冷害、湿害等涉农灾害性天气的监测工作，提供雨情、水情、旱情等监测资料，建立灾害数据库，并为气象主管机构和有关灾害防御、救助部门划定农业灾害区域提供依据。二是利用气象预报系统，向农业领域统一发布天气警报和灾害预警，特别是对气象灾害引发的次生和衍生灾害进行预警。

2.2.2 涉农异常气象事件评估。涉农异常气象事件作为自然灾害的主要部分，变异程度超过了农业生产的承受能力。因此，就需要综合考虑承灾农业门类的特征、诱致异常气象事件的活动要素，利用气象数据、地理信息数据、农业数据等对风险进行评估。

2.2.3 涉农异常气象事件处置。应急管理理论认为，应急管理的对象是危机事件，面对危机事件，需要统筹配置人、财、物等资源，对即将出现或者己经出现的灾害局面采取果断措施，切断危机事态的蔓延趋势[2]。涉农异常气象事件应对处置就是根据农业承灾情况采取紧急转移、防洪抢险、防冻等救援措施，通过统一指挥、分级响应、管理权属、全体动员等避免和减少可能由于自然灾害和社会相互作用而导致灾害出现的减灾措施等。

2.3 服务体系

农业气象应急服务体系主要功能是气象部门为各级政府、农业生产部门提供指导农民粮食生产、防灾减灾、气候资源开发利用、趋利避害的决策气象信息服务，为广大农民提供粮食生产应对极端气象条件的信息服务。农业气象应急服务体系构成要素是气象部门庞大的气象情报探测系统、预报预测系统、指挥调度系统、服务处置系统、资源保障系统、信息管理系统、决策辅助系统等7个系统。其中，预报预测系统和指挥调度系统是核心体系，预报预测系统主要是对可能造成农业生产损失的旱情、水情、雨情的监测预警、预报预测、信息发布，指挥调度系统包括气象灾害发生时的指挥调度、决策支持、处置措施，其他五个系统提供功能不同的支持。一旦发生农业气象的异常情况，农业气象应急服务体系将展开工作，将损失控制在最小范围内。

3 农业气象应急服务的特征

现代气象服务是基于大气科学的理论和技术，适应科技、经济、社会的发展需求，由政府、相关部门或私人出资以稳定的生产提供给气象产品或服务的需求方，是由经济关系、组织关系、运行机制和技术方法等各种因素构成的完整的产品或服务体系，具有经济物品的一定特性。因此，农业气象应急服务作为对农业生产造成灾害性影响的气象事件进行有效预防、准备、响应的过程，即具备现代气象服务的特征，也带有明显的其他特征。

一是服务的公共性。经济学上认为，公共物品是与私人物品相对的，具有非排他性和非竞争性。可以说，农业气象应急服务作为气象服务的一种类型，只要发布出去，在该信息作用的半径范围内，任何人都不能被排除在外，都能够享受到效用和收益，且增加一个人消费的边际成本为零。

二是服务的应急性。农业气象应急服务是对农业生产过程中遭遇到的极端灾害性天气的提前判断，判断次生或衍生灾害发生的重要基础，是有效预防、事中处置和事后恢复的关键一环。

三是服务的系统性。天气、气候状态及其变化源于内在的物理和化学运动。天气变化也就是这些运动的外在表现。农业气象应急服务就是围绕着农业减灾、防灾、处置等需要，对主要粮食和经济作物的干旱、洪涝、霜冻、冷害等农业天气灾害做出系统的监测、预警与评估[3]，为涉农主体采取相关减灾防灾措施提供决策依据。