地面气象观测在农业生产中的作用及观测质量提升对策

闫艺兰，王心妍，王玮琦，钱芝颖

(天津市武清区气象局 天津301700)

农业是我国的基础产业，其发展直接关系到社会稳定和国计民生。随着我国经济的飞速发展，农业生产也采用了各种现代化的技术和手段，已由传统农业逐步向现代化农业转变，但作物的品质和产量依然极易受到气象条件的影响。随着全球气候变暖，极端天气出现频次大增，农业病虫害也表现出多而广等特征，对农业生产造成了极其严重的负面影响[1-2]。相比传统农业生产，现代化农业对地面气象观测的依赖性更强。地面气象观测通过自动化的观测设备对大气状况不间断、系统地进行观测和数据采集，并把所得数据进行存储和处理，一方面，提高了观测数据的连续性和准确性，能够更加详细地探究气象要素和农业生产之间的联系，进而为有效指导农业生产提供科学依据；另一方面，通过地面气象观测设备，能够为现代化农业生产提供及时准确的气象信息服务，帮助农民应对各种气象灾害，发挥了气象防灾减灾第一道防线的作用。因此，对地面气象观测工作在现代农业中的应用进行研究具有重要意义。

1 地面气象观测在农业生产中的重要作用

1.1 农业生产气象条件可行性论证

开展地面气象观测工作是进行农业气象条件可行性论证的前提，这主要是由于通过地面气象观测工作可提供准确的数据源及气候条件分析。农业气象条件可行性论证是当地农业项目顺利立项的根本保证。对于任何一种新品种的引进，都需要提前了解其生长过程中对气候环境的要求，这就涉及到气候条件适合度的问题。通过农业气象条件可行性论证，一方面可分析种植区域内气候特点，对引入的农作物开展可行性探索和检验，科学选择适宜的农作物，并分析农作物规模化种植的可行性；另一方面可分析农作物种植过程中可能出现的不利气象因素，提出合理可行的应对措施，以减少不必要的损失。近年来，通过引进适合地方气候条件的经济作物并大面积栽种后取得巨大成功的例子比比皆是[3]；与此同时，由于对当地农业气候特征进行可行性论证工作不够重视，没有因地制宜地选育新品种，而盲目大规模种植而导致引种失败的例子也屡见不鲜。

1.2 农业气象情报、预报及专题服务

通过地面气象观测工作得到的气象要素数据信息可为政府、涉农部门和广大农民提供决策服务和农业气象信息服务。通过分析未来气候变化趋势，以及研究气候对农业和农业生产所造成的影响，可给出有效的农业生产建议。在农作物播种阶段、生长发育关键阶段、成熟阶段、收获阶段及部分农作物后期晾晒阶段、储藏阶段等加强气候监测，以期为科学种植农作物和提升农作物产量等提供可靠的农业气象服务信息[4]。不断细化及加强农业灾害性天气的预警、预防和气象灾害的调研评估等工作，以便在农业防灾、减灾、救灾、补救等工作中提供有价值的农业决策气象服务。

1.3 预测农业生产情况及作物产量

利用地面气象观测设备得到的气象要素数据，可探究其和农业生产之间的联系，进而在气象观测业务中凭借所掌握的气象信息较好地预测农作物的具体生长状况和模拟作物产量[5-6]，而模型参数也需根据生长状况和气象条件不断调整，这就更需要以精确的气象数据为基础。将预测的农业气象要素信息和生产信息及时报告给相关单位，由各相关部门共同会商、通力协作，为农户提供可行性的农事生产建议和管理措施，以助力农业生产的稳定、持续发展。

1.4 提高农业气象灾害防御能力

利用地面气象观测设备得到的气象要素数据，可加强对气候与天气特别是灾害性天气的预测，为保障农业生产的健康发展提供更好的服务。这主要表现在3 个方面：首先是增产，考虑到气象条件对作物生长的重要影响，加强地面气象观测，提升气象灾害预测的时效性与可靠性，实现短期、中期与长期的灾害性天气预报，为农业生产提供必要的气象预报，保证作物尽可能趋利避害，对提升农业生产质量有积极作用；其次是减损，通过利用地面气象观测数据能实现对各种灾害性条件或气象灾害的及时预报，降低气象灾害对农业生产的不利影响，促使广大农民在作物种植与管理过程中及时做好对各种灾害性天气的预防工作[7]，以保证作物健康生长；最后还能减轻农民负担，依靠地面气象观测为广大农民种植农作物提供气候与天气等必要的信息，丰富气象灾害的预防与防御措施相关经验，从而为广大农民种植农作物提供支持和保障。

1.5 农事气象、农业微气候与营销气象服务

利用地面气象观测设备得到的气象要素数据，可提供精细化的气象服务。现代农业对生产过程细节要求甚高，农事活动也呈现精细化特征。像病虫害防治，不仅要抓住病虫害防治关键期，还要注意结合气象条件安排措施，此时提供精细化气象服务能确保农事活动的正常顺利开展。此外，农业生产对环境要求较高，营造微气候环境对提高农业生产有重要作用。像大棚等设施农业，内外气候存在明显差异，气象服务可以针对这种差异开展可控性研究，推荐适合农作物生长的微气候环境，以促进作物的快速生长[8-9]。现代农产品经营还存在销售、储存、运输等问题，气象服务可为农民朋友提供最有价值的气象信息，让农民丰产又丰收。

2 存在的问题

全球变暖造成的异常气候和极端天气对农业造成的损害不可忽视，为更好地保证农业稳定发展，必须解决好农作物不同生长阶段的问题，尽量减少和防范恶劣天气对农业的危害。气象局要高度重视地面气象监测工作，积极引进智能观测和相关实验仪器，不断提高气象监测的精度，及时发现灾害问题，为现代农业生产提供保障。目前地面气象观测在农业生产应用中存在的不足如下文所示。

①气象预报准确性限制。现代农业生产离不开气象服务，气象预报是基于地面气象观测的重要服务内容。虽然气象部门已建立了现代化天气预报业务流程，但气象预报准确性仍受仪器、模式预报产品和人为主观性等影响，不能完全反映大气实况变化。而且气象预报通常是针对一个区域大范围天气的监测预报，有些区域由于地形差异和局地对流影响，导致天气情况不同，甚至有较大偏差。

②地区观测机制不成熟，观测管理不到位。即使部分农业生产地区根据政策需求已经构建观测机制，然而该机制涉及面较小，无法收集全部信息，难以为该地区的农业生产活动提供信息支撑，大大削弱了其使用价值。此外，部分地区构建的观测管理体系相对滞后，与时代发展要求不相符。该问题的发生极易造成观测数据的准确性无法保障，从而对数据信息的后期利用产生影响。

③采用的观测手段相对单一。农业一直是我国重点关注的领域，我国以农业生产为核心研发了大量的新型技术，然而由于受资金、设备等因素的影响，致使新型设备无法大面积应用。

④专业人才匮乏。新型技术手段是否能够成功使用，主要取决于观测人员自身的专业素质。使用新技术手段时，由于大部分地区并未配备相应的专业人才，而现有人才专业素质相对偏低，导致新技术的优势无法全面发挥出来。

3 地面气象观测业务质量提升对策

3.1 遵守行业标准，规范气象资料

地面气象观测业务与农业生产都为长期性工作，只有确保地面气象观测资料科学客观、数据连续，才能更好地为农作物的生长发育提供可靠的气象预报服务信息。一是平行观测的原则。地面气象监测业务要为农业提供合理、具体的指导服务，在监测各种粮食作物生长发育情况的同时，还须持续观测作物生长发育的气象条件，这2 个层次的观测和数据统计必须保持在同一水平，需要相互对照。二是点面结合的观测原则。在农业气象观测中，需选用能够代表同一种农业气象类型的区域作为地面气象观测点，并依据所获取的观测数据来推算同类农作物生产的信息状况。专业人员可以通过分析相关气象数据，按农作物在不同生长发育阶段对气候条件的需求确定各类气象要素对农业生产的影响，进而对农作物栽培作出合理的指导和管理，提供有针对性的特色气象服务，实现农作物增产、农民增收[10]。三是科学、连续观测原则。地面气象观测业务需要在观测项目和观测地段均特别稳定的状态下进行，并且要确保观测项目和观测仪器、观测方法等合理、科学，以确保气象观测结果的有效性。

为了最大程度地保证数据的精确性，需要根据相关的标准要求、不同观测目标的内容范围，对数据按照特定程序进行控制，进而确保气象预测服务具有更好的决策能力与效益。如工作人员在完成数据的采集工作后，依据相关的规范要求对数据进行加工处理，保证发布气象数据信息的准确性，以此来指导农业生产的有序进行，如气象产量预报、发育期预报和气象灾害预报等。有些气象变化会对病虫害的发生起着一定的导向作用，对此需要做好相关记录工作，并进行有效管理，为农业病虫害防治提供帮助。此外，在实际的业务工作中，还可以加强卫星遥感数据的使用，全面掌握气象灾害和农作物的生长状况，为实现农业防灾减灾提供数据支持。

3.2 完善农业观测体系，加强观测业务管理

结合特色农业生产基地建设情况和现代农业生产的发展需求，在现有农业气象观测网的基础上做进一步完善，建立多个农业气象监测点，增加农业气象观测项目，完成局部小气候全面监控，提高农业气象观测资料精准度[11-12]。建立服务于现代农业生产的地面观测研究体系，对数据进行处理分析，积累丰富的气象资料，提高农作物生育期防御气象灾情的能力，切实保障现代农业生产正常进行。

建立完整的观测仪器设备巡检制度以减少仪器和设备故障的发生，才能保证数据的可靠性。同时，气象单位应该严格落实好有关规定和制度，强化监督检查工作，促使地面气象业务有序开展。及时发现预报系统中的异常情况，在最短时间内对故障进行准确判断，判断故障位置，并使用相应的策略进行排除。若无法及时解决，应立即报告给上级，安排专业人员进行处理。与此同时，应根据管理经验、观测业务的实际情况和业务发展的需要，随时对工作系统进行适当调整，逐步对现有管理体制的不足之处进行改进和补充，使其更加完善，促进地面气象观测业务的高效发展，进而提高地面气象观测业务的质量。此外，需要加强与国内先进的气象观测机构的沟通，积极学习现代化先进管理理念，充分利用有益成果对当地农业气象观测管理体系进行优化，不断增强农业气象观测业务管理能力，充分发挥其在农业生产中的实际效益。

3.3 重视现代探测技术的应用

随着科学技术的进步，气象探测技术也取得了极大发展，实现了信息的准确采集与实时同步应用[13]，主要体现在：地面气象观测系统可以采集相关气象数据信息，之后根据理论需求与实际工作结合，以此完成信息同步应用，然后科研部门提供最新的数据资料，使所获数据信息更加具有应用价值，气象服务也会得到进一步优化，对实现农业生产的合理化、标准化及规范化有着积极的作用，最大程度地保证了农业生产的效益；加强当代探测技术成果的应用，有利于气象相关的科研与科技发展，有利于全面提高气象监测水平；重视有关气象监测的数据统计与分析模型开发，全方位提高气象监测数据的精准度，有效提高天气预报预警信息的准确性，为农业提供更多有效的气象信息，推动农业科技化、智能化发展。

3.4 提高人员的专业技能和综合素质

为了提高农业气象观测管理水平，应建立综合素质过硬的气象观测队伍。一方面，观测人员需加强观测业务理论知识学习，加深对自动气象站各个观测仪器构造和工作原理的了解，尤其是最新型的观测仪器的维护和使用；针对仪器故障、错情判断等问题，应沉着冷静，不断提升自身应对突发事件的能力。另一方面，观测人员不但需要掌握气象观测的知识和技巧，而且需要熟悉农业理论知识，以满足农业实际生产需求。与此同时，地面气象观测工作还应引起相关领导的高度关注，完善考核制度，积极组织观测人员进行定期或不定期的业务培训工作，增强自身业务技能，将其在地面气象观测工作中的积极性和创造性充分调动起来。

4 结 语

在现代农业生产中，地面气象观测工作发挥着十分重要的作用，保证地面气象观测的有效应用是推动现代农业生产效率及水平提升的关键。所以相关部门应针对当前地面气象观测工作中存在的问题进行深入分析，并结合实际情况不断完善地面气象观测在农业生产中的应用，增强气象为农业服务的主动性和针对性，使地面气象观测工作成为现代化农业生产的切实保障。