罗晶晶,蒋 漩,陈俊如,庞茗文
(1.南宁市气象局,广西 南宁 530000;2.恭城瑶族自治县气象局,广西 桂林 542500;3.合浦县气象局,广西 北海 536000)
在影响农业生产的自然因素中最主要的就是气候因素,气候改变了农作物的分布和产量,会导致生产的不稳定性增加。近日应急管理部发布了2021 年全国自然灾害基本情况,数据显示,全年各种自然灾害共造成农作物受灾面积1.173 9×107hm2,直接经济损失3 340.2 亿元。广西常因季风进退失常造成降雨和温度变化大,各种自然灾害出现的频率大,而且会有很多地区受其影响,不利于作物的生长。然而当前的气象科普体系并不完善,气象科普并没有引起人们的重视,许多偏远地区的居民难以接受到科普。因此,需要丰富气象宣传的途径,利用5G 技术所搭建的气象服务平台为人们提供各种数据,减少自然灾害带来的损失,让气象服务能全面走进乡村,推动乡村振兴的发展。
气象科普的内容:①传播推广气象相关知识技能;②让气象科学技术在大众化、社会化的过程中服务民生,推动经济社会发展;③倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神,让气象科学思想作为公众生活、行动的指南。
气象科普的概念:通过气象科普知识的宣传和教育,让公众获得更充分的防灾减灾所必需的知识和技能,提高公众防灾减灾意识和能力,保障社会经济建设和社会安定与健康发展。农村气象科普又指针对农村广大公众所开展的普及气象科学知识,传播气象方法、知识、技能,提高农村广大公众气象科学文化素质的科普活动。
5G 通信技术又称第五代通信技术,目前各国加快了对5G 设备的部署,至2020 年便全面实现对5G 通信网络的商业化应用。5G 通信技术的特点为:①传输速度块;②高容量,高兼容;③接入稳定;④延时性低,可靠性高;⑤低功耗。5G 的实现和大范围推广使得中国物联网产业的发展进入了春季,包括车联网、智慧医疗、智慧农业等智慧城市项目的出现和应用。为此,衍生出了新型云平台——物联网云平台,该平台用于实时广泛采集远近距离的各种信息传感设备收集到的数据,通过一系列的数据处理手段得出有效信息。依托5G 通信技术和物联网技术,与传统气象业务控制系统相结合而建立一个新型的的智慧农业气象控制服务系统,通常利用窄带物联网技术与大数据及云计算技术等,构建数字化物联网传输控制台,以建立应用广泛的5G 农业气象控制系统及其相似边缘设备等,例如5G 农业气象观测站、5G 森林防火气象系统、基于5G网络的应急指挥系统等与时俱进的气象业务产品。
2.1.1 统一5G 在农业气象中的标准及物联网平台网络的搭建
5G 通讯在气象业务中的场景一定会使用到物联网技术,最合适的即为NB-IoT,依托5G 在目前具备的超高速率、超大连接、超低延时性这三大特点,在很大程度上能够将物联网的子设备数量发展到百万、千万甚至亿万级别。物联网可将一切物体与事物连接成一个巨大的网络,使得物联网产业逐渐迎来了春天,包括车联网、智慧医疗、智慧农业等一大批智慧城市项目的出现和应用。
5G 农业气象平台应包含4 个主要部分,分别是供电设备、边缘设备、前端设备和监控设备。为实现节能减排的理念和达到降低控制成本的作用,供电设备使用太阳能电池包。边缘设备里也包含4 个部分,主要用于定义在信息系统网络边缘处的网关设备,4 个部分分别是物联网传输控制台部分、本地数据存储部分、感知部分和微型电脑部分。前端设备包含各类信息传感器以及与之分别对应的传感器控制器。监控设备主要包含超高清摄像头,可实时监控周围的变化。
2.1.2 5G 在农业气象模式中的应用
借助5G 通信技术得天独厚的发展潜力,应用在农业中能为广大农民和农业类企业提供农业生产中的必备设施,依靠设施中的信息传感设备,实现农业、气象业务中各要素的测量、采集、处理等操作,根据收集到的数据可对农业活动进行分析、跟踪和预测等。5G 在农业气象中的应用体现在智慧农业、智慧林业、智慧机械、智慧畜牧、智慧渔场等方面中。5G 通信技术可以将声音与图像的模拟信号进行数字化处理,满足高清视频的传输要求,除此之外,智慧项目中还能融合运用虚拟现实技术(VR)和遥感技术等。通过每个传感部分采集到的数据进行数据的挖掘、去噪等分析数据操作,合理掌控农业生产中的各个环节,做到对农业生产与管理业务的优化。
2.1.3 建立智慧农业气象服务模式
在原有的气象服务模式上进行全方面升级,原农业气象服务模式采取的是“气象局+信息员+农户”这样的三方配合的服务模式,在此基础上升级成为“气象局+农户”这样的双方配合的服务模式。中间减少了信息员环节,并不是取消了信息员的工作,而是改变了信息员的工作方向。
在原有的服务模式中,信息员是气象部门与农户之间的桥梁,主要负责气象灾害预警信息的接收和传播以及气象灾情的收集和上报,协助开展气象灾害科普宣传,协助收集反馈气象服务效果、需求和建议等工作。在升级后的双方配合服务模式中,气象灾情的收集和上报,收集反馈气象服务效果、需求和建议等工作将由指定软件替代,软件则是依靠基于5G 智慧农业气象物联网平台的支撑组成。信息员的主要工作是协助完成本地5G 气象设施的维护以及气象物联网平台上的技术支持和提供相关的数据服务。智慧农业气象服务模式如图1 所示。
图1 智慧农业气象服务模式
为了提高在广西气候影响下的各类农业应用中的生产管理水平,智慧农业系统将以天气情况、病虫害防治、农业应用生产、决策与分析等方面为重点功能开发物联网软硬件设备,可对指定范围内的信息传感设备、监控设备、主控电脑、供电设备进行集成管理,实现农业气象各要素的测量、采集、处理等常规操作。软件部分实现用户交互、数据存储、数据查询、数据分析、大数据平台展示、预警管理、专家系统等功能。硬件部分则主要与5G 农业气象平台的硬件组成一致。
2.2.1 民族特色气象服务
“农业气象紧相挨,信息及时早安排。大屏喇叭滚动放啊,要晒要收定准来啊咧……”广西壮族自治区气象局以民族特色气象科普活动为抓手,借助传统山歌、谚语等,以合唱、对唱方式传唱气象科普山歌,充分运用“民族团结+”,侧重将气象科普宣传向少数民族地区倾斜,提升少数民族地区防灾减灾能力。据悉,今年以来贺州市气象部门积极走进校园、农村,组织群众参与气象科普山歌传唱,将气象防灾减灾知识改编成歌词,以群众喜闻乐见的瑶族山歌对唱形式,让气象科普更加生动,营造了基层群众主动参与气象科普宣传的浓郁氛围。
2.2.2 组织中小学生参观气象科普教育基地
利用宣传日宣传气象知识、气象活动开放日等,让气象科普宣传走进生活。广西多地开展气象研学实践教育活动,让群众走进气象科普教育基地,探索风云变幻,零距离感受气象奥妙。研学内容丰富多彩,以中小学生为例,同学们实地参观了气象科普设施、气象影视节目制作等,上了一堂气象小课堂,学习编写了气象影视节目演播稿,体验了气象小主播,制作了气象风级歌、风车手工等。此活动旨在传递科普气象知识,帮助群众进一步“走进气象,了解气象”。
2.2.3 气象服务助农惠农
联合农业农村局签署协议,围绕农业气象服务需求,建立农业气象信息共享机制。进一步加强辖区内规模农业、特色农业和示范农业气象灾害防御以及农业病虫害的监测、预测、预报、预警和评估。例如,从2018 年起,玉林市气象局开始对容县沙田柚进行直通式为农服务,在具有代表性的地域设立气象观测仪器,实时监测数据,及时显示在种植户手机上,场主们可以实时了解果场小气候变化,同时联合农业农村局建立果农服务微信群,场主们既可以在群里及时了解天气变化,还可以与农业技术员进行种植交流。
建设农田小气候站。顺应农业转方式、调结构的新要求,助力乡村振兴“美丽村庄”示范建设,使气象为农服务更具针对性和指导性。鹿寨县气象局对标气象为农现代化建设要求,围绕乡村振兴、脱贫富民、气象为农服务需求,开展“三农”气象服务专项建设。在中渡镇“寨美一方”都市休闲观光农业示范区内建设一套农田小气候站。该示范区内的“3D 艺术稻田”,已经成为中渡镇农业观光旅游的一个新亮点。目前太空莲高产栽培示范区860 亩(1 亩≈666.67 m2),九品香莲、茶用皇菊、食用玫瑰、食用菊花等花卉品种140亩。该农田小气候站建成后,可实现对整个示范区内的温湿度、雨量、风向风速、土壤温度等各项气象要素的实时监测。此外,鹿寨县气象局已经在鹿寨镇石路村鹿寨蜜橙产业(核心)示范区建设了一套农田小气候站。
均等化问题与近年来提出的公共基本服务均等化相联系,结合自治区实际,重点发展基本公共教育、残疾人基本公共服务等八大方面。气象科普知识的宣传既能提高公民的防灾减灾救灾能力,又能提高公民的科学文化素质,保障社会经济建设和健康发展。截至目前,区内许多地区仍未将气象科普纳入地方基本公共文化服务体系清单中;在开展农村气象科普工作时,更是由于人手力量不足而导致对农村情况缺少针对性了解,面对巨大的工作量,往往使得工作人员有心却无力。广西地处亚热带季风气候区,降水丰富,干湿分明,但灾害频繁、旱涝突出,因此将气象科普纳入地方公共基本文化服务尤为迫切,能够有效帮助降低气象灾害所造成的各类损失,能够更加合理地应对突发的极端天气情况等。
随着人类活动对气候变化的影响愈加显著,已经引起各国科学家、世界气象组织等多个世界性机构及各国政府的高度关注,气象科普事业受重视程度不断提高,逐渐构建起更加完善的气象科普体系。
现阶段仍留存着诸多问题,在整体上没有建立起契合现代社会发展的健全气象科普体系。气象科普缺乏创新性,科普内容主要集中于常规天气介绍、气象应急等内容,较少将科普内容与公共生活、农业旅游等接地气方面相结合。全区气象科普网站平台建设滞后;气象科普场馆建设数量较少,气象科普场馆的利用率较低;在未危害到社会经济和公众生命安全时,气象科普工作受重视程度较低,且缺乏长效机制[1];气象科普缺乏趣味性,形式古板,互动性差,内容难以吸引公众目光。
目前区内气象部门进行气象科普知识宣传主要集中在城市及县城中心,住在农村与偏远地区的居民难以接受到科普知识。
中国气象局气象宣传与客服中心的调查显示,目前市场上的气象科普产品主要分为4 类:图书、宣传单、宣传栏、新兴传媒。创作产品大部分来自国家级与省级气象部门,市级与县级部门的研发创作水平较低。其次,自治区气象科普产品个性化不足,未将少数民族的语言或地方特色纳入科普产品内容开发体系中。气象科普产品项目创作资金不足以将产品扩大使用面积以及改进升级产品等。
在气象服务调查中发现,城市获取气象信息的主要渠道为手机应用平台、短信、电视台,农村的信息获取渠道主要为手机短信、电视、村广播[2]。由于农村的作息时间存在一定的不规律性,因此常常无法通过手机与电视获取到最新的信息,在突发天气来临时缺少快速且有效的信息传送途径。
由于气象科普未完全纳入公共服务体系,农民对各种灾害缺乏了解,少有忧患意识和应对之策,农村防灾救灾客服人员数量较少,且所掌握知识结构老套,科普工作得不到足够重视。
4.1.1 创新服务手段
推动气象科普场地建设、省级气象可视化产品实验室建设,利用虚拟现实、物联网等技术开发可面向各个年龄层群体的科技产品,例如提供科普游戏、VR智慧预测、VR 穿越台风等项目;鼓励科研教育单位、社会气象爱好团体在科普场地定期开展讲座、展览、培训等活动;建立完善的“旅游+气象”服务产品体系,为经济建设提供优质气象服务。
4.1.2 拓展服务领域
加强对农村气象科普服务的力度,培养新一代农民科技意识,提高农村气象知识水平,当遇到灾害时能够主动抵御,提高保障农业生产能力;农业生产随着市场需求不断变化,各种特色农业不断出现多元化的农业生产,决定了气象农村服务领域向个性化、多样化的趋势转变,自治区应以地方特色产业为切入点,丰富气象服务产品,将产品与当地农业生产需求相融合,创造更多的地方特色经济。
4.1.3 建立资源共建共享机制
根据自治区气象局“十四五”规划,依托自治区数据共享交换平台机制,扩充生态数据种类,建立健全气象数据与行业社会数据融合的标准规范;建设大数据研发中心,推进气象与高相关行业的相关技术融合,促进气象数据资源政用、商用和民用,支撑自治区数字经济、数字政府、数字社会建设,整合分散资源,形成资源整体优势,挖掘气象数据价值潜力。
当今社会已经进入了一个信息技术飞速发展的时代,为了在新形势下更好地开展气象科普宣传工作,必须深度融合传统媒介和新媒体平台,与时俱进创新气象科普工作形式。
构建气象科普创新体系,首先需要丰富气象科普宣传工作形式,突破传统宣传方式的局限性,充分利用“互联网+气象科普”的模式建立新型气象科普宣传平台。同时气象部门应坚持政府主导,加强与农业、旅游等部门的信息共享,结合公众关心的热点话题和当地的气候特点,以“多渠道、接地气”的形式全面开展气象科普工作。此外,气象科普的宣传内容应集趣味性和知识性于一体,使气象知识以更生动、更立体的多样化形式展现,做到吸人眼球,寓教于乐,从而提高气象科普工作效率,推进创新气象科普体系建设。
随着近年来国内的影视行业进入了蓬勃发展的快车道,越来越多的电视节目进入了大众生活,以气象科普作为内容的节目应积极推出,气象科普节目可以从不同的受众群体、当地独特气候特征、不同的深度中创作紧贴大众生活系列的内容;将气象科普视频在每天的黄金时间段滚动播放,从而达到最佳的收视效益。
气象部门应创新气象科普形式,丰富气象科普内容,用听得懂的宣传内容、看得见的活动载体、学得会的具体措施、用得上的基本技能,将气象科学知识传播到千村万户,渗透到农民的日常生活中,成为构筑生命安全坚固防线的生活习惯,成为引导生活生产有效的技术指南。气象科普要经常化、多样性。要充分利用网络、书籍、广播、电视等媒体,开展形式多样的农村科普工作。充分利用农村党员群众活动室、文化站、乡镇学校、文化站等设立的科普站、科普图书室等固定场所,开展经常性的气象科普宣传[3]。科普宣传要有针对性、时效性。不同时期、不同群体,对气象科普会有不同的需求,有时这种需求甚至是相反的,应加强气象科普的针对性。气象科普要通俗化、具有趣味性,针对不同文化、不同年龄的受众,应采取“弹钢琴”的方法,探索并不断改进宣传的方法。
培养具有少数民族特色的气象科普产品。气象人要转变固有观念,通过坚持高水平气象专业服务,创作有地域、民族特色的气象科普产品,借助信息技术的发展,大力开发高科技、可视化、互动程度高的气象科普产品,推进科学传播方式的创新,确保民众在科普内容和科普形式上获得愉快体验。为了提高少数民族地区农(牧)民应对气象灾害和自救能力,及时组织气象科普专家,有针对性地共同研发设计出包括壮语、瑶语等配音的暴雨、冰雹、雷电、台风、寒潮、霜冻、大雾等预警主题的多种气象防灾减灾科普视频。用动画形象、文字语言,及时为民族地区公众普及气象防灾减灾知识,进一步丰富少数民族语言气象科普活动内容[4]。
每年制定科普工作计划,认真研究部署,统筹安排,聚焦重点,面向需求,创新形式和内容,通过广电报刊等媒体、微博、微信等新媒体,编制科普宣传作品、设立咨询台、在线问答等方式进行科普,科普宣传手段和载体不断拓展,气象科普的影响力和辐射力持续增强。学会以《全民科学素质行动计划纲要》为指引,弘扬科学精神,拓宽科普宣传渠道,创新气象科普宣传方式[5],通过“请进来、走出去”“线上线下一体化”等多种形式开展系列主题科普宣传活动,学会通过创新科普机制,推进共建共享,促进融合发展,不断完善气象科学普及的工作机制。科普队伍不断壮大,科普能力建设不断强化,科普环境逐步优化,全民气象科学素质稳步提升。
专兼职气象科普队伍建设工程。国家级、省级气象部门明确专门的气象科普业务承担部门和专兼职业务、管理人员,组成一支业务精、管理强的专兼职气象科普队伍。建立健全气象科普业务和管理人才激励机制。
高层次气象科普队伍培养工程。建立国家级气象科普工作团队,把气象科普业务人员纳入气象部门各类高层次人才培养计划。加强气象科研、业务人员科普责任的落实,鼓励和支持他们从事气象科普活动和创作。依托行业高校、科研机构、业务单位,创立高层次气象科普专家团队,激励动员院士、专家学者等高层次科研业务人员参加气象科普。实施“气象科普名家”培育计划[6]。
建立多部门共同培养农村科普人才队伍的机制。农村实用人才是科技兴农的先行者,是广大农民的优秀代表,也是农村科普工作的重要传播者。建立以乡镇技术人才、农民专业人士、气象志愿者为骨干的人才队伍,传播先进的实用技术,提高农民的科学素质,调整农村产业结构,发展现代化农业,促进全面建成小康社会。气象科普队伍不仅需要气象知识素养,还需要新闻学、网络传媒、信息技术、公关宣传方法等跨学科知识,因此需要地方气象部门与其他地方相关部门的协作,达到互利共赢[7]。