气象服务在农业防灾减灾中的应用

(整期优先)网络出版时间:2024-01-15
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气象服务在农业防灾减灾中的应用

曾祯

 雅江县气象局  627450

摘要:农业作为全球经济的支柱,不仅满足人类对食物的需求,还在社会经济结构中发挥着不可替代的作用。然而,气象灾害频繁发生,如极端天气事件、干旱、洪涝等,对农业生产带来了巨大的不确定性和挑战。在这一背景下,科技的进步为农业防灾减灾提供了新的可能性,而气象服务作为其中的重要组成部分,正逐渐成为农业生产的宝贵助手。本文探讨气象服务在农业防灾减灾中的广泛应用,使农业从业者能够个性化地管理农田,降低资源浪费,提高农产品的产量和质量,帮助农民更准确地评估风险,从而降低经营风险。

关键词:气象服务;农业防灾;灾害预警;决策支持

农业是世界各地经济的支柱,然而,气象灾害对农业生产造成的不利影响日益凸显。在这一背景下,气象服务的应用成为农业防灾减灾的重要手段。本文将深入探讨气象服务在农业中的多层次应用,旨在阐明其如何为农民提供灾害预警、决策支持、精准管理和风险管理方面的支持,以促进农业的可持续发展。

1、常见气象灾害

1.1 暴雨和洪水

暴雨和洪水是常见的气象灾害,对农业产生严重影响,大量降雨会导致土壤水分过多,影响植物的生长和发育[1]。此外,洪水淹没农田,造成庄稼受损,甚至导致整体农业生产受到严重破坏。

1.2 干旱

干旱是另一种常见的气象灾害,对农业产生长期而广泛的影响。缺乏充足的降水会导致土壤干燥,影响作物的生长。农田的水分管理变得至关重要,而气象数据可以帮助农民及时调整灌溉计划,减轻干旱对农业的负面影响。

1.3 风暴和台风

风暴和台风会伴随着强风、暴雨和飓风潮,对农田和农作物造成直接的破坏。风暴可能导致作物倒伏、果树折断,而飓风潮可能淹没沿海地区的农田。

1.4 高温和低温

极端的高温和低温也是农业面临的气象灾害之一。高温会导致作物蒸腾增加,土壤水分流失加剧,影响植物的生长。低温则导致农作物霜冻,对果树、蔬菜等产生不利影响。农民需要根据气象数据调整种植计划,选择适应当地气候的作物品种,以减轻高低温对农业的不良影响。

2、气象灾害对农业的影响

2.1 作物丰收减产

气象灾害直接影响了主要农产品的生长周期和产量,暴雨、洪水、干旱或其他极端气候事件可能导致农田水分不足或过多,影响土壤质量,从而限制了作物的正常生长,这些因素导致作物丰收减产,进而影响到农民的收入和粮食供应。

2.2 农业基础设施损害

气象灾害还会对农业基础设施造成直接的破坏,包括灌溉系统、温室、农田堤坝等。风暴、台风和洪水摧毁这些基础设施,导致农民面临更大的修复和重建压力。

2.3 农民经济负担加重

气象灾害对农民的经济负担产生直接和间接的影响,直接的影响来自于作物减产和农业基础设施的损害,这导致了经济损失。间接的影响体现在农民需要采取额外的应对措施,例如购买保险、进行紧急修复等,这些都增加了经济负担。

3、气象服务的类型

3.1 实时气象数据

3.1.1 气象站数据

气象站是收集和记录实时气象数据的基本设施之一。通过分布在不同地区的气象站,可以获取关键的气象参数,如温度、湿度、风速和降水量等。这些站点提供的实时数据对农业非常重要,因为它们为农民提供了当前农田气象状况的准确信息。

3.1.2 卫星观测

卫星观测是一种远程感知技术,通过卫星在大气层外部监测地球表面的气象变化。卫星提供高空全景视图,可用于监测大范围的气象系统和气象现象。卫星观测对于追踪气旋、暴雨、干旱等极端天气事件至关重要。在农业方面,卫星数据可用于预测降雨、监测植被健康状况,并为精准农业提供支持,使农民能够更有效地管理农田。

3.1.3 气象雷达

气象雷达是一种用于探测大气中降水的技术工具,它能够测量降水的强度、类型和移动方向,对于及时发现降雨、雷暴等现象至关重要。在农业中,气象雷达数据对于防范自然灾害,如洪水和冰雹,具有重要价值。农民可以根据雷达数据的提示,采取措施来减轻降雨引起的水涝风险,或者防范冰雹对作物的破坏。

3.2 气象模型预测

3.2.1 气象模型的原理

气象模型是基于大气科学原理和数学方程的计算机模拟系统,用于模拟和预测大气中的各种气象现象,这些模型考虑了大气的动力学、热力学和水平运动,以及其他影响天气的因素。通过将现有的气象观测数据输入到这些模型中,科学家可以生成未来一段时间内的气象预测。气象模型的原理包括大气运动、能量传递、湿度变化等,这些因素共同作用,形成了模型的数学表达式。

3.2.2 预测精度与可靠性

气象模型的预测精度和可靠性是评估其实用性的关键因素,模型的精度取决于多个因素,包括模型的复杂性、输入数据的质量、模型参数的选择等。对于短期气象预测,如一至七天的预报,气象模型通常具有较高的准确性。然而,随着预测时限的增加,预测的不确定性也相应增加,科学家通过不断改进模型算法、提高观测数据的质量,以及使用集合预测等方法来提高模型的可靠性。

关于气象模型的可靠性,还需要考虑模型的验证和验证。通过将模型生成的预测结果与实际观测数据进行比较,科学家可以评估模型的性能。验证通常涉及到对比模型输出与实际发生的气象事件,例如降雨、温度等。一个可靠的气象模型应该在多个时间尺度和地理区域上都能够提供稳定、一致的预测结果。

3.3 移动应用和在线平台

移动应用和在线平台在气象服务中发挥着越来越重要的作用,为农业从业者提供了方便、实时的气象信息获取途径,这些工具通过整合多种数据源和提供用户友好的界面,使农民能够轻松地获取个性化的气象服务。

随着智能手机的普及,气象移动应用成为农民获取实时气象信息的主要途径之一。这些应用通常提供实时的天气预报、气象图表、气象雷达图像等功能,使农民能够及时了解当地的天气状况。此外,一些应用还提供农业管理工具,例如种植日历、灌溉计划和作物生长预测,帮助农业从业者更科学地管理农田。在线平台则更加全面,通过互联网连接气象站、卫星数据和气象模型,为用户提供更丰富、深入的气象信息,这些平台常常包括交互式的地图、图表和图形化界面,使用户能够更直观地理解气象数据,农民可以通过这些平台定制化地获取所需的气象信息,从而更好地规划农业活动。

4、气象服务在农业防灾减灾中的应用

4.1 灾害预测与预警系统

灾害预测与预警系统是气象服务在农业防灾中的重要组成部分。通过系统性的气象数据的收集和深入分析,基于先进的气象模型和技术手段,气象服务能够有效地预测可能发生的各种灾害,涵盖了暴雨、洪水、干旱、风暴等多种极端天气事件。第一,气象服务利用气象站、卫星观测以及气象雷达等多源数据,实时监测大气层中的温度、湿度、气压等气象参数,这些数据被输入到高度精密的气象模型中,模型基于大气物理学原理和数学方程,模拟未来一段时间内的气象变化,通过对大气环境的精准建模,系统可以提前感知并预测即将发生的极端天气事件。第二,预警系统在获取这些预测结果后,将其转化为实用的警报信息,这一过程需要深度的数据解读和专业的气象分析,确保预警信息的准确性和可靠性。一旦有可能发生灾害的迹象,预警系统将通过多种渠道向农民发布警报,包括但不限于短信、手机应用、电视、广播等媒体,这种多元化的发布方式能够确保信息迅速传达到农民手中,提高信息的覆盖率和可及性[2]

这一整合的系统使农民能够在灾害发生之前得知即将到来的极端天气事件,有充足的时间做好准备。警报信息通常包含灾害类型、可能影响区域、预计发生时间等详细信息,使农民能够更全面地了解即将到来的灾害风险。这种信息的提前获取和准确性,为农民提供了更大的机会采取及时有效的防范和救援措施,降低灾害对农业生产和农村社区的不利影响。

4.2 农业管理决策支持

气象服务在农业管理中扮演着关键的角色,不仅为农业从业者提供了及时的灾害预警,还通过提供决策支持工具,使农民能够更加科学地规划和执行各项农事活动,以提高生产效率和农产品品质。第一,实时的天气预报和气象数据为农业管理决策提供了重要的信息基础。农民可以通过这些数据了解当地的气温、降雨量、湿度等气象条件,有利于精确判断最佳的种植、灌溉和施肥时机。例如,在知晓即将到来的高温天气时,农民可以调整灌溉计划,确保作物有足够的水分供应,提高抗旱能力。第二,特定的应用程序和在线平台为农民提供了便捷的工具,使其能够更灵活地进行农业管理。这些应用程序通常整合了实时的气象数据、土壤信息、作物生长模型等多方面的数据,帮助农民制定更为精准的

4.3 精准农业实践

通过结合气象数据和卫星图像,农业从业者能够精准地控制农田的管理,实现更有效的农业生产。这种精准农业实践涵盖了多个方面,其中包括了精确施肥、合理灌溉以及定制化的作物种植。

第一,通过利用气象服务提供的气象数据,农民能够更准确地判断土壤和作物所需的养分和水分。精确施肥是其中的一项关键措施,农民可以根据气象条件和土壤质地调整施肥方案,确保作物获得适量的养分,提高产量的同时减少农业对环境的影响。第二,合理灌溉是精准农业实践的重要组成部分。基于气象数据,农民可以制定灵活的灌溉计划,根据实际需求和天气预测,避免过量或不足的灌溉。这有助于提高水资源利用效率,减轻对水资源的压力,同时确保作物获得足够的水分,保证生长健康。第三,结合卫星图像,农业从业者可以实现作物的定制化种植。通过监测土地利用和植被状况,农民可以更精准地选择适宜的作物品种,并在不同地块实施差异化的管理策略。这样的个性化农业管理最大程度地减少了资源浪费,提高了农产品的产量和质量。

4.4 农业保险和风险管理

气象服务在农业领域的应用不仅限于提供灾害预警,同时在农业管理决策、精准农业实践以及风险管理方面发挥着关键作用。第一,通过灾害预测与预警系统,气象服务利用气象数据和先进的模型技术,提前预测可能发生的灾害,包括暴雨、洪水、干旱、风暴等极端天气事件。这一系统将预测结果转化为实用的警报信息,通过多种渠道及时传达给农民,使其能够在灾害来临前有足够的时间做好准备,减少潜在损失。第二,气象服务为农业管理决策提供了全面的决策支持。通过实时的天气预报和气象数据,农民能够更科学地规划和执行各项农事活动,包括种植、灌溉、施肥和收获等。特定的应用程序和在线平台进一步简化了农业管理的复杂性,帮助农民根据当地气象条件进行个性化农业管理,提高生产效率和农产品品质。第三,气象服务支持精准农业实践,通过结合气象数据和卫星图像,农业从业者可以实现精确施肥、合理灌溉、定制化的作物种植等措施,最大程度地减少资源浪费,提高农产品产量和质量。第四,气象服务对农业保险和风险管理至关重要。通过提供准确的气象数据和预测信息,农民能够更准确地评估自身面临的风险,并选择适当的保险策略,有效降低农业经营的风险水平。

结语:

综合来看,气象服务在农业防灾减灾中的应用对于提高农业生产的韧性和可持续性具有重要意义。通过及时准确地提供气象信息,农民能够更好地规遇灾害,实现科学农业管理,最大程度地减少资源浪费。气象服务不仅仅是一种信息工具,更是农业从业者应对气象灾害挑战的得力助手。

参考文献

[1]买买提力·热不都拉,张红云.乡村振兴背景下气象服务在农业防灾减灾中的应用[J].农业工程技术, 2022, 42(33):92-93.

[2]曲明星,隋津,李磊.气象服务在农业防灾减灾中的应用[J].农民致富之友, 2023(7):3.