综合气象观测在当代农业生产中的研究与应用

高倩

摘要 当今社会对于气象服务的依赖程度越来越高，气象部门通过对大气层的物理与化学变化进行观测并做好记录与分析，服务于工业、农业、林业、交通、军事、水文、环保、医疗等领域，在防灾减灾、应对气候变化、经济建设等方面发挥着不可替代的作用。本文对综合气象观测及其在农业生产中的应用进行了阐述，通过分析确定影响综合气象观测质量的主要因素包括外界环境、操作行为、设备故障等方面，并提出了优化管理措施，以增强气象部门综合气象观测能力。

关键词 综合气象观测；农业生产；气象服务；质量

中图分类号 P429   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）10-0132-04

随着我国科技的快速发展，综合气象观测技术取得了长足进步，为我国工农业生产以及社会的稳定发展提供了精准的气象服务，在防灾减灾、应对气候变化方面功不可沒。但从整体上看，我国综合气象观测技术还有很大的上升空间，观测能力、系统的稳定性与可靠性有待进一步提高。综合气象观测工作与人们的生产生活紧密相关，提高气象部门综合气象观测技术水平对于社会的稳定发展意义重大。

1 综合气象观测工作概述

综合气象观测工作所涉及的气象观测领域比较广泛，现代化农业生产、气象灾害的预防都依赖于精准的综合气象观测，成为应对多种气象灾害的第一道防线。近些年来，我国气象观测技术与服务水平已取得了大幅度提升，气象业务现代化整体实力迈上一个大台阶。

综合气象观测工作是现代化农业生产活动开展的重要基础，对于作物种植与管理具有一定的指导性与前瞻性。在以前信息与技术不发达的时期，农民从事农业生产主要依靠个人经验结合历法进行推算、预判，随着科学技术、信息技术的发展与普及，气象预报服务成为指导农业生产的重要依据，尤其是综合气象观测工作可以实时观测气象变化情况，为相关单位和用户提供气象预报服务[1]。

综合气象观测系统属于国家重要的公共基础设施，目前我国气象观测系统建设逐步完善，按照传感器所处位置的不同分为地基观测、空基观测和天基观测，三者相互配合、优势互补，共同组成了综合气象观测系统。综合气象观测系统的观测对象是地面、高空及空间范围内大气圈层，需要通过长期不间断地观测获取大气圈及相关圈层的特征变化数据。高精度气象数据从获取到传输的整个过程可以看作是一条精密的流水线，不管哪个环节出现偏差都会影响到最终观测数据的准确性[2]。

2 综合气象观测在农业生产中的应用

2.1 农业气象要素监测

近些年来，我国农业种植产业发展较快，许多地区已经实现了规模化生产，综合气象观测工作所发挥的作用越来越明显。农作物在不同的生长阶段对气候条件都有着不同的要求，种植密度、植株高度、作物产量等都与农业气象要素密切相关。农业气象要素主要包括温度、湿度、风速、风向、降水量、气压、日照等，可通过专业的气象监测工具进行实时监测。

2.1.1 温度。对于空气温度的测定一般使用气象百叶箱，在空旷的场地上放置白色百叶箱，距离地面1.5 m，将温度计置于其中。百叶箱可以避免太阳直射、地面反射以及风雨对监测结果的影响。

2.1.2 湿度。对于空气湿度的测定也使用气象百叶箱，在百叶箱内放置2支构造完全相同的温度表，东边一支为干球温度表，其球部完全暴露在空气中，用于测定空气温度，西边一支为湿球温度表，其球部缠上用蒸馏水湿润的纱布，由于纱布上的水分蒸发会带走热量，湿球的温度就会降低，蒸发速度与周围环境空气中的含水量相关，水分蒸发越快则湿球温度越低，则说明空气湿度越低，2支温度表配合可以测定空气的相对湿度。

2.1.3 风速与风向。目前气象站常使用气象传感器、超声波气象站、手持气象站、机械气象站、防爆气象站等仪器发射连续变频超声波信号对风速与风向进行观测。

2.1.4 降水量。气象站在测量降水量时一般使用翻斗式传感器或压电动能式传感器，可准确记录降水的时间、降水强度、降水量等数据，压电动能式传感器更加小巧，便于携带。

2.1.5 气压。目前气象台观测气压的仪器有动槽式水银气压表和空盒气压表2种。动槽式水银气压表的优势在于精度高、性能稳定，通常用来测量标准气压；空盒气压表的优势在于轻便、易携带、易安装，但使用时需要采取温度补偿，对测量精度有影响。

2.1.6 日照。气象站一般使用日照计来记录一天中太阳的日照时数，了解不同时间段太阳直射辐射变化。光照不足会影响作物的光合作用，病虫害也会增多，导致农作物减产，因此日照观测对指导农业生产具有非常重要的意义[4]。

2.2 农业气象灾害预警

农作物的生长发育过程中不可避免的会遭遇不同程度的气象灾害，比如干旱、洪涝、寒潮、霜冻、冰雹、干热风、沙尘暴等，都会影响作物的正常生长，甚至还会造成绝产[5]。气象部门通过综合气象观测获取到农业气象灾害信息后，按照灾害类型、灾害种类以及灾害可能造成的危害和紧急程度确定气象灾害风险预警类别和等级。通常分为4个等级：Ⅳ级（一般）、Ⅲ级（较重）、Ⅱ级（严重）、Ⅰ级（特别严重），并且分别使用蓝、黄、橙、红4种颜色表示。农业气象灾害预警工作主要包括风险分析、会商研判、预警制作、预警发布（包括首次发布、继续发布）、预警变更、预警解除等。在当前信息化、网络化时代，气象灾害预警信息的发布方式也有很多，比如通过电视、广播、微信、微博、手机短信、短视频平台等形式发送到用户端，或者用户直接拨打12121电话可以直接获取。人们在收到相关预警信息后可以提前制定应对措施做好防御，避免或者降低因气象灾害造成的经济损失。

2.3 农作物产量预测服务

在农作物成熟之前对其产量进行科学的预测，有利于国家农业宏观决策的制定，对农业生产起到一定的指导作用。利用综合气象观测系统做好气象预报资料的采集汇总，实时掌握农作物的生长情况，与往年同期进行对比，从而对农作物的产量进行科学的预测。气象部门工作人员根据气象条件建立一个农作物产量和气象因子之间相互联系的预报方程，将农作物各个生长阶段的温度、日照、雨量、土壤湿度等数据输入到方程中即可对该种农作物产量进行预测。工作人员需要记录每天的气象数据，当突发性气象灾害影响到作物生长时需要做好调查。按照此方法对我国主要作物产量进行预测，准确率超过了98%，对制定和调整农业生产宏观政策意义重大，也是实现农业经济可持续发展的需要[6]。

3 影响综合气象观测工作的主要因素

3.1 环境因素

气象观测站应避开各种环境因素的干扰才能保证数据的准确。在综合气象观测工作中使用到许多精密仪器和设备，不同环境下对精密仪器设备产生不同程度的影响，比如周围存在障碍物，就会导致观测数据出现较大偏差，在服务于农业生产时导致信息不准确。另外，一些地区气候变化较大，对综合气象观测工作产生不利影响，比如有些地区春季多风、夏季经常出现雷雨天气，这些自然因素都会影响观测设备的正常运行，造成观测数据不准确。

3.2 操作不规范

目前，我国许多地方气象部门的人员配备方面稍显不足，中高级技术人员数量过少，而且人员素质参差不齐，在综合气象观测工作中存在仪器设备操作不规范、责任心不强、实际操作技术不熟练等情况，造成气象数据出现较大偏差，无法对农业生产起到指导作用[7]。

3.3 观测设备故障

气象观测设备常见故障分为多种情况，多集中在采集器故障、观测传感器故障、通讯传输模块故障等。比如，温湿度传感器受到周围热源的影响或者电阻损坏；雨量传感器可能出现雨量筒漏斗堵塞的情况，传感器与采集器连接中断；风向传感器线路断开或接触不良；等等。这些都会导致数据不准确或者数据无变化。

4 提高综合气象观测工作质量的措施

4.1 避免外界环境因素影响观测数据

应加强对气象观测环境的保护，保证所获取的气象资料准确、具有代表性与比较性，能够作为气候变化分析的依据。在选择气象观测点时确保周围环境空旷，没有建筑、树木等障碍物，与本地政府、城建、国土等部门做好沟通，在开发建设时确保气象观测点一定范围内不受影响。如果气象观测设备在使用过程中因环境破坏受到影响，对于本地小气候的变化观测结果影响较小，但如果是用于全国乃至全球范围内气象环境分析，则必须保证观测的精准度[8]。

4.2 确保工作人员规范化操作

为保证气象观测数据准确、及时，需要规范工作人员的操作方法，使其熟练掌握各种仪器设备的使用及注意事项[9]。

4.2.1 规范日常管理。综合气象观测工作是气象数据获取的主要途径，也是开展气象各项业务的关键，气象管理部门已经实现内审表库的编制和处理，对日常工作中可能出现的问题和质量控制方法已形成了有效的操作规范，针对可能存在的问题和质量管理短板形成了有效的控制机制。比如一些省份建立了工作失误、贻误信息通报机制，在长期整改的机制上增加了立行立改的相关条款，使气象观测工作质量得到有效提升。

4.2.2 建立并完善风险管理机制。气象观测工作关系到社会的安定，为了提高工作质量与效果，应积极推行风险管理，提高工作人员的风险意识。目前很多地区的气象部门采用了先进的PDCA管理模式，及时发现工作中的各种问题，对不符合项下发整改通知并对整改效果跟踪落实，不断优化气象观测工作流程，对不合理的业务进行梳理和优化，充分发挥PDCA管理模式的优势作用。

4.2.3 建立观测数据安全管理机制。各地的气象观测数据都会汇集到国家气象科学数据中心，数据库建设及数据传输采用“一主三备”和内外网物理分离的模式，全面提升业务水平，保证气象数据安全。

4.2.4 加强工作人员的管理与培训。工作人员的职业素养对气象观测工作影响很大，气象部门应结合单位的用人需求和管理控制标准做好工作人员培训管理工作，定期组织人员参加职业技能、安全等方面的培训，包括仪器设备的使用、操作等，建立人才培养长效机制。在引入新设备、新技术时应开展专业化、系统化的技术培训，让工作人员更快地熟悉新设备、新技术的使用。制定绩效管理方法，将工作人员的日常工作与绩效挂钩，以此来提升工作人员的积极性和主动性，保证气象观测工作的有序开展。

4.3 加强气象观测仪器与设备管理

4.3.1 加强仪器设备的日常维护管理。在具体工作中应结合工作实际制定仪器设备的日常维护管理制度并落实。对日常工作中出现的异常情况及时上报并予以解决处理，如有元器件损坏应及时更换维修。按照工作要求做好仪器设备的日常清洁与维护工作，采取必要的防雷措施，并定期做好检查检修工作，降低故障概率。

4.3.2 完善仪器设备管理制度。气象部门应结合实际工作完善管理制度，制定严格的工作标准。落实日常巡检制度，定期做好巡查，如果采用自动化控制系统，则需要对巡检数据进行跟踪，确保仪器设备运转正常。建立日常监督机制和抽查机制，及时掌握设备的运行状态，保证日常管控工作效果的最优化。

4.3.3 保证网络传输安全。气象观测数据需要传输回数据中心，形成气象观测报告，在这个过程中应保证网络传输的安全性，否则也会影响综合气象观测业务质量。因此，应针对网络传输进行优化，制定网络故障处理办法，由专人负责网络的运行情况，及时了解网络运行动态，如果出现问题应第一时间查找原因并予以解决。采用网络防火墙等防范技术应对网络攻击，及时升级杀毒软件和病毒库，提高数据网络的安全性[10]。

5 结语

现阶段，我国综合气象观测工作已取得了令世界瞩目的成就，在社会经济快速发展与科技进步的时代背景下，人们对于气象观测数据的及时性、准确性都提出了更加严格的要求。要想从根本上提高综合气象观测工作质量，应了解当前实际工作中存在的不足，通过分析可以确定当前综合气象观测工作中的突出问题，主要表现在环境因素的影响、操作不规范、观测设备故障等几个方面。为此，本文有针对性的提出了完善策略，确保气象部门能够积极落实科学的管理机制，提升工作质量与工作效率，减少环境因素、人为因素对气象观测工作造成的不利影响，促进气象工作的全面进步，为综合气象观测业务管理水平的全面进步奠定坚实基础。

参考文献

[1] 盧冰冰. 影响综合气象观测业务质量的因素及对策[J]. 农业技术与装备，2021（2）：138-139.

[2] 田茂，刘姝岩. 综合气象观测业务注意要点及质量控制研究[J]. 新农业，2021（21）：61.

[3] 冯景，冯雷，岳耀军. 简析综合气象观测业务注意事项及质量控制要点[J]. 农业灾害研究，2021，11（4）：26-27.

[4] 吴静. 新型自动气象站地面综合观测业务常见问题及处理探析[J]. 科学与信息化，2020（30）：198.

[5] 陈若浩. 基层气象部门综合观测业务体系保障能力建设[J]. 湖北农机化，2020（18）：34-35.

[6] 伍丽煌. 影响综合气象观测业务质量的因素分析及控制对策[J]. 农村实用技术，2020（3）：175.

[7] 许聪，毛海波. 新形势下地面气象观测综合业务工作重点[J]. 湖北农机化，2021（7）：42-43.

[8] 江贤华. 综合气象观测业务体系保障能力建设探讨[J]. 农业与技术，2019，39（7）：140-141.

[9] 陈锦平，李潮. 综合气象观测中存在的问题及其对策探讨[J]. 南方农业，2017，11（20）：87，89.

[10] 全慧. 浅谈综合气象观测业务要点及其质量提高措施[J]. 南方农业，2017，11（20）：88-89.

（责编：何 艳）