鐘寶太

【摘 要】農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報是各級政府制定糧食計劃和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策所需要的重要經(jīng)濟(jì)信息，是氣象未能農(nóng)業(yè)服務(wù)的主要產(chǎn)品之一。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)作物產(chǎn)量；氣象預(yù)報方法；分析

我國農(nóng)作物產(chǎn)量氣象預(yù)報技術(shù)的探索研究始于20世紀(jì)50年代。70年代未期在由國務(wù)院農(nóng)村發(fā)展中心根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求組織的全國產(chǎn)量預(yù)測研究中，氣象部門開始進(jìn)行比較系統(tǒng)的農(nóng)作物產(chǎn)量氣象預(yù)報技術(shù)研究，組織了較大規(guī)模的全國協(xié)作。20世紀(jì)80年代前期、中后期，在農(nóng)作物產(chǎn)量氣象預(yù)報業(yè)務(wù)化試驗的基礎(chǔ)上，全國產(chǎn)量氣象預(yù)報工作有了較大的發(fā)展。20世紀(jì)90年代至今，在全國已逐步建成了國家級、省級和市（地）、縣級的農(nóng)作物產(chǎn)量氣象預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為各級政府和相關(guān)部門開展不同范圍的作物產(chǎn)量氣象預(yù)報服務(wù)。

1.作物產(chǎn)量預(yù)報分類

1.1按預(yù)報方法或預(yù)報模型分類

農(nóng)作物產(chǎn)量氣象預(yù)報按預(yù)報方法或預(yù)報模型可分為統(tǒng)計預(yù)報、遙感預(yù)報和動力生長模擬預(yù)報三種。

（1）統(tǒng)計預(yù)報是在沒有全部揭示作物產(chǎn)量與氣象影響因子內(nèi)在因果關(guān)系的情況下，采用各種相關(guān)回歸技術(shù)探索作物產(chǎn)量與影響因子之間的統(tǒng)計關(guān)系，建立相應(yīng)的統(tǒng)計預(yù)報模式，經(jīng)顯著性檢驗后應(yīng)用于業(yè)務(wù)的一種預(yù)報方法。這種方法比較客觀、嚴(yán)密，是目前業(yè)務(wù)預(yù)報中應(yīng)用較為廣泛的一種方法。

（2）遙感預(yù)報是利用空間遙感（包括航天遙感和航空遙感）資料和地面遙感（即地面野外光譜測定）資料與作物的生長狀況和產(chǎn)量之間的關(guān)系，建立回歸模型來估算作物產(chǎn)量的一種方法。目前，國內(nèi)在這方面應(yīng)用較為成熟，且北方冬小麥產(chǎn)量遙感預(yù)報方法已業(yè)務(wù)化，但這一方法也只有在大量的地面觀測資料支持下，預(yù)測效果才會較好，其他作物產(chǎn)量的遙感預(yù)報方法尚處在研究中。

動力生長模擬預(yù)報是基于作物生長過程中的物質(zhì)、能量平衡和轉(zhuǎn)換原理，利用作物生長發(fā)育的觀測資料和環(huán)境氣象資料，以光、溫、水和土壤等為環(huán)境驅(qū)動變量，從模擬作物生長發(fā)基本生理過程著手，模擬作物產(chǎn)量形成和干物質(zhì)積累的一種產(chǎn)量預(yù)報方法，其模擬結(jié)果將定量地描述作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成與環(huán)境氣象條件之間的關(guān)系。但由于其模擬過程涉及大氣中的各種物理過程、生物圈中的各種生物和化學(xué)過程，因此，其模擬過程要比一般大氣過程的數(shù)值模擬復(fù)雜得多，目前還很難投入業(yè)務(wù)應(yīng)用，仍處于研究或小范圍試用階段。

1.2按預(yù)報對象分類

農(nóng)作物產(chǎn)量氣象預(yù)報。按預(yù)報對象可分為糧食作物產(chǎn)量預(yù)報、經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量預(yù)報和名特優(yōu)小宗農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)報三種。

（1）糧食作物產(chǎn)量預(yù)報。糧食作物產(chǎn)量預(yù)報在我國氣象部門開展得比較廣泛，從國家到省、市（地）、縣基本都已投入業(yè)務(wù)服務(wù)。其內(nèi)容主要包括糧食總產(chǎn)量預(yù)報、小麥產(chǎn)量預(yù)報、玉米產(chǎn)量預(yù)報、雙季早稻產(chǎn)量預(yù)報、中（一季）稻產(chǎn)量預(yù)報、雙季晚稻產(chǎn)量預(yù)報、大豆產(chǎn)量預(yù)報等；（2）經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量預(yù)報主要包括棉花產(chǎn)量預(yù)報、油菜產(chǎn)量預(yù)報和花生產(chǎn)量預(yù)報等。目前我國多數(shù)省級氣象部門都開展此頂業(yè)務(wù)；（3）名特優(yōu)小宗農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)品預(yù)報。主要包括綠豆、紅小豆、板栗、金絲小棗、優(yōu)質(zhì)水果等農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)報。此項預(yù)報是國內(nèi)氣象部門根據(jù)特色農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要和用戶的特殊要求而開展的非常規(guī)業(yè)務(wù)預(yù)報服務(wù)。

1.3按預(yù)報時效分類

農(nóng)作物產(chǎn)量氣象預(yù)報按預(yù)報時效可分為年景預(yù)報、趨勢預(yù)報、定量預(yù)報和動態(tài)預(yù)報四種。

（1）年景預(yù)報。根據(jù)對未來天氣氣候的短期氣候預(yù)測結(jié)果，結(jié)合作物的生長發(fā)育過程及其對氣象條件的需求，評述氣象條件對作物生長和產(chǎn)量形成的利弊影響而開展的農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報。一般在作物播種前后發(fā)布，它對指導(dǎo)年度種植計劃有非常重要的意義。

（2）趨勢預(yù)報。根據(jù)作物播種前后至收獲前兩個月的氣象條件及其對作物生長發(fā)育的利弊影響和對未來天氣氣候的預(yù)測及影響評價，而對作物產(chǎn)量豐歉趨勢進(jìn)行預(yù)測的一種農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報。一般在收獲前兩個月發(fā)布，對農(nóng)業(yè)宏觀決策和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理有一定的實際意義。

（3）定量預(yù)報。根據(jù)作物播種前后至收獲前一個月的氣象條件及其對作物生長發(fā)育的利弊影響和對未來天氣氣候的預(yù)測及影響評價，而對作物產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測的一種農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報。一般在收獲前一個月發(fā)布，對農(nóng)業(yè)宏觀決策及糧食購銷、儲運(yùn)、流通和消費(fèi)有一定的參考價值。

以上三種時效的預(yù)報是我國目前業(yè)務(wù)服務(wù)中最基本的預(yù)報。但是，隨著全球變暖和我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，傳統(tǒng)的作物產(chǎn)量氣象預(yù)報已經(jīng)不能滿足國家防災(zāi)減災(zāi)、糧食安全預(yù)警和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的需要，因此，根據(jù)天氣氣候的變化及時預(yù)測作物產(chǎn)量的波動，成為作物產(chǎn)量氣象預(yù)報業(yè)務(wù)的重要內(nèi)容。為此，提出動態(tài)預(yù)報的思路。

（4）動態(tài)預(yù)報是依據(jù)天氣條件對作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響而適時開展的產(chǎn)量預(yù)報。在作物播種后，根據(jù)播種前至播種后某一時刻的氣象條件及其對作物生長發(fā)育的利弊影響，充分考慮未來天氣的可能影響，以月（旬、候）為時間步長，跟蹤預(yù)報作物產(chǎn)量的一種農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報。由于它能夠結(jié)合氣象條件的變化及時開展產(chǎn)量預(yù)測，時效性大大提高，可及時地反映極端氣候事件對作物產(chǎn)量波動的影響，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者采取有效的措施，趨利避害，確保農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，對國家糧食安全具有非常重要的意義。近年來，作物產(chǎn)量動態(tài)預(yù)報方法已在國家級作物產(chǎn)量預(yù)報服務(wù)中得到初步應(yīng)用。

2.基本預(yù)報方法

2.1改進(jìn)的業(yè)務(wù)預(yù)報方法

農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)報在我國氣象部門開展得比較普遍，各地在長期的預(yù)報業(yè)務(wù)實踐中，陸續(xù)發(fā)展了多種預(yù)報方法。例如假定年際間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平相對穩(wěn)定，年際間作物產(chǎn)量的變化主要是由氣象條件的差異引起的，以年際間產(chǎn)量變化為因變量建立與氣象因子的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行預(yù)報；構(gòu)建較大范圍的糧食總產(chǎn)序列時考慮不同作物播種面積的種植結(jié)構(gòu)因素；挑選氣象因素預(yù)報時，綜合考慮作物關(guān)鍵發(fā)育階段的光、溫、水各因子；尋找歷史年和預(yù)測年作物播種以來不同階段氣象要素的相似程度，進(jìn)行產(chǎn)量動態(tài)預(yù)報等。

2.2考慮氣象條件變化的動態(tài)預(yù)報方法

作物產(chǎn)量動態(tài)預(yù)報技術(shù)是結(jié)合作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的生理氣象指標(biāo)，利用歷史年與預(yù)測年作物播種以后的最高氣溫、最低氣溫、降水量、日照時數(shù)、發(fā)育期等資料，通過計算作物播種以后的積溫、實際有效溫度累積、累積降水量、標(biāo)準(zhǔn)化降水量、累積日照時數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化日照時數(shù)等，研究分析預(yù)報年與歷史年的關(guān)系，根據(jù)作物產(chǎn)量歷史豐歉氣象影響指數(shù)，研究預(yù)報年作物產(chǎn)量豐歉氣象影響指數(shù)，建立基于作物產(chǎn)量歷史豐歉氣象影響指數(shù)的作物產(chǎn)量動態(tài)預(yù)報模型。下面以全國油菜產(chǎn)量預(yù)報為例，介紹目前國家級農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)中應(yīng)用的作物產(chǎn)量動態(tài)預(yù)報技術(shù)。

綜上，作物產(chǎn)量動態(tài)預(yù)報方法能夠客觀、定量、動態(tài)地預(yù)報天氣氣候條件對作物產(chǎn)量豐歉的影響。此方法不僅解決了常規(guī)統(tǒng)計預(yù)報方法在短時間內(nèi)篩選預(yù)報因子難的問題，還使預(yù)報時效明顯提前，并可開展動態(tài)滾動預(yù)報，且預(yù)報準(zhǔn)確率較高，能夠滿足業(yè)務(wù)預(yù)報的需要。

【參考文獻(xiàn)】

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