唐延婧,廖 波,宋 丹,杜正靜 (貴州省氣象服務(wù)中心,貴州貴陽550002)
貴州省得天獨厚的氣候特點非常適宜優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn),貴州烤煙以質(zhì)量醇和、品質(zhì)優(yōu)良的山地?zé)煻?,是我國重點烤煙生產(chǎn)基地之一,全國80%的卷煙廠均使用了貴州煙葉。作為貴州主要優(yōu)勢產(chǎn)品,烤煙生產(chǎn)在近年來發(fā)展很快。貴州省90%的縣(市)均有烤煙種植區(qū),烤煙種植面積和質(zhì)量均有穩(wěn)步提高。
烤煙生產(chǎn)作為特殊的經(jīng)濟作物,是貴州地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重點,也是氣象為農(nóng)服務(wù)的重點。烤煙安全生產(chǎn)保障、烤煙品質(zhì)與氣象條件關(guān)系密切。在烤煙生產(chǎn)中,避免或減輕不利天氣和氣候?qū)緹熒a(chǎn)的影響,對提升煙農(nóng)的種煙積極性、提高煙葉產(chǎn)量質(zhì)量、提升煙草行業(yè)的經(jīng)濟效益具有重大的社會意義和經(jīng)濟價值。近年來極端天氣氣候事件頻發(fā),暴雨、冰雹、大風(fēng)、低溫凝凍、干旱等氣象災(zāi)害對烤煙生產(chǎn)造成了嚴重的影響,僅2014年氣象災(zāi)害就導(dǎo)致全省烤煙出現(xiàn)輕度到重度受災(zāi)甚至絕收的種植面積達2.09萬hm2,對烤煙生產(chǎn)造成了巨大損失。因此,烤煙氣象災(zāi)害監(jiān)測、防御工作更是成為烤煙生產(chǎn)管理部門和生產(chǎn)者所關(guān)心的重點之一,也對烤煙氣象服務(wù)工作提出了更高要求和挑戰(zhàn)。筆者在此對貴州烤煙氣象服務(wù)工作中涉及的氣象災(zāi)害進行了簡要論述,并回顧貴州省烤煙氣象服務(wù)工作的現(xiàn)狀及問題,重點探討當(dāng)前烤煙生產(chǎn)和氣象科技發(fā)展形勢下未來烤煙氣象服務(wù)精細化行業(yè)化的發(fā)展趨勢,以期為今后烤煙氣象服務(wù)工作的科研和業(yè)務(wù)提供方向和參考。
在烤煙的生長過程中,氣象災(zāi)害所引起的烤煙品質(zhì)和產(chǎn)量下降成為烤煙生產(chǎn)的重要威脅。貴州屬典型的低緯高原山區(qū),氣候生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣,立體氣候明顯。貴州境內(nèi)5個氣候類型區(qū)內(nèi)[1],煙草的生育期差別較大,各氣候類型區(qū)內(nèi)對烤煙生長影響較大且氣候統(tǒng)計中較易出現(xiàn)的氣象災(zāi)害如表1所示。總的來說,貴州的天氣氣候非常適宜培育優(yōu)質(zhì)烤煙,但對烤煙生產(chǎn)構(gòu)成威脅的氣象災(zāi)害繁多,且有區(qū)域性、階段性特點。
表1 貴州各煙區(qū)主要氣象災(zāi)害類型
烤煙是一種喜溫喜熱作物,影響貴州烤煙品質(zhì)的主要是溫度,其次是日照和降水。由于烤煙種植技術(shù)的改進,烤煙育苗基本均在溫室大棚內(nèi)或用地膜覆蓋技術(shù),受氣溫影響較小。但煙草移栽期以后,氣溫低于10℃煙草生長就會受阻。貴州的烤煙移栽期期間,海拔較高的地區(qū)仍有出現(xiàn)連續(xù)低溫陰雨天氣的可能,長期低溫會造成煙苗停止生長或受凍死亡。進入伸根期以后,雖然氣溫處于上升階段,但5、6月也是貴州的降雨集中期,常出現(xiàn)連陰雨天氣,使日平均氣溫維持在20℃以下。而烤煙大田生長期要求的溫度較高,最適宜的溫度范圍為20~25℃,因此連陰雨天氣造成的氣溫偏低對烤煙質(zhì)量也有一定影響。高溫(氣溫超過35℃)對烤煙生長發(fā)育也是不利的,黔東南及南部煙區(qū)在夏季常出現(xiàn)高溫天氣,從而影響到烤煙質(zhì)量。黔北和黔西北2個煙區(qū)的成熟采收期較晚,夏末秋初的氣溫下降快,因此這2個煙區(qū)在成熟采收期內(nèi),低溫的威脅也不可忽視。
通常來說,貴州的烤煙生長大田期內(nèi),降水量較為充沛,非常利于烤煙的生長發(fā)育。但由于雨量分布不均,貴州省西部地區(qū)容易發(fā)生春旱、黔北煙區(qū)容易發(fā)生夏旱,往往威脅烤煙生長和品質(zhì)。尤其在7~8月烤煙生長后期的降水對烤煙品質(zhì)影響較大,此時如果發(fā)生夏旱,對烤煙的危害是很大的。此外,在烤煙生長的移栽期和伸根期,適當(dāng)?shù)妮p度干旱利于烤煙的根系發(fā)展和煙葉茁壯;但在此期間貴州省處于降雨集中期,容易出現(xiàn)連陰雨天氣,過多的降水可能使煙苗的根系被過度浸泡,從而影響發(fā)育。連陰雨對烤煙的影響還在于日照時數(shù)的減少,而烤煙是喜光作物,充足而不強烈的光照更利于優(yōu)質(zhì)煙葉的形成。在旺長期之前出現(xiàn)陰雨寡照,會明顯影響烤煙質(zhì)量。
突發(fā)性、短時效的氣象災(zāi)害,如暴雨、冰雹、大風(fēng),也時常威脅著烤煙生長。貴州的年降雨量充沛,但降雨時空分布不均,暴雨天氣頻繁發(fā)生。貴州暴雨具有突發(fā)性較強、降雨強度較大的特點,往往造成山洪、塌方、滑坡、泥石流等災(zāi)害。對烤煙生長而言,暴雨造成的衍生地質(zhì)災(zāi)害對煙田的水土保持無疑有著重要影響,且突發(fā)性強,全省范圍內(nèi)均有發(fā)生的可能性,難于防范;另一方面,連續(xù)的暴雨天氣會造成煙田漬澇,從而影響到烤煙質(zhì)量和產(chǎn)量。貴州冰雹主要集中在春季(3~5月),黔西北、黔西南煙區(qū)是貴州省的多雹區(qū),冰雹強度大。冰雹發(fā)生季節(jié)對應(yīng)移栽期,煙苗還沒有發(fā)育茁壯,冰雹災(zāi)害往往對烤煙生產(chǎn)造成很大損失。因此冰雹防御是黔西北、黔西南煙區(qū)的氣象災(zāi)害防御重點。貴州的大風(fēng)主要在春季,尤其在貴州省的西南部較多,很多大風(fēng)天氣伴隨著冰雹發(fā)生,對處于移栽期的煙苗有一定影響。
貴州省煙草氣象服務(wù)開展由來已久,但服務(wù)比較零散,省、市、縣三級均有為煙草部門提供不同服務(wù)內(nèi)容,沒有完整的體系。目前的煙草氣象服務(wù)還存在災(zāi)害性天氣服務(wù)及時性和針對性不足、煙草氣象預(yù)報以面代點不夠精細、服務(wù)形式缺乏規(guī)范性和系統(tǒng)性的缺陷。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1 需要發(fā)展專業(yè)的烤煙氣象監(jiān)測 針對性的氣象監(jiān)測產(chǎn)品才能夠提高烤煙氣象服務(wù)的專業(yè)性。由于農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測的特殊性,氣象部門在農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測方面的發(fā)展滯后于常規(guī)氣象觀測。目前與烤煙生產(chǎn)相關(guān)的土壤熵情、蒸發(fā)量、日照時數(shù)等監(jiān)測資料,除了在干旱監(jiān)測方面發(fā)揮作用形成了產(chǎn)品外,其余大多還停留在科研應(yīng)用方面,沒有通過合適的產(chǎn)品和方法來業(yè)務(wù)化應(yīng)用。另外,煙草部門收集的地貌類型、微地貌以及土壤特性等地理信息數(shù)據(jù),對烤煙氣象服務(wù)有著很高應(yīng)用和研究價值,但由于部門壁壘的限制,氣象和煙草部門雙方在信息共享方面存在不足。
2.2 烤煙氣象服務(wù)產(chǎn)品有待改進 目前,貴州省烤煙氣象預(yù)報大多基于84個縣級以上氣象站的氣象觀測數(shù)據(jù)和天氣預(yù)報。而煙草的種植區(qū)域相對較分散,如威寧縣就存在3個種植區(qū),目前的烤煙氣象服務(wù)產(chǎn)品在空間精度上往往不能反應(yīng)煙區(qū)的實際情況。在時間精度上,目前的烤煙氣象預(yù)報在1~7 d的中短期時效內(nèi)的產(chǎn)品較完善,準(zhǔn)確程度也較高,但10 d以上的延伸期預(yù)報以及中長期氣候預(yù)測的準(zhǔn)確程度還有待提高;短時臨近方面,在人工防雹方面的服務(wù)較為及時,但突發(fā)性短時效的烤煙氣象服務(wù)以監(jiān)測為主,服務(wù)手段大多依靠人工,手段有待改進。
2.3 氣象致災(zāi)指標(biāo)的研究有待深入 在氣象災(zāi)害致災(zāi)指標(biāo)的研究方面,貴州過去主要針對電力、交通等行業(yè)進行了研究。由于行業(yè)差異的影響,相同的災(zāi)害強度對不同的行業(yè)產(chǎn)生的影響差異較大,而針對烤煙在不同生育期的專項研究尚缺乏或尚待完善改進。由于缺少系統(tǒng)業(yè)務(wù)化的煙草生長發(fā)育期內(nèi)氣象災(zāi)害指標(biāo),使得服務(wù)產(chǎn)品的針對性不夠。
2.4 烤煙氣象服務(wù)業(yè)務(wù)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃 目前氣象對煙草行業(yè)僅限于同級部門之間的服務(wù),在雙方之間的溝通與交流、上下級之間的聯(lián)動以及應(yīng)急響應(yīng)流程規(guī)范上較欠缺。各級之間的服務(wù)內(nèi)容有所重疊,沒有系統(tǒng)規(guī)劃,造成資源浪費,效率不高。
2.5 科研成果沒有向服務(wù)能力轉(zhuǎn)化 國內(nèi)外在氣象對烤煙的影響上有多方面的深入研究,在烤煙生產(chǎn)與氣象災(zāi)害監(jiān)測防御方面也有不少研究成果[2-7],貴州地區(qū)在烤煙氣候區(qū)劃、氣象條件、氣象災(zāi)害分析等方面的研究成果也較多[1,8-11],形成了科研理論基礎(chǔ),也提出了不少防御對策。但烤煙服務(wù)產(chǎn)品仍然停留在常規(guī)產(chǎn)品簡單加工、突發(fā)災(zāi)害人工服務(wù)的階段,出現(xiàn)了科研成果豐富和服務(wù)能力停滯不前的不均衡。必須要推動科研成果向服務(wù)能力的轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)化地推進烤煙氣象服務(wù)的發(fā)展。
隨著烤煙行業(yè)發(fā)展中對煙葉種植風(fēng)險的重視,以及在全省范圍內(nèi)烤煙和氣象行業(yè)深入合作,對烤煙氣象服務(wù)、保障工作提出了新的要求。另一方面,氣象科技的發(fā)展急需更新專業(yè)氣象服務(wù)的手段、方法,也使得精細化、針對性更強、手段更及時先進的烤煙氣象服務(wù)和保障工作成為可能。可以預(yù)見,以自動化氣象災(zāi)害監(jiān)測、精細化烤煙氣象條件預(yù)報為依托,發(fā)展精細化、行業(yè)化的烤煙行業(yè)專項氣象災(zāi)害監(jiān)測防御系統(tǒng),是雙方行業(yè)進一步合作和技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。近年來,與烤煙氣象服務(wù)保障工作相關(guān)的氣象科技現(xiàn)狀和發(fā)展主要有以下特點和改進。
3.1 烤煙氣象災(zāi)害監(jiān)測有更多發(fā)展空間 針對農(nóng)業(yè)氣象行業(yè)特點的氣象監(jiān)測手段越來越豐富,為烤煙氣象災(zāi)害監(jiān)測工作提供了更多可發(fā)展空間。隨著傳感器和信息技術(shù)日益完善,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象觀測方式發(fā)生了很大變化,荷蘭、以色列、美國、德國等在土壤水分、農(nóng)田小氣候、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測等方面已基本實現(xiàn)了自動化[12]。近年來,我國也建立和完善了衛(wèi)星遙感監(jiān)測系統(tǒng),從宏觀和微觀角度來全面監(jiān)測農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展,基于3S技術(shù)構(gòu)建了高空時空分辨率的災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系,開展了干旱、洪澇、冷害等農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的動態(tài)監(jiān)測[13-15]。貴州省現(xiàn)有的100多個土壤墑情觀測站在觀測密度和頻次上均有所提高,可實現(xiàn)煙區(qū)土壤墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸顯示,連續(xù)土壤水分變化監(jiān)測,實現(xiàn)區(qū)域性干旱預(yù)警等功能。2014年在鳳崗設(shè)立的烤煙試驗園區(qū),率先建立了煙田小氣候、生長期監(jiān)測試驗站,為實時全面的烤煙氣象監(jiān)測開創(chuàng)了先河。另一方面,在大風(fēng)、冰雹、暴雨(漬澇)等災(zāi)害性天氣的觀測和預(yù)警上,依托貴州省短時臨近監(jiān)測預(yù)警平臺、基于市縣閃電資料、多普勒雷達和X波段天氣雷達等實時監(jiān)測資料以及降雹概率估算產(chǎn)品、SWAN系統(tǒng)的風(fēng)暴追蹤、山洪風(fēng)險等先進的監(jiān)測手段和監(jiān)測產(chǎn)品,突發(fā)性災(zāi)害天氣的監(jiān)測和預(yù)警能力有了大幅提升。
3.2 精細化數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品為烤煙精細化預(yù)報預(yù)警提供技術(shù)支撐 精細化天氣預(yù)報能對農(nóng)業(yè)種植地區(qū)的光、熱、水、氣等條件進行直接或間接的預(yù)報,這對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著重要的指導(dǎo)作用[16],對烤煙生產(chǎn)也是如此。目前,短臨、中短期、延伸期預(yù)報的精細化程度和準(zhǔn)確率顯著提升。氣象系統(tǒng)內(nèi)主要的預(yù)報參考——歐洲中心預(yù)報產(chǎn)品內(nèi)容更加豐富,并提供了0.25°×0.25°分辨率的精細化產(chǎn)品,準(zhǔn)確程度也在不斷提高。另一方面,由中國氣象局引進的TWC(美國氣象頻道)精細化預(yù)報系統(tǒng),不僅實現(xiàn)了15 d內(nèi)逐小時、分辨率為1 km×1 km的精細化產(chǎn)品,還在延伸期(15~45 d)的預(yù)報上填補了空白。這些都使得針對烤煙的短臨、中短期、中長期預(yù)報產(chǎn)品在準(zhǔn)確程度上有較大提升,且為氣象信息的精細化加工處理提供了技術(shù)支持,使得研發(fā)更多切合煙草行業(yè)需求的產(chǎn)品成為可能。未來氣象服務(wù)的發(fā)展趨勢也轉(zhuǎn)變?yōu)榫毣A(yù)報產(chǎn)品的釋用[17],烤煙氣象服務(wù)保障系統(tǒng)項目也是服務(wù)能力順應(yīng)趨勢的優(yōu)化升級。
3.3 科研成果需要系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為服務(wù)能力 現(xiàn)有成果要轉(zhuǎn)化為專業(yè)氣象服務(wù)能力,需要立足省級層面的統(tǒng)籌規(guī)劃,以及煙草部門與氣象部門的深入合作。在毗鄰貴州的云南省,在烤煙生產(chǎn)服務(wù)上,就有將科研與氣象服務(wù)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合的先進經(jīng)驗,開發(fā)了集成的煙草氣象服務(wù)產(chǎn)品系統(tǒng)。因此集中科研成果優(yōu)勢,將冰雹、大風(fēng)、暴雨等突發(fā)性氣象災(zāi)害的先進監(jiān)測手段,以及干旱、低溫冷害等氣象災(zāi)害的預(yù)報預(yù)測技術(shù)作為技術(shù)核心,盡力發(fā)布災(zāi)害預(yù)警信息的WEB分區(qū)自動預(yù)警服務(wù)平臺,將科研實力轉(zhuǎn)化為結(jié)合烤煙生育期的災(zāi)害防御對策、生產(chǎn)建議產(chǎn)品,是行業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展的必然趨勢,也是滿足烤煙行業(yè)的需求、為烤煙產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力保障的主要手段。
3.4 烤煙氣象服務(wù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)化發(fā)展趨勢 煙草部門與氣象部門的深入合作,推動貴州烤煙氣象服務(wù)工作在服務(wù)流程、框架上有更深層次的改進。貴州省煙草氣象服務(wù)工作目前在省、地、縣三級均有開展,各有工作重點和優(yōu)勢,但難免有一些重復(fù)性工作和資源分散的情況。在貴州省煙葉管理部門和貴州省氣象服務(wù)中心建立省級合作的背景下,本著整合資源、發(fā)揮各級優(yōu)勢、打造行業(yè)氣象服務(wù)優(yōu)勢的原則,建立基于省級氣象綜合數(shù)據(jù)庫、精細化數(shù)值預(yù)報系統(tǒng),結(jié)合煙草管理單位需求,建設(shè)?。兀h烤煙氣象WEB分區(qū)預(yù)報預(yù)警服務(wù)平臺。在各級氣象-煙草管理部門之間建立視頻會商系統(tǒng),并健全會商流程和機制,提高應(yīng)急決策、指揮、調(diào)度以及救災(zāi)的效率。
3.5 烤煙氣象專項服務(wù)系統(tǒng)符合專業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展趨勢 作為最終的服務(wù)手段,建立針對烤煙行業(yè)的專項服務(wù)系統(tǒng),實現(xiàn)烤煙氣象服務(wù)業(yè)務(wù)的行業(yè)化、集約化。這也是未來專業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展的趨勢?;谑〖墯庀缶C合數(shù)據(jù)庫、精細化數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)、烤煙氣象災(zāi)害致災(zāi)指標(biāo)以及WEBGIS,實現(xiàn)歷史資料查詢統(tǒng)計、實時資料監(jiān)測分析、精細化預(yù)報顯示、預(yù)警信息告警及發(fā)布,不僅使服務(wù)產(chǎn)品更為直觀、及時,且更加客觀,減少人工服務(wù)的工作量,提高服務(wù)效率。
隨著煙草和氣象行業(yè)的深入合作,整合精細化行業(yè)化的烤煙氣象服務(wù)業(yè)務(wù)體系,不僅能提升氣象防災(zāi)減災(zāi)效應(yīng),實現(xiàn)科研轉(zhuǎn)化為服務(wù)能力,同時也能夠提供更符合烤煙管理部門要求、更切合烤煙生產(chǎn)實際的精細化、便捷、豐富的烤煙氣象服務(wù)產(chǎn)品,達到運用科學(xué)手段為烤煙生產(chǎn)提供重要參考和保障的效果,從而產(chǎn)生更深遠的社會與經(jīng)濟效益。
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