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智慧捕捉“天时”守护粮食安全生产全过程
【来源：中国气象报社】
中国气象报记者 李一鹏
“麦收两怕，风吹雨大；快割快打，麦粒不撒”——麦收要赶在麦子收获最佳时刻，若天气不好，便容易影响产量和质量。可见，大田作物生产受制于天，自古如此。
近年来，随着科学技术进步，粮食生产逐渐从“靠天吃饭”走向“看天管理”。“应对天气变化”的内涵虽未改变，但让仓廪充实、百姓受惠的现代气象服务已深入农业生产每一个环节。
袁隆平院士的制种试验，有气象“重大贡献”
种子是农业的“芯片”。习近平总书记高度重视种业问题，强调要下决心把民族种业搞上去。优良的品种，也能让作物具备更强的抵御恶劣天气的能力。
2020年11月2日，在湖南衡阳市衡南县水稻基地，经测产验收，袁隆平院士团队试验的晚稻平均亩产911.7公斤，加上此前早稻测得平均亩产619.06公斤，双季稻亩产实现3061斤，成功突破亩产1500公斤的纪录。
“高产、抗病、抗寒、抗倒是第三代杂交水稻相比前两代普遍具备的优势特征，也是这次测产在不利条件下能够破纪录的关键原因。”湖南杂交水稻研究中心研究员、第三代杂交水稻项目主持人李新奇说。
2020年，南方水稻产区曾遭遇极端低温寡照天气，但第三代杂交水稻品种表现相对稳定，显示出种子的优势。殊不知，给杂交稻制种带来挑战的，首先是气候问题。
上世纪90年代，两系法制种出现了所谓的“369”现象，也就是1993年、1996年、1999年发生了因气候条件造成的大面积种子育性严重不纯事件。随后，气象团队系统分析了多年田间试验与历史气候数据，研究得到两系法不育系育性转换的温光条件与关系模式，确定了湖南省两系法杂交制种的适宜气候区域和生产时段。
“2000年2月，我带着气候区划成果去向袁老汇报。袁老在我的电脑上看到安全区划图像一个葫芦，高兴地说：‘好！我们的制种基地就按照这个葫芦来画瓢！’”湖南省气象局总工程师汪扩军回忆。
气象团队还针对超级稻超高产栽培建立气候适宜性与气象保障技术体系，开展相应研究，构建气象影响关系模型，确定了湖南53个制种基地所在县100米×100米精细化适宜地段及最佳播种期，制定相关规范，出版技术专著。一系列气象研究成为可以稳定应用的业务成果，确保了湖南超级稻大面积栽培实现稳产高产。
“气象保障在杂交稻、超级稻的制种和推广种植中发挥了关键和不可替代的作用。”2019年，袁隆平院士在接受采访时说。
在各地，包括海南南繁基地、天府现代种业园等，围绕种业的气象服务陆续开展。中国气象局今年也启动试点，计划通过一年时间，初步确定种业气象服务需求和服务流程，基本建立玉米、水稻种子气象服务指标，初步形成玉米、水稻种子生产关键生长发育阶段气象保障服务能力，为国家种子产业发展提供科技支撑。
图为袁隆平院士为气象工作题词
趋利避害实现高产稳产
“把产能建设作为根本，实现藏粮于地、藏粮于技。”“要建设高标准农田，真正实现旱涝保收、高产稳产。”围绕粮食安全，习近平总书记高度关心“产能”问题。
面对不利天气，抓住时机提前防御，减损即是增产。
今年2月，在大漠粮仓河套平原，气象工作者敏锐发现了天气不对劲——升温太快了。3月中下旬和4月下旬分别是河套平原小麦和玉米播种最佳季节。如果2月升温太快，田里冻土迅速消融，土壤水分过于饱和，田地变得泥泞不堪，便无法进行播种作业。冻土过早“解封”还会导致水分过早下渗，致使在玉米播种时墒情偏低。
发现2月平均气温比常年偏高4.8℃～6.3℃后，巴彦淖尔市气象局和农业农村局联合指导农户3月初抢先播种，4月又采取多种措施保墒，100多万亩小麦即将迎来丰收，300多万亩玉米长势正常。
2020年，东北地区遭遇罕见的台风三连击。黑龙江哈尔滨市呼兰区气象部门及时预警，让合作社赶在台风来临之前采摘了易倒伏的成熟黏玉米50亩14万棒，减少损失16.8万元。
2013年，产粮大县富锦遇到春涝，玉米播种进度受阻。气象部门准确判断5月22日至28日晴好天气“窗口期”，当地政府据此引导农户抢抓农时、科学播种，节省种子、人工费用等6.5亿元。
准确的气象预报服务，换来了实实在在的效益。而各地气象部门精细服务背后，离不开国家层面的统筹调控。
“6月上旬黄淮海地区气温偏高、降水偏少，小麦成熟收获期集中。各地要精心组织好跨区机收作业，特别是及时做好倒伏麦田收获，防止发芽霉变。要压茬推进夏收夏种，加强机具调度，收一块、种一块，加快播种进度，扩大适播面积。”今年“芒种”关键时刻，农业农村部下发通知，依据天气对各地农业生产进行指导调度。
走进国家气象中心生态和农业气象中心，可以看到全国农业气象服务专报、主要作物产量预报、北方冬麦区干热风预报、玉米高温热害预报等近30种农业监测预报服务产品。该中心副主任李森介绍，这些产品将提供给国家发改委、农业农村部等，为国家粮食安全决策提供支撑。
图为直通式气象服务进田间
气象科技帮农民“种出最好的粮食”
农业出路在现代化，农业现代化关键在科技进步。
习近平总书记强调，科研人员要把论文写在大地上，让农民用最好的技术种出最好的粮食。近年来，气象科技成果进入田间，为农民带来了切实收益。
在全国大米主产区江西省，去年安义、广丰、湖口等县试点再生稻种植技术的农户，平均每亩试验田增收了上千元。
在江西省北部和较高海拔山区，由于种植双季稻热量资源不足，一季稻热量资源有余，“种一次、收两季，少做事、多收益”的再生稻受到农民追捧。但稻子何时播种，头季何时收割，收割时稻株保留多高给下一季稻子生长……都需要试验给出答案。
南昌农业气象试验站研究确定了头季稻播种育秧、收割期、留桩高度等三项再生稻种植关键技术，配合晒田控制无效分蘖、寒露风防御技术等，形成水稻丰产的气象密码。
该站高级工程师曾凯介绍，通过与粮食企业的合作，目前初步破解了再生稻高产关键气象适用技术，利用专门建设的实景监测系统在线分析，服务时效及精准度大幅提高，示范再生稻比传统一季稻每亩增产约六百斤。
现代化气象监测手段与物联网结合，提升了河南高标准农田的科技内涵。
在河南省尉氏县，当地专为优质小麦种植基地打造了物联网农业气象站、土壤墒情监测站、物联网虫情信息采集设备、植物病菌孢子捕捉仪等高科技装备。它们可以连续不间断监测作物生长环境，不间断自动采集作物生长土壤环境信息，自动诱捕、远程控制、自动远红外杀死害虫，自动采集空气中流动的孢子。这些数据可即时上传至管理平台，通过分析提出最佳管理建议。
“以前靠主观经验，现在靠气象数据应用，粮食储藏也进入智慧时代。”河南许昌新兴国家粮食储备库负责人郭凌浩介绍，以前遇到恶劣天气，两名保管员要用摇把手动关窗，一个多小时才能将仓房窗户全部关闭。现在粮库里的智能通风系统如果判定外界湿度过大，会自动关闭窗户。
制种、种植、储藏……守护粮食安全的每一个环节，气象科技还将走得更远。
图为无人机监测天气助麦收
（责任编辑：颜昕）
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胡春华强调 扎实做好北京冬奥会气象服务保障工作
习近平总书记指出，要进一步夯实创新的基础，加快科技成果转化。贯彻落实总书记重要讲话指示精神，安徽通过构建“政产学研用金”六位一体的转移转化机制，搭建成果转化“金色桥梁”，促进全省创新产出稳步增加。
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你和气象数据的交集，不只是天气预报
在新零售领域，永辉、盒马等商家将天气影响运用得淋漓尽致。梅雨时节，长江中下游地区门店会根据雨情预测来决定购买频次较低、容易受潮商品的采购数量——对于降低损耗率来说，这种决策至关重要。
“玉虽有美质，在于石间，不值良工琢磨，与瓦砾无别。”气象数据，同样是一块值得精心“琢磨”的美玉。数据的价值在于流动，而流动又进一步激活了数据的价值。在气象数据共享过程中，它在帮助社会各方取得效益的同时，自身也在成长。
与此同时，人们对气象数据的需求也一直在增长。如今，在城市，活动举办方每每需要掌握某个路口、某片广场是晴是雨、是冷是热；在农村，农民想知道这片稻田降水多少，数米之隔的鱼塘降水又是多少；在港口，对大风的分钟级精准预报，也许能产生以百万计的经济效益。对此，一家之力终归有限，如果能将多种来源的气象观测数据融为一炉，就能产生更大的社会效益。
（责任编辑：颜昕）
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密织气象监测网 探索高原秘密
【作者：辛雨 来源：中国科学报】
日前，政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布第六次评估报告第一工作组报告指出，进一步的变暖将加剧多年冻土的融化、季节性积雪的损失、冰川和冰盖的融化以及夏季北极海冰的损失。
青藏高原是全球气候变化最为敏感的地带之一。研究表明，近50年来，青藏高原暖湿化显著，年平均气温增速超过同期全球的两倍。在全球气候变化背景下，青藏高原发生了哪些变化、哪些科学问题有待解决？气象部门一直在积极努力并提供气象科技支撑。
气象监测站绘好大气曲线
如何捕捉青藏高原一点一滴的变化，离不开气象监测站点的功劳。
从1950年在扎曲河畔建立西藏第一个气象站，到1980年西藏气象站点格局基本确立，再到如今县县有局、乡乡有站，西藏气象监测站点的变化见证着气象人守护青藏高原生态环境的努力与担当。
经历70余年，气象部门在青藏高原累计建成2个国家大气本底站、6个国家气候观象台、10个天气雷达站、16个高空气象观测站、106个积雪观测站、138个冻土观测站和3051个地面气象观测站，如今的青藏高原，监测站网已实现从无到有、从落后到先进的跨越。这些站网注定将在生态气候变化综合立体监测和精准气象灾害预报预警体系建设中发挥重要作用。
瓦里关国家大气本底站便是其中代表，它坐落于青海，是世界气象组织全球大气观测网的31个全球大气本底站之一，同时也是欧亚大陆腹地唯一的大陆型全球本底站。在近30年的时间里，气象工作者依托这一重要观测站点，开展了包括温室气体、大气臭氧、气溶胶、太阳辐射、气象和边界层、降水化学等多个方面的观测，用心绘好“瓦里关曲线”。
密织气象监测网 洞察高原“气息”
不仅如此，为充分“把脉”冰川受气候变暖的影响程度，气象部门还持续开展了冰川运动速度、降水物质平衡、植被生态环境、积雪、冻土等综合观测，涉及廓琼岗日冰川、浪卡子冰川等。
气候变暖背景下，伴随极端高温和极端降水事件频繁发生，青藏高原出现了冰川退缩、冻土消融、“水塔”功能不稳定性加大等现象。
监测显示，过去50年来，青藏高原及其相邻地区冰川面积退缩了15%，高原多年冻土面积减少了16%。其中小冰川退缩的趋势更为强烈，有预测说未来五六十年，一些小冰川可能会消失。
气象灾害及衍生灾害增多，对基础设施和居民生产生活产生了重大影响。日益严峻的气候形势，呼唤着更加完善科学的监测站网布局。
为此，中国气象局出台《青藏高原冰冻圈与生态观测站网布局设计方案》。根据该方案，计划到2025年，气象部门将在青藏高原地区基本建成结构完善、布局合理、观测功能齐全、业务规范、流程科学、运行稳定可靠的冰冻圈和生态观测站网。同时，还将构建青藏高原典型类型的冰冻圈环境与生态过程数据库，支持气候变化背景下高原地区地球系统多圈层相互作用研究。
在离天空最近的地方破译大气密码
青藏高原，不仅是地理上的高地，更是科学的“高地”。
一方面，青藏高原复杂地形和加热作用对中国乃至全球天气气候产生重要影响。青藏高原就像一个巨大“引擎”，总辐射量惊人，并由此形成一个“嵌入”对流层中部大气的巨大热源，对全球与区域大气环流系统变化的动力“驱动”产生难以估计的影响。另一方面，这里仍有太多关键的科学技术问题有待解决。
为此，气象工作者对青藏高原开启漫长而曲折的探索之旅。1979年和1998年，我国先后开展了第一、二次青藏高原气象科学试验，2013年，由中国气象科学研究院牵头的第三次青藏高原大气科学试验开启预试验，并一直持续至今。2017年，国家启动实施第二次青藏高原综合科学考察研究，气象部门牵头承担“西风-季风协同作用及其影响”等任务。
“西风-季风协同作用及其影响”科考队总指挥、中国工程院院士徐祥德介绍，科考队考察了祁连山东段植被、岗什卡雪峰环境、青海湖流域水位、共和盆地风沙地貌等，途经黄河源头、通天河、子曲河，翻越了海拔4800多米的巴颜喀拉山，攀登并近距离考察海拔4700多米的阿尼玛卿冰川。
科考队调研了基层气象台站的边界层、冻土和生态等观测设备情况，重点考察了青藏高原东部不同海拔梯度下高寒植被与季节性冻土环境变化，全面了解了三江源及周边地区植被、生态环境、湿地面积、湖泊面积、冰川、冻土等变化现状。
徐祥德表示，通过此次考察，科考队直观认识到局部地区冻土融冻变化对植被、生态环境及公路路况造成的影响，全面了解了暖湿化背景下青藏高原水循环云降水特征及其生态环境变化，并对青藏高原东部山谷地形云降水有了新的认知。
