贵州烤烟气象服务精细化行业化发展的展望

时间：2024-05-22

唐延婧，廖波，宋丹，杜正静 (贵州省气象服务中心，贵州贵阳550002)

贵州省得天独厚的气候特点非常适宜优质烟生产，贵州烤烟以质量醇和、品质优良的山地烟而著名，是我国重点烤烟生产基地之一，全国80%的卷烟厂均使用了贵州烟叶。作为贵州主要优势产品，烤烟生产在近年来发展很快。贵州省90%的县(市)均有烤烟种植区，烤烟种植面积和质量均有稳步提高。

烤烟生产作为特殊的经济作物，是贵州地方农业经济的重点，也是气象为农服务的重点。烤烟安全生产保障、烤烟品质与气象条件关系密切。在烤烟生产中，避免或减轻不利天气和气候对烤烟生产的影响，对提升烟农的种烟积极性、提高烟叶产量质量、提升烟草行业的经济效益具有重大的社会意义和经济价值。近年来极端天气气候事件频发，暴雨、冰雹、大风、低温凝冻、干旱等气象灾害对烤烟生产造成了严重的影响，仅2014年气象灾害就导致全省烤烟出现轻度到重度受灾甚至绝收的种植面积达2.09万hm2，对烤烟生产造成了巨大损失。因此，烤烟气象灾害监测、防御工作更是成为烤烟生产管理部门和生产者所关心的重点之一，也对烤烟气象服务工作提出了更高要求和挑战。笔者在此对贵州烤烟气象服务工作中涉及的气象灾害进行了简要论述，并回顾贵州省烤烟气象服务工作的现状及问题，重点探讨当前烤烟生产和气象科技发展形势下未来烤烟气象服务精细化行业化的发展趋势，以期为今后烤烟气象服务工作的科研和业务提供方向和参考。

1 贵州烤烟气象服务所涉及的气象灾害

在烤烟的生长过程中，气象灾害所引起的烤烟品质和产量下降成为烤烟生产的重要威胁。贵州属典型的低纬高原山区，气候生态环境复杂多样，立体气候明显。贵州境内5个气候类型区内［1］，烟草的生育期差别较大，各气候类型区内对烤烟生长影响较大且气候统计中较易出现的气象灾害如表1所示。总的来说，贵州的天气气候非常适宜培育优质烤烟，但对烤烟生产构成威胁的气象灾害繁多，且有区域性、阶段性特点。

表1 贵州各烟区主要气象灾害类型

烤烟是一种喜温喜热作物，影响贵州烤烟品质的主要是温度，其次是日照和降水。由于烤烟种植技术的改进，烤烟育苗基本均在温室大棚内或用地膜覆盖技术，受气温影响较小。但烟草移栽期以后，气温低于10℃烟草生长就会受阻。贵州的烤烟移栽期期间，海拔较高的地区仍有出现连续低温阴雨天气的可能，长期低温会造成烟苗停止生长或受冻死亡。进入伸根期以后，虽然气温处于上升阶段，但5、6月也是贵州的降雨集中期，常出现连阴雨天气，使日平均气温维持在20℃以下。而烤烟大田生长期要求的温度较高，最适宜的温度范围为20～25℃，因此连阴雨天气造成的气温偏低对烤烟质量也有一定影响。高温(气温超过35℃)对烤烟生长发育也是不利的，黔东南及南部烟区在夏季常出现高温天气，从而影响到烤烟质量。黔北和黔西北2个烟区的成熟采收期较晚，夏末秋初的气温下降快，因此这2个烟区在成熟采收期内，低温的威胁也不可忽视。

通常来说，贵州的烤烟生长大田期内，降水量较为充沛，非常利于烤烟的生长发育。但由于雨量分布不均，贵州省西部地区容易发生春旱、黔北烟区容易发生夏旱，往往威胁烤烟生长和品质。尤其在7～8月烤烟生长后期的降水对烤烟品质影响较大，此时如果发生夏旱，对烤烟的危害是很大的。此外，在烤烟生长的移栽期和伸根期，适当的轻度干旱利于烤烟的根系发展和烟叶茁壮;但在此期间贵州省处于降雨集中期，容易出现连阴雨天气，过多的降水可能使烟苗的根系被过度浸泡，从而影响发育。连阴雨对烤烟的影响还在于日照时数的减少，而烤烟是喜光作物，充足而不强烈的光照更利于优质烟叶的形成。在旺长期之前出现阴雨寡照，会明显影响烤烟质量。

突发性、短时效的气象灾害，如暴雨、冰雹、大风，也时常威胁着烤烟生长。贵州的年降雨量充沛，但降雨时空分布不均，暴雨天气频繁发生。贵州暴雨具有突发性较强、降雨强度较大的特点，往往造成山洪、塌方、滑坡、泥石流等灾害。对烤烟生长而言，暴雨造成的衍生地质灾害对烟田的水土保持无疑有着重要影响，且突发性强，全省范围内均有发生的可能性，难于防范;另一方面，连续的暴雨天气会造成烟田渍涝，从而影响到烤烟质量和产量。贵州冰雹主要集中在春季(3～5月)，黔西北、黔西南烟区是贵州省的多雹区，冰雹强度大。冰雹发生季节对应移栽期，烟苗还没有发育茁壮，冰雹灾害往往对烤烟生产造成很大损失。因此冰雹防御是黔西北、黔西南烟区的气象灾害防御重点。贵州的大风主要在春季，尤其在贵州省的西南部较多，很多大风天气伴随着冰雹发生，对处于移栽期的烟苗有一定影响。

2 贵州烟草气象服务的现状及问题

贵州省烟草气象服务开展由来已久，但服务比较零散，省、市、县三级均有为烟草部门提供不同服务内容，没有完整的体系。目前的烟草气象服务还存在灾害性天气服务及时性和针对性不足、烟草气象预报以面代点不够精细、服务形式缺乏规范性和系统性的缺陷。主要表现在以下几个方面。

2.1 需要发展专业的烤烟气象监测针对性的气象监测产品才能够提高烤烟气象服务的专业性。由于农业气象监测的特殊性，气象部门在农业气象监测方面的发展滞后于常规气象观测。目前与烤烟生产相关的土壤熵情、蒸发量、日照时数等监测资料，除了在干旱监测方面发挥作用形成了产品外，其余大多还停留在科研应用方面，没有通过合适的产品和方法来业务化应用。另外，烟草部门收集的地貌类型、微地貌以及土壤特性等地理信息数据，对烤烟气象服务有着很高应用和研究价值，但由于部门壁垒的限制，气象和烟草部门双方在信息共享方面存在不足。

2.2 烤烟气象服务产品有待改进目前，贵州省烤烟气象预报大多基于84个县级以上气象站的气象观测数据和天气预报。而烟草的种植区域相对较分散，如威宁县就存在3个种植区，目前的烤烟气象服务产品在空间精度上往往不能反应烟区的实际情况。在时间精度上，目前的烤烟气象预报在1～7 d的中短期时效内的产品较完善，准确程度也较高，但10 d以上的延伸期预报以及中长期气候预测的准确程度还有待提高;短时临近方面，在人工防雹方面的服务较为及时，但突发性短时效的烤烟气象服务以监测为主，服务手段大多依靠人工，手段有待改进。

2.3 气象致灾指标的研究有待深入在气象灾害致灾指标的研究方面，贵州过去主要针对电力、交通等行业进行了研究。由于行业差异的影响，相同的灾害强度对不同的行业产生的影响差异较大，而针对烤烟在不同生育期的专项研究尚缺乏或尚待完善改进。由于缺少系统业务化的烟草生长发育期内气象灾害指标，使得服务产品的针对性不够。

2.4 烤烟气象服务业务缺乏系统规划目前气象对烟草行业仅限于同级部门之间的服务，在双方之间的沟通与交流、上下级之间的联动以及应急响应流程规范上较欠缺。各级之间的服务内容有所重叠，没有系统规划，造成资源浪费，效率不高。

2.5 科研成果没有向服务能力转化国内外在气象对烤烟的影响上有多方面的深入研究，在烤烟生产与气象灾害监测防御方面也有不少研究成果［2－7］，贵州地区在烤烟气候区划、气象条件、气象灾害分析等方面的研究成果也较多［1，8－11］，形成了科研理论基础，也提出了不少防御对策。但烤烟服务产品仍然停留在常规产品简单加工、突发灾害人工服务的阶段，出现了科研成果丰富和服务能力停滞不前的不均衡。必须要推动科研成果向服务能力的转化，系统化地推进烤烟气象服务的发展。

3 贵州烤烟气象服务的精细化、行业化发展趋势

随着烤烟行业发展中对烟叶种植风险的重视，以及在全省范围内烤烟和气象行业深入合作，对烤烟气象服务、保障工作提出了新的要求。另一方面，气象科技的发展急需更新专业气象服务的手段、方法，也使得精细化、针对性更强、手段更及时先进的烤烟气象服务和保障工作成为可能。可以预见，以自动化气象灾害监测、精细化烤烟气象条件预报为依托，发展精细化、行业化的烤烟行业专项气象灾害监测防御系统，是双方行业进一步合作和技术发展的必然趋势。近年来，与烤烟气象服务保障工作相关的气象科技现状和发展主要有以下特点和改进。

3.1 烤烟气象灾害监测有更多发展空间针对农业气象行业特点的气象监测手段越来越丰富，为烤烟气象灾害监测工作提供了更多可发展空间。随着传感器和信息技术日益完善，传统农业气象观测方式发生了很大变化，荷兰、以色列、美国、德国等在土壤水分、农田小气候、农业气象灾害监测等方面已基本实现了自动化［12］。近年来，我国也建立和完善了卫星遥感监测系统，从宏观和微观角度来全面监测农业气象灾害的发生发展，基于3S技术构建了高空时空分辨率的灾害监测预警体系，开展了干旱、洪涝、冷害等农业气象灾害的动态监测［13－15］。贵州省现有的100多个土壤墒情观测站在观测密度和频次上均有所提高，可实现烟区土壤墒情监测数据实时传输显示，连续土壤水分变化监测，实现区域性干旱预警等功能。2014年在凤岗设立的烤烟试验园区，率先建立了烟田小气候、生长期监测试验站，为实时全面的烤烟气象监测开创了先河。另一方面，在大风、冰雹、暴雨(渍涝)等灾害性天气的观测和预警上，依托贵州省短时临近监测预警平台、基于市县闪电资料、多普勒雷达和X波段天气雷达等实时监测资料以及降雹概率估算产品、SWAN系统的风暴追踪、山洪风险等先进的监测手段和监测产品，突发性灾害天气的监测和预警能力有了大幅提升。

3.2 精细化数值预报产品为烤烟精细化预报预警提供技术支撑精细化天气预报能对农业种植地区的光、热、水、气等条件进行直接或间接的预报，这对农业生产起着重要的指导作用［16］，对烤烟生产也是如此。目前，短临、中短期、延伸期预报的精细化程度和准确率显著提升。气象系统内主要的预报参考——欧洲中心预报产品内容更加丰富，并提供了0.25°×0.25°分辨率的精细化产品，准确程度也在不断提高。另一方面，由中国气象局引进的TWC(美国气象频道)精细化预报系统，不仅实现了15 d内逐小时、分辨率为1 km×1 km的精细化产品，还在延伸期(15～45 d)的预报上填补了空白。这些都使得针对烤烟的短临、中短期、中长期预报产品在准确程度上有较大提升，且为气象信息的精细化加工处理提供了技术支持，使得研发更多切合烟草行业需求的产品成为可能。未来气象服务的发展趋势也转变为精细化预报产品的释用［17］，烤烟气象服务保障系统项目也是服务能力顺应趋势的优化升级。

3.3 科研成果需要系统转化为服务能力现有成果要转化为专业气象服务能力，需要立足省级层面的统筹规划，以及烟草部门与气象部门的深入合作。在毗邻贵州的云南省，在烤烟生产服务上，就有将科研与气象服务业务紧密结合的先进经验，开发了集成的烟草气象服务产品系统。因此集中科研成果优势，将冰雹、大风、暴雨等突发性气象灾害的先进监测手段，以及干旱、低温冷害等气象灾害的预报预测技术作为技术核心，尽力发布灾害预警信息的WEB分区自动预警服务平台，将科研实力转化为结合烤烟生育期的灾害防御对策、生产建议产品，是行业气象服务发展的必然趋势，也是满足烤烟行业的需求、为烤烟产业发展提供有力保障的主要手段。

3.4 烤烟气象服务业务的系统化发展趋势烟草部门与气象部门的深入合作，推动贵州烤烟气象服务工作在服务流程、框架上有更深层次的改进。贵州省烟草气象服务工作目前在省、地、县三级均有开展，各有工作重点和优势，但难免有一些重复性工作和资源分散的情况。在贵州省烟叶管理部门和贵州省气象服务中心建立省级合作的背景下，本着整合资源、发挥各级优势、打造行业气象服务优势的原则，建立基于省级气象综合数据库、精细化数值预报系统，结合烟草管理单位需求，建设省－地－县烤烟气象WEB分区预报预警服务平台。在各级气象－烟草管理部门之间建立视频会商系统，并健全会商流程和机制，提高应急决策、指挥、调度以及救灾的效率。

3.5 烤烟气象专项服务系统符合专业气象服务发展趋势作为最终的服务手段，建立针对烤烟行业的专项服务系统，实现烤烟气象服务业务的行业化、集约化。这也是未来专业气象服务发展的趋势。基于省级气象综合数据库、精细化数值预报系统、烤烟气象灾害致灾指标以及WEBGIS，实现历史资料查询统计、实时资料监测分析、精细化预报显示、预警信息告警及发布，不仅使服务产品更为直观、及时，且更加客观，减少人工服务的工作量，提高服务效率。

4 结语

随着烟草和气象行业的深入合作，整合精细化行业化的烤烟气象服务业务体系，不仅能提升气象防灾减灾效应，实现科研转化为服务能力，同时也能够提供更符合烤烟管理部门要求、更切合烤烟生产实际的精细化、便捷、丰富的烤烟气象服务产品，达到运用科学手段为烤烟生产提供重要参考和保障的效果，从而产生更深远的社会与经济效益。

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