手持农业气象监测仪在农业气象灾害的应用.doc

手持农业气象监测仪在我国农业气象灾害的应用分析
我国是一个农业大国，一个人口大国，农业生产特别是粮食生产直接关系到社会的稳定和可持续发展。农业是气候变化最敏感的领域之一，气候变化会造成我国大多数主要作物水分亏缺、生育期缩短，产量下降，并使我国现行的农业种植制度和作物布局发生改变。正是基于农业气象研究的重要性，浙江托普仪器研发出了TNHY-11型手持农业气象监测仪，为我国的农业气象监测带来了福音。研究气象灾害对我国农业生产的影响,对于发展可持续农业是极为重要的,并具有极大的现实意义和深远意义。
天气和气候是影响全球农业生产的显著因子。无论是天气的季节变化 还是其区域变化都对农作物产量的潜力产生直接影响(世界主要产粮区 和气候特征报告, 1997)。目前，尽管人们通过使用新的农业技术， 高产种子，有计划地使用肥料、除草剂、杀菌剂来提高农作物产量， 但天气仍然是影响农作物收成的主要影响因子。从播种到收获，降水、 温度、日照时数和风等气象因子对农作物的产量和质量都有重要影响。 
有关研究指出，农作物产量的波动和天气变化之间有很强的相关关系。 比如，象棉花这样的喜热作物在生长的早期遇霜冻或持续太久的阴雨天气 将很难存活。有些作物对水的依赖比较明显，如要获得稳定的收成，春小麦 至少需要350－400毫米的雨量。如果遇上干旱年份，这些依赖水的农作物的 产量将受严重影响。一方面，土壤需要为庄稼提供足够的水份以抵销叶面蒸腾 失去的水份，另一方面，过量的降水也会严重影响粮食的产量和质量。如果过 量降水和异常高温遇到一起，其对作物的影响更为严重。事实上，温度是谷类 作物生长期中最重要的气候影响因子。以美国为例，在谷类作物授粉、灌浆期， 温度超过35°C的每一天, 每英亩都要减产1.5蒲式耳。 如果土壤中含有足够的水份，高温天气对谷类作物的影响要小一些。但是，即使是 短期的干旱也足以使得土壤水份大大减少。在谷类未成熟的时候遇上低于0°C的 低温天气，由于霜冻导致叶子的损失将延缓作物的生长，最终也会造成减产。 
影响我国农业的主要气象灾害
干旱灾害农业干旱不同于气象干旱和水文气象干旱,农业干旱是由外界环境因素造成作物体内水分失去平衡,发生水分亏缺,影响作物的正常生长发育,进而导致减产或绝收的现象。农业干旱涉及到土壤、作物、大气和人类对资源利用等多方面因素,而且与社会经济关系密切。中国大部地区旱灾严重,干旱缺水对农业生产所造成的损失比洪涝更为严重,是农业稳定发展和粮食安全的主要制约因素。
灾害类型
洪涝灾害农业洪涝可分为洪灾、涝灾、湿害,这3 种类型的洪涝密不可分。洪涝的形成与降水量、地理位置、土壤结构、植被、以及季节、作物生育期、防洪设施等密切相关。但多数情况下是由于持续性暴雨、特大暴雨造成江河洪水泛滥淹没或冲毁作物,造成减产或绝收。全国大部地区年降水量集中在夏季,年际变化十分明显,洪涝灾害较为频繁,是影响作物产量的重要气象灾害。
风雹灾害。风灾害是一种局地性很强的农业气象灾害,它对农作物枝叶、茎杆和果实产生机械损伤,造成作物减产或绝收。风雹天气产生于强对流天气系统,是大气的动力条件和热力条件共同作用而成，是由特殊的地理环境和气象条件形成的一种较为常见的自然现象。分布特点总体上来说是山区多于平原,内陆多于沿海, 中纬度地区多于高纬度或低纬度地区。青藏高原和祁连山区是我国雹日最多、范围最广的地区。
冷冻灾害。农业冷冻害主要包括低温冷害和冻害,而冻害包括霜冻害和寒潮冻害。低温冷害主要是指作物在生长期间因温度偏低, 影响正常生产，或者使作物的生殖生产过程发生障碍，导致减产的农业气象灾害。冻害是在植物越冬期间，在低于0 ℃的严寒条件下，作物体原生质受到破坏，导致植株受害或死亡的现象。冻害包括霜冻害和寒潮冻害。冻害一般发生时间是秋、冬、春季，冷害发生在春、夏、秋季[2]。
气象灾害防御对策
健全气象防灾减灾法律法规体系, 依法发展气象防灾减灾事业。应制定《气象灾害防御条例》及配套法规, 制定《气象灾害普查办法》、《气象灾害风险性评估管理办法》、《气象灾害调查评估管理办法》等部门规章。同时要加强气象防灾减灾技术标准体系建设, 制定气象灾害普查、评估、灾情收集等相关的技术标准, 建立健全气象防灾减灾法律体系。在农业上则是借助与手持农业气象监测仪的使用，使更多的人来了解气象信息。
做好农业气象灾害预警工作。针对具体作物品种开展气象灾害指标研究, 提高指标确定性和针对性。加强病虫害发生与气象条件关系研究, 减少病虫害造成的危害和污染。细化农业气象灾害预警平台建设, 提高农业气象灾害产品的服务效率。加强农业气象灾害知识科普宣传, 提高农民应对气象灾害的防御能力。建设气象灾害监测、预警系统, 提高气象灾害预警能力防御和减轻气象灾害, 天气预报是其重要的条件. 至今, 人类还无力直接阻止极端天气气候事件引起的气象灾害的发生, 但是可以通过先进的技术、现代化的手段监测分析大气变化, 捕捉极端天气气候事件可能发生的前期征兆, 预测气象灾害的发生. 如可应用卫星遥感技术, 雷达探测技术提高预报精度, 延长预见期. 目前, 我国已建成了4 000多个各类气象台站. 成功发射了4颗极轨气象卫星和3颗静止气象卫星, 是世界上同时拥有双轨气象业务卫星的少数国家之一. 具有世界先进水平的多普勒天气雷达网和沙尘暴监测网、自动气象站网、L波段探空雷达、全球定位系统探空站、飞农业生产气象信息服务保障气象卫星信息服务与保障利用多种气象卫星开展夏粮和秋粮长势遥感监测分析,提供生长期内卫星遥感作物长势及其变化动态。[4]气象气候预测产品应用服务与保障针对影响农业生产的关键性气象问题，充分运用多种气候监测信息,综合现代数值天气预测、雷达和卫星遥感信息分析预测、现代综合统计预测和中期集合预测方法以及长期气候预测方法等,发展直接针对作物生长关键时段和关键性农业气象灾害的中、短期综合预测技术和长期预测新技术,以及将加工处理的区域性农业气象灾害预测产品更迅速分发到农业生产的决策指挥和服务部门,为作物生长关键时段各类农业气象灾害的减灾防灾调控技术的实施提供咨询服务。[5]　
气候影响评价服务与保障。从农业生产过程及其与环境气象条件的相互关系入手,研制新一代的机理性农业气象影响评估模型,进而提高评价分析的客观定量化程度和科学水平,并投入信息保障服务业务,及时提供评价服务产品。利用多种模型集成结果,生成农业气象影响评价服务产品,建成一套可供业务化使用的服务系统,系统有良好的界面,用户使用方便,可为用户提供各种单一的、综合的监测、诊断、预测保障信息。[6]
手持农业气象监测仪的应用
手持农业气象监测仪又名数字农情监测仪，是农业气象监测仪中的一种便携式气象监测设备。仪器由浙江托普仪器根据气象成型原理、现代监测技术研发而成，一般型号为TNHY-11。手持农业气象监测仪广泛应用于设施农业、林业、园艺、畜牧业等领域，实现对设施农业综合生态信息自动监控、对环境进行自动控制和智能化管理。
型号
TNHY-4
TNHY-5
TNHY-6
TNHY-7
TNHY-9
TNHY-10
TNHY-11
测定参数
温度、湿度、光照强度、CO2浓度
温度、湿度、光照强度、光合有效辐射、CO2浓度

温度、湿度、光照强度、CO2浓度、土壤温度、土壤水分
温度、湿度、光照强度、光合有效辐射、CO2浓度、土壤温度、土壤水分
温度、湿度、光照强度、光合有效辐射、CO2浓度、土壤温度、土壤水分、土壤PH、土壤EC电导
温度、湿度、光照强度、光合有效辐射、CO2浓度、土壤温度、土壤水分、风向、风速、雨量
温度、湿度、光照强度、光合有效辐射、风向风速、雨量、CO2浓度、土壤温度、土壤水分、土壤PH、土壤EC电导
测定指标
参数
测定指标
参数
温 度
范围：-40℃～120℃
精度：±0.4℃
分辨率：0.1℃
CO2
范围：0-2000PPM
精度：±50 ppm
分辨率：1PPM
湿 度
范围：0～100%RH
精度：±3%RH
分辨率：1%RH
土壤温度
范围：-20℃-100℃
精度：±0.5℃
分辨率：0.1℃；
光照强度
范围：0-400000Lux
精度：±40Lux
分辨率：1Lux
土壤水分
范围：0-100%
精度：绝对误差≤2%
分辨率：0.1%
光合有效
辐射
范围：1-2,700µmol m-2 s-1（400-700nm）
精度：±1%
分辨率：1µmol m-2 s-1
PH
PH范围:pH：0～14pH
PH精度:0.1
气压（选配）
范围：300-1100mBar
精度：±1mBar
电 导
范围: 0-20mS/cm
电导精度: ±1%
注意事项：
其中TNHY-4型和THHY-6型又被称为温室环境记录仪，因为温室中植物的生长主要与温室中的温度、湿度、光照强度、CO2浓度、土壤温湿度有重要的关系，所以在大棚或温室中主要检测这四种或六种的参数，故这两个型号又可被称为是《温室环境记录仪》，其他的型号较适用于室外环境参数的测定。也可以按照客户的要求重新组合如上参数。
随着科技的发展，越来越多的气象方法会应用到农业气象的监测中，同时手持农业气象监测仪这种便携式的气象监测系统也将走进更多农业生产工作者的生活。
参考文献
[1] 卢丽萍，程丛兰，刘伟东，覃志豪.生态环境学报 2009, 18(4) 30年来我国农业气象灾害对农业生产的影响及其空间分布特征.
[2]孟宪群.浅谈中国的农业气象灾害.
[3] 辛吉武,许向春.我国的主要气象灾害及防御对策.
[4]朱兰娟, 宋健业.网络信息.2007 年第8期
[5] 王春乙, 娄秀荣, 王建林. 中国农业气象灾害对作物产量的影响[J].
自然灾害学报, 2007, 16(5):37-43.
[6] 成兆金, 赵再全, 靳会梅, 等. 气候变化对莒县农业气象灾害的影
响及对策[J]. 中国农学通报, 2007, 23(8).

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