我国农业气象观测又有突破

4月14日，河南鹤壁市浚县未夕街30万亩高标准农田冬小麦进入拔节需水期。气象学家利用搭载高光谱仪的无人机平台，开展冬小麦长势、土壤墒情等监测服务。据了解，遥测区域土壤水分仪、自动物候仪、大孔径闪烁仪等新型作物自动观测站，近两年已投入农田生态下垫面试验应用，为作物产量预测、病虫害预测防御、数值预报模型试验提供真实观测数据。

农业气象观测技术自20世纪50年代采用人工土壤取样进行农业气象观测，并于2008年实现自动化观测以来，一直在发展创新。中国气象局气象探测中心生态环境观测技术创新团队首席专家武东礼介绍，气象部门研发的土壤水分仪、物候自动观测仪、大孔径闪烁仪等设备结合声光电技术，实现了对作物生育期、盖度、高度、密度、植被指数、生物量等要素的全自动连续观测，解决了原有自动观测的局限性和模型数据可用性不足的问题，是我国农业气象观测的又一重大突破。

以遥感区域土壤水分仪为例，它可以通过测量某一区域土壤反射的宇宙线快中子数来反演土壤平均含水量。它的测量直径近700米，可以扩展对冻土、植被生物量等的观测。不仅填补了传统观测设备与大范围遥感监测的空白，也为实现双碳目标提供了观测数据支撑。自动物候观测仪可以实现对植被生长、冠层高度、盖度、植物密度等特征参数的实时图像的长期、自动、智能、连续观测。其采集速度提高到1秒，测高误差控制在2厘米以内。大孔径闪烁体可以观测到1公里到10公里范围内的蒸散数据，对作物干旱和区域水循环监测具有重要意义。

目前，英国、美国等国家已经建立了相对成熟的农业和生态气象观测业务系统，数据广泛应用于农业水资源管理、旱涝预报、卫星产品真实性验证等方面。中国计划在重点气候区建设108个基本生态气象站，在重点生态保护和修复工程中建设335个典型生态气象站和341个辅助生态气象站。农业和生态观测布局完成后，将开展大气、作物、植被、土壤、水文、辐射、水和热通量等生态气象要素的观测试验。获得了准确、连续的田间叶指数、植被指数、生物量、株高、土壤水分等第一手观测数据。可以同化耦合到生态气候、生态气象和作物气象模式中，弥补了地球系统数值模式多气候、多圈层观测数据的不足。