中國(guó)氣象科學(xué)研究院 周廣勝 房世波 耿金劍

糧食安全是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是國(guó)家發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的根本保障。氣象條件年際波動(dòng)是導(dǎo)致作物產(chǎn)量不穩(wěn)的主要因素，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)的重要環(huán)境問(wèn)題。研究表明，氣候變化尤其是氣候條件變化幅度的增大及其導(dǎo)致農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生頻率、發(fā)生范圍和影響程度增加，將對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全產(chǎn)生重大影響。正因?yàn)槿绱耍瑥?005 年至今的中央1 號(hào)文件連續(xù)關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定和發(fā)展，強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)氣象對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的服務(wù)。特別是，2012 年中央1 號(hào)文件《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新持續(xù)增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品供給保障能力的若干意見(jiàn)》提出“加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象研究和試驗(yàn)工作，強(qiáng)化人工影響天氣基礎(chǔ)設(shè)施和科技能力建設(shè)”“擴(kuò)大農(nóng)業(yè)農(nóng)村公共氣象服務(wù)覆蓋面，提高農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)和農(nóng)村氣象災(zāi)害防御科技水平”。解決氣象為農(nóng)服務(wù)這一國(guó)家重大需求的關(guān)鍵在于充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)氣象國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站的科學(xué)支撐作用。

華北地區(qū)是我國(guó)重要的糧倉(cāng)之一，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全保障體系中占有十分重要的地位。該地區(qū)水資源短缺且呈嚴(yán)重化趨勢(shì)，氣候變暖明顯，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受干旱、霜凍、凍害及干熱風(fēng)等影響嚴(yán)重，是典型的農(nóng)業(yè)氣象天然實(shí)驗(yàn)室。弄清該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象條件的關(guān)系及其調(diào)控機(jī)制，對(duì)調(diào)控糧食布局、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的理論與技術(shù)示范作用。正是在這一背景下，科技部于2021 年批準(zhǔn)建設(shè)河北固城農(nóng)業(yè)氣象國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站（簡(jiǎn)稱固城站）。

定興縣委書記一行參觀固城站現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象科學(xué)觀測(cè)平臺(tái)

固城站地處華北平原北部灌溉高產(chǎn)農(nóng)業(yè)區(qū)，是典型的華北冬小麥-夏玉米一年兩熟制農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害包括干旱、凍害、霜凍、干熱風(fēng)、高溫?zé)岷ΑL(fēng)災(zāi)等，特別是干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響最嚴(yán)重。該站前身為國(guó)家氣象局固城農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)基地，成立于1988 年，是國(guó)家一級(jí)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，位于河北省定興縣固城鎮(zhèn) 東（39 ° 08' N,115 ° 40' E），距北京約110 km，自有土地9.5ha。該站是中國(guó)氣象局農(nóng)業(yè)氣象科技創(chuàng)新基地、中國(guó)氣象科學(xué)研究院直屬唯一的國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)氣象野外科學(xué)試驗(yàn)基地，對(duì)中國(guó)氣象局農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)建設(shè)起著指導(dǎo)和示范作用，也是中國(guó)氣象局作為世界氣象組織(WMO）成員的農(nóng)業(yè)生態(tài)氣象展示窗口，在農(nóng)業(yè)生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)、研究、試驗(yàn)、示范、教學(xué)和科普領(lǐng)域起著引領(lǐng)和示范作用。

固城站研究定位為糧食安全氣象保障，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)氣象，主要任務(wù)包括農(nóng)業(yè)氣候資源與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與風(fēng)險(xiǎn)管理、農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的響應(yīng)與適應(yīng)。針對(duì)國(guó)家糧食安全的氣象保障服務(wù)需求，以華北平原主要糧食作物生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象問(wèn)題為研究對(duì)象，以農(nóng)業(yè)氣候資源與農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害為切入點(diǎn)，開(kāi)展作物生產(chǎn)氣象條件與生態(tài)系統(tǒng)的野外監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)，研究農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響與風(fēng)險(xiǎn)及氣候環(huán)境變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響適應(yīng)評(píng)估的新技術(shù)與新方法；開(kāi)展農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)監(jiān)測(cè)新方法與技術(shù)的研發(fā)、中試、示范和推廣應(yīng)用；同時(shí)，開(kāi)展農(nóng)業(yè)氣象的基礎(chǔ)教學(xué)和在職培訓(xùn)及科普工作。

固城站業(yè)務(wù)觀測(cè)包括小麥和玉米的生育期及群體結(jié)構(gòu)、作物物候、農(nóng)業(yè)氣候資源（光、熱、水資源等）利用、土壤－作物－大氣系統(tǒng)碳通量觀測(cè)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)大氣環(huán)境和基本氣象要素。面向農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化及農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效等國(guó)家重大需求，重點(diǎn)開(kāi)展5 方面試驗(yàn)研究：（1）農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站區(qū)域分期播種聯(lián)合試驗(yàn)；（2）物候適應(yīng)氣候變化的生理生態(tài)機(jī)制比較實(shí)驗(yàn)；（3）作物物候觀測(cè)試驗(yàn)；（4）玉米品種試驗(yàn)；（5）大氣氣溶膠理化特性綜合觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。

以技術(shù)創(chuàng)新為糧食安全提供氣象保障

生態(tài)氣象聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)通量觀測(cè)理論與技術(shù)研討會(huì)

近年來(lái)，固城站在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)、氣候變化影響適應(yīng)及美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的科技支撐方面取得了系列創(chuàng)新成果。針對(duì)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)需求，明確了作物干旱致災(zāi)臨界條件，研發(fā)了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害和作物苗情的全天候衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，創(chuàng)建了天地空一體化作物干旱過(guò)程監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，獲2021 年中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。圍繞氣候變化影響適應(yīng)，創(chuàng)建了氣候變化影響生態(tài)系統(tǒng)多尺度觀測(cè)研究技術(shù)體系，揭示了氣候變化影響生態(tài)系統(tǒng)的多尺度機(jī)制，構(gòu)建了具有自主產(chǎn)權(quán)、氣象條件驅(qū)動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)模擬模型，成果“中國(guó)陸地碳收支評(píng)估的生態(tài)系統(tǒng)碳通量聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)與模型模擬系統(tǒng)”獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、“氣候變化對(duì)植被生產(chǎn)力的多尺度調(diào)控機(jī)制與影響模擬”獲中國(guó)氣象學(xué)會(huì)大氣科學(xué)基礎(chǔ)研究成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。服務(wù)于美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，研發(fā)了生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)、生態(tài)文明績(jī)效考核氣象條件貢獻(xiàn)率評(píng)價(jià)系統(tǒng)和生態(tài)氣候預(yù)測(cè)預(yù)估系統(tǒng)，已在國(guó)家和省級(jí)業(yè)務(wù)部門統(tǒng)一部署應(yīng)用，成果“生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警技術(shù)及其業(yè)務(wù)化”獲中國(guó)技術(shù)市場(chǎng)協(xié)會(huì)中國(guó)技術(shù)市場(chǎng)金橋獎(jiǎng)、“生態(tài)文明績(jī)效考核氣象條件貢獻(xiàn)率評(píng)價(jià)技術(shù)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)”獲評(píng)“十三五”期間中國(guó)氣象局氣象科技成果評(píng)價(jià)優(yōu)秀等級(jí)。

以創(chuàng)新示范引領(lǐng)開(kāi)放共享新格局

固城站開(kāi)展農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)設(shè)施示范和全國(guó)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站區(qū)域分期播種聯(lián)合試驗(yàn)示范，創(chuàng)建了全國(guó)農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)研究模式，形成了冬小麥適應(yīng)氣候變化晚播監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與應(yīng)對(duì)技術(shù)，獲選全國(guó)農(nóng)林水利氣象系統(tǒng)生態(tài)氣象創(chuàng)新工作室；與北京師范大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院和植物研究所、北京城市氣象研究院、暨南大學(xué)等高校及科研院所開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)樣地、儀器、和觀測(cè)數(shù)據(jù)的合作共享。固城站經(jīng)常性地主辦農(nóng)業(yè)氣象交流會(huì)，創(chuàng)建農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)通量觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，牽頭組織全國(guó)24 個(gè)省3 種主要糧食作物（小麥、玉米、水稻）30 個(gè)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站的分期播種聯(lián)合試驗(yàn)；積極參與建立農(nóng)業(yè)氣象資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與46 個(gè)國(guó)家站的科技基礎(chǔ)資源調(diào)查匯編。

習(xí)近平總書記指出，“把論文寫在田野大地上”。農(nóng)業(yè)氣象研究與服務(wù)的宗旨在于落地，在于真正為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效提供科技支撐，為國(guó)家糧食安全提供氣象服務(wù)保障。實(shí)現(xiàn)這一宗旨的關(guān)鍵在于產(chǎn)學(xué)研的有機(jī)結(jié)合。2021 年，成果“農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害和作物苗情的全天候衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)”獲中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這一產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果進(jìn)一步表明，以服務(wù)需求為導(dǎo)向的產(chǎn)學(xué)研有機(jī)結(jié)合，不僅有助于農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)更快實(shí)現(xiàn)優(yōu)化升級(jí)，而且使科研更接地氣，科研人員更務(wù)實(shí)，科研成果更具應(yīng)用價(jià)值。