巧借天眼 降服旱魃

本报记者 柳荐秋 通讯员 韩颖娟 赵金龙

宁夏位于青藏高原东北侧，由于降水 时间分布集中在夏半年，且大气中含水量 低，日照和太阳辐射强，这里地表水分蒸 发严重，所以绝大部分地区的降入不敷 出，民间流传有“三年两头旱，五年 一小旱，十年一大旱”的说法。这也成为制约宁夏经济社会 发展的一个重要因素。

怎样最快速科学地捉到这只旱魃呢？十年之前， 宁夏气象科学研究所发现，遥感卫星是个很棒的工具。

该所首席服务官马力文记得，当时他们用 NOAA （美国国家海洋和大气管理局）卫星数据进行了研究，结论很清晰：随着土壤水分的增加，土壤感应太阳光照 射能力会相应增强，干旱土壤感应太阳光照射的能力 远低于湿润土壤。卫星遥感干旱监测就是依据这个规 律，卫星接收到地球表面反射的太阳光能量，通过计算 机可以间接反映出土壤中含水量情况。

这一研究水平居当时国内先进水平。宁夏春夏季干旱的遥感监测业务就此开始。

但在随后的几年，问题来了，基于 NOAA 卫星的 干旱遥感监测局地误差大，越来越不能满足业务要求。该所副所长张晓煜记忆最深刻的是 2004 年的那 场四季连旱，宁夏南部山区 180 天～243 天无有效降 水，出现了 20 世纪 50 年代有气象记录以来少有的持续 干旱，南部山区作物受旱面积达 165 万亩，人畜饮水发 生困难，许多农民甚至被迫搬迁。据统计，此次干旱造 成的直接经济损失约 12.7 亿元。“因为当时没有建立适 合宁夏的干旱灾害监测、预警体系，加上 NOAA 卫星 定位误差较大以及当时土壤水分反演模型的精度低， 所以远不能满足服务农民生产和政府决策的需要。”

宁夏气象科学研究所就把目光投向了另外一颗卫 星——MODIS 卫星。2005 年，依托科技部科研院所社 会公益研究专项“气候变化背景下宁夏干旱监测预警 系统研究”项目，宁夏气象科学研究所用这颗卫星开始 研究一套新的干旱遥感监测方法。该所高级工程师张 学艺称得上是宁夏气象卫星遥感方面的专家了。为了 采取最有效的干旱遥感监测技术，张学艺系统收集了 近几年我国干旱遥感监测技术方法的研究进展，并对 比其优劣。最终，宁夏干旱监测预警系统从系统框架 模型、系统体系结构、数据处理流程、数据访问、系统功 能 5 个方面对系统进行了设计，吸收了多个项目研究 成果，建立了干旱监测预警模型，建成集气象数据收 集、处理、输出于一体的业务系统。

2010 年-2012 年，该系统成为宁夏气象局的业务 支撑系统。它的作用可不小，可以为用户提交宁夏干 旱遥感实时监测报告、宁夏干旱预警信息、宁夏干旱灾 害损失评估报告、宁夏防御和减轻干旱专家决策，干旱 监测、预警产品在相关网站上公开发布，用户可迅速、 准确地查询、检索、打印；同时，为各级政府部门的管理 者、生产者提供有关农业生产布局、种植制度、管理方 法的战略性、技术性专家咨询意见。

通过近 5 年的全面业务化运行检验，系统经过二 次开发，已在甘肃、内蒙古、陕西等省 （自治区） 得 到应用。

产品好不好用，还得用户说话。

2015 年 7 月 11 日，根据干旱遥感监测结果分析， 宁夏中部干旱带中西部 0～50 厘米土壤重量含水量在 8%～12%之间，出现了轻度干旱；盐池大部、灵武山区、 利通区山区、红寺堡等地在 6%～8%之间，出现了中度 干旱。宁夏气象局立即向自治区党委、政府呈报了这 一情况。时任自治区党委副书记的崔波批示：转发各 市县，提醒各地做好抗旱准备，人畜饮水已出现困难地 区的党委、政府要迅速采取措施、帮助群众解决问题。

自治区农牧厅也因为气象部门的准确研判和及时 服务专门致信表示感谢：“宁夏气象局每年向我厅提供 干旱监测评估材料近 20 份，由于监测准确、服务及时， 使我厅及时了解和掌握全区旱情的发生发展情况，合 理安排农业生产中部干旱带和南部山区农业生产，大 力降低了夏粮播种面积，增加秋粮，仅减少种子损失就 有上千万元，极大地降低了不利天气对宁夏农业生产 的影响。”