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黑龙江:构建“一室一山三站两中心”生态气象新格局

来源:黑龙江省气象局       发布时间:2019-03-12      点击量:572

    生态就是资源,生态就是生产力。黑龙江省以“绿水青山就是金山银山,冰天雪地也是金山银山”为抓手,全力推进生态文明建设。黑龙江省气象部门立足“ 大农业、大森林、大湿地、大生态”的省情,着力构建了“一室一山三站两中心”生态气象新格局,为生态文明建设提供了坚实的气象服务保障。


中国气象局东北地区生态气象开放实验室
    中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室于2016年7月21日由中国气象局批准成立,立足黑龙江省,兼顾东北地区,依托生态气象站网,开展各生态系统与环境要素的长期定位监测与研究。着重在生态系统及环境要素的变化规律、演变趋势,气候变化与生态系统相互作用的机制,生态气象监测评估预警方面开展研究,探索区域生态系统适应和应对气候变化的趋利避害实用技术。实验室运行以来,不断提高生态气象科研开发水平和业务服务能力,为保障东北地区生态健康和可持续发展做出了重要贡献。
    实验室开展了作物分期播栽试验、大豆水分控制试验、水稻涝灾试验、作物光合作用试验、大小兴安岭树木年轮试验等内容,为相关指标及模型建设提供了可靠的观测资料。其中2017至2018年,采用地面采样、无人机拍摄、社会调查等手段对对扎龙自然保护区开展了5次生态调查,调查内容包括扎龙湿地概况、生态气象站基本情况、植被分布、植被生物量、植被长势、土壤等项目,获得大量测量数据、无人机影像和视频资料,极大程度推动了黑龙江省湿地生态评价业务科研工作。
    2016年至2018年,实验室获批国家自然科学基金项目4项,2017年还设立了东北地区生态气象开放创新实验室开放式基金,两年来在全国范围内围绕生态问题征集项目,共计立项21项,目前各项目研究进展顺利并获得阶段性成果。共发表论文200余篇,其中SCI收录7篇、EI收录2篇、核心期刊65篇,出版专著3部。

龙凤山区域大气本底站
    龙凤山区域大气本底站(以下简称本底站)位于黑龙江省五常市龙凤山国家森林公园山顶,是我国四个区域本底站之一,也是国家首批大气成分本底野外科学观测研究站之一。自1989 年建站以来,本底站酸雨全国考核连续多年达标,大气成分、温室气体全国巡检连续多年获得优秀等级,围绕黑龙江省生态战略目标,实现业务观测和科学研究齐头并进。
    龙凤山大气本底站是中国政府与世界气象组织联合开展的中尺度本底污染浓度监测国际合作项目,并纳入全球大气监测网(GAW)业务观测体系,其观测数据及研究成果可用于监测地球大气成分变化。建站初期,本底站主要承担臭氧总量、酸雨观测、浑浊度和地面气象观测等任务,目前已增加到7 大类40 多个小项。在科研团队的努力下,本底站逐步完成了温室气体、大气成分等标准化数据库的建设,规范了龙凤山大气成分数据的管理与应用,为进一步提高数据服务与科研应用能力打下了坚实的基础。龙凤山本底站的Brewer 臭氧仪,在全国第一次、第二次以及第三次臭氧仪国际标校比对中,其仪器数据变化曲线和国际标准仪器曲线全部吻合,标志着龙凤山本底站的臭氧资料是全球最准确的臭氧资料之一,填补了东北亚中高纬度无臭氧资料的空白。
    大气本底观测对环境要求高,自建站以来,黑龙江省高度重视观测环境保护,出台并施行了《龙凤山区域大气本底站气象设施和气象探测环境保护条例》。这是我国第一部大气本底探测环境保护的地方性法规。

    2018 年,以发挥碳汇资源优势为建设生态强省提供科技支撑为题的决策服务报告获得了省委书记张庆伟的批示;同年,中国气象局龙凤山大气本底野外科学试验基地正式挂牌,龙凤山本底站成为黑龙江省唯一入选的气象部门全国首批野外实验基地。



哈尔滨阳明滩湿地生态观测站
    哈尔滨阳明滩湿地生态气象观测站(以下简称观测站)建设是黑龙江省气象局加强生态气象创新工作的重要举措,在保护湿地生态环境的基础上,规划建设了风能实验场、太阳能实验场、湿地气象观测场、北方水生态观测场、哈尔滨阳明滩湿地自然雷电观测场等多位一体的湿地生态综合观测站。
    2018 年5 月,省气象局在观测站建设了湿地生态环境自动监测系统、涡度相关通量自动监测系统及大气负(氧)离子监测仪,并投入业务运行。观测站可开展大气负(氧)离子、梯度风和水体等相关生态数据的收集工作。2018 年底,哈尔滨市气象局申报的省级科研项目“哈尔滨市空气负离子浓度分布特征及气象因子对其影响的研究”,着重分析哈尔滨市空气负离子浓度时间变化规律及气象因子对空气负离子浓度变化的影响,为哈尔滨市城市环境及空气质量监测提供数据支撑,为生态文明城市建设提供科学依据。


富锦陆面过程生态气象站
    2013 年,黑龙江省气象局在富锦市现代农业万亩水田展示区内建设了水稻农业与生态试验站、农业气象生态实验室、标准化人工防雹增雨基地、现代农业气象防灾减灾服务中心和农业气象科普馆五位一体的气象保障现代农业发展试验基地。试验基地以融入式建设、融入式服务、融入式发展的思路高度融合政府和部门资源,发展基于“互联网+涉农部门+企业+农民合作社”智慧农业气象服务平台;利用物联网、无线通信等科技手段,开展监测预报、预警发布、防灾减灾、效益评估、科普宣传、科研实验、示范推广等气象保障服务,提高面向新型农业经营主体的直通式、个性化服务水平,促进农业增效、农民增收;以服务和保障富锦现代农业万亩展示区为基点,探索黑龙江省气象保障现代农业发展模式,进而带动整个黑龙江省基层气象服务现代农业发展。

    2017 年7 月,中国工程院院士徐祥德在试验基地考察时表示,要利用好所观测到的农业生态资料,加强与水利、农业等部门的合作,在节水灌溉、合理施肥等方面进行深入研究。2018 年1 月,试验基地被中国气象局认定为“东北地区生态与农业气象野外科学试验基地”。



五营森林生态监测站
    五营区隶属黑龙江省伊春市,小兴安岭南坡腹地,素有“红松故乡”之美誉,是黑龙江省森林生态旅游示范区。五营区气象局始建于1957 年,是国家气候站,1964 年建成省级林业气象试验站,1987 年正式升级为国家一级林业气象试验站。2005 年,中国气象局在五营区气象局建设森林生态监测站。
    五营森林生态监测站长期承担着森林生态、气象、林业气象等方面的观测任务,负责森林水循环、养分循环、碳循环、生物要素等林内小气候的监测,观测项目包含辐射、臭氧、水循环系统、酸雨、大气降尘、森林凋落物、森林群落结构和森林生长状况等。

    林业气象试验观测项目包含红松、兴安落叶松、红皮云杉等主要树种林木物候和苗木物候、森林可燃物含水量、森林土壤含水量等。林内小气候要素数据的积累,为合理安排森林采、育、伐提供科学依据,指导营林生产。利用森林生态监测站的数据和信息资料,五营区气象局制作了森林生态环境质量评估报告、森林生态状况年度和季度公报及《如何保护仅存的阔叶红松林》等分析材料,使森林生态公共服务产品可视化、精细化、及时化。未来,五营森林生态监测站将主动适应气象和生态建设的需求,建立多功能、综合性森林生态观测站,为森林生态学和资源、环境科学等提供试验和研究平台,为小兴安岭林区生态环境保护、林下经济可持续发展、减少和降低灾害损失发挥重要作用。




黑龙江省生态遥感中心
    2018 年11 月,黑龙江省生态遥感中心(黑龙江省生态气象中心)正式由黑龙江省编制委员会批复成立,隶属于黑龙江省气象局,是一类事业单位。黑龙江省生态遥感中心承担着全省生态资源、生态灾害等生态气象监测与影响评估和决策咨询服务、生态气象预报预警服务和技术研发、城市、农田、森林、湿地生态气象专业气象服务、全省生态气象试验站建设、野外观测基地业务指导和技术支撑、生态及气象卫星遥感数据的接收存储、处理分析和加工应用、全省主要生态系统、大气环境和灾害调查领域的遥感监测等工作。
    黑龙江省生态遥感中心的前身是黑龙江省气象卫星遥感中心,自1989 年成立至今,经过近30 年的发展,已拥有国产风云(FY)系列气象卫星、NOAA 系列、EOS/Modis、NPP、葵花8 等极轨和静止卫星数据的存储、处理、加工和应用的业务服务能力,同时具有TM、Landsat、环境卫星、资源卫星和高分卫星等国内外较高和高分辨率卫星数据的研发和应用能力,利用各类卫星遥感数据共制作气象防灾减灾、生态气象、农业气象3 大类10 余种业务服务产品,每年发布产品近500 期,为生态文明气象保障和气象防灾减灾提供科学依据。多源卫星遥感技术在森林(草原)防火、防汛抗旱、生态环境监测、城市服务等防灾减灾工作中发挥了不可替代的作用。

东北气象卫星数据中心
    佳木斯气象卫星地面站(以下简称地面站)成立于2007 年5 月,是中国气象局设立的四个气象卫星地面站之一。目前,地面站的业务系统已成规模,拥有不同口径接收天线9 座,可连续接收的卫星包括风云三号极轨气象卫星(FY-3B、FY-3C、FY-3D)、风云四号静止气象卫星、国家碳卫星、欧洲极轨气象卫星METOP-B、美国极轨气象卫星NPP。
    近年来,地面站成功研制了“静止卫星设备的远程实时监视与操控系统”,实现了机房对远端风云二号设备的远程操控及实时影像显示,降低了操作难度,提高了业务运行及维护效率。
    通过系统改造和科学匹配天线及信道资源,地面站解决了“FY-3”A 星、B 星、C星每天近四个轨道交叉冲突时的资料接收和传输难题;自主开发的“信号传输光电转换技术”在全国气象卫星系统属首创,成功解决了低电平信号传输易受电磁场干扰和雷电影响的卫星通信关键技术问题。

    今年,依托佳木斯气象卫星地面站,将建立东北气象卫星数据中心,增加部分存储、分发和数据处理等业务职能,承担为我国东北地区提供气象卫星实时数据职能,形成集接收、处理、分发、存储于一体的综合业务体系,为开展遥感业务的北方各单位提供强有力的数据支撑。东北气象卫星数据中心将有效弥补全省卫星数据资源时间分辨率低的不足,确保农业、林业、水利、国土等行业开发稳定的卫星业务系统,提高全省卫星数据资源共享密度和获取效率,有效节约成本,为防灾减灾提供坚实的数据支撑。




(作者:张恒翀 袁长焕 来源:《中国气象报》2019年3月23日十版

(编辑:张恒翀  编审:袁长焕)