Агрономічний прогноз погоди: технології і можливості

14 января в 11:00

147

Агрономічний прогноз погоди: технології і можливості

Агрономічний прогноз погоди — це результат застосування сучасних технологій і наукових знань для прогнозування параметрів атмосфери, що впливають на ріст, розвиток і врожай сільськогосподарських культур.


Моніторинг погодних умов важлива складова точного землеробства. Аналіз погодних даних і їх впливу на умови і стан росту культур лежать в основі стратегій живлення та захисту рослин. Прогноз погоди входить до продукту метеомоніторингу, попереджаючи аграрія про унікальні погодні умови, що встановляться на його полях протягом наступних 8-14 діб. 

Прогноз погоди для рослинницького господарства повинен містити дані про основні показники, що впливатимуть на розвиток рослин: очікувану температуру повітря та ґрунту, хмарність, вірогідність та кількість опадів, швидкість і напрямок вітру, відносну вологість повітря.

Спираючись на дані прогнозу аграрій може: 

  • підвищити ефективність використання сільськогосподарської техніки; 
  • краще захистити рослини; 
  • визначити найсприятливіший час для виконання польових робіт. 

Поточні зміни клімату ускладнюють прогнозування певних аспектів погоди, зокрема літніх опадів. Основним фактором змін є зменшення різниці температур між полюсом та екватором.

Кращий час для виконання польових операцій

Мета прогнозів погоди — оптимізація технології вирощування сільськогосподарських культур відповідно до погодних умов, які складаються. Так, надмірна вологість ґрунту може перешкоджати роботі важкої польової техніки, вітер — роботі дрона, оптимальні строки посіву озимини будуть залежати від температури і вологості ґрунту, довжини світлового дня тощо. Обираючи оптимальний час проведення обробітку ґрунту, посіву, зрошення, збору врожаю, внесення добрив чи ЗЗР на основі прогнозу погоди, аграрії оцінюють сприятливість ймовірних погодних умов для їх виконання. 

Говорячи тут про агрономічний прогноз погоди, ми маємо на увазі локальний короткостроковий прогноз. При цьому ми не розглядаємо фенологічні прогнози спрямовані на передбачення строків настання основних фаз розвитку рослин, які допомагають краще визначити час для операцій по захисту та живленню (та збору врожаю) відповідно до стадії розвитку.

Найчастіше продукт сільськогосподарського прогнозу погоди складається з: 

  • погодинного прогнозу на кілька діб;
  • звичайного локального прогнозу погоди на 8-14 діб (кожні 6-12 годин);
  • системи сповіщень про екстремальні погодні умови, що можуть завдати шкоди врожаю.

Екстремальні погодні умови 

Погодні примхи помітно впливають на ефективність роботи сільськогосподарських підприємств. Несприятливі погодні умови — основна причина втрати врожайності. Згідно з даними IFC вони призводять до втрати врожаю в 58% випадків, причина ще 17% втрат — захворювання рослин, 15% — забур’яненість, 10% — втрати від шкідників. 

Передбачення екстремальних умов безпосередньо впливає на ефективність протидії несприятливим погодним явищам та збереження врожаю. Посухи, надмірні опади, весняні заморозки, ризик загибелі озимих — прогноз погоди не може усунути ці загрози, натомість він дозволить завчасно підготуватись до них, замість боротися з наслідками. 

Зазвичай аграрії отримують сповіщення про різкі зміни погоди у вигляді листа на електронну пошту, смс-повідомлення або попередження в додатку. Конфігурація параметрів, для ідентифікації відхилень від норми, може визначатись аграрієм (в залежності від технології і особливостей росту культури).

Бездротові мережі 5G, які забезпечуватимуть більш швидке обслуговування мобільних телефонів, можуть призвести до неточних прогнозів погоди. Причина впливу 5G — ненавмисне випромінювання від передавача в сусідні діапазони частот.

Технології для прогнозування погоди

Як і прогнозування фаз росту культур та врожайності, погодний прогноз складається за допомогою технологій штучного інтелекту та машинного навчання. Сучасні моделі обробки та аналізу даних використовують потужності величезних комп’ютерів для моделювання стану атмосфери. Використовуючи поточні вимірювання як відправну точку, вони розвивають його вперед у часі, завдяки унікальним алгоритмам (фізики та динаміки рідини тощо).

Незважаючи на постійний розвиток науки і технічних можливостей, вчені визначають межу передбачення щоденної погоди. Надійні прогнози сьогодні можливі на 9-10 днів (щоденний прогноз для середніх широт). Нові технології можуть додати ще чотири-п’ять днів протягом найближчих десятиліть. Кожен додатковий день дає господарству величезну економічну вигоду.

Межа передбачуваності прогнозу погоди, вперше запропонована в 1960-х роках Едвардом Лоренцем, математиком, метеорологом і піонером теорії хаосу. Він довів, що принципово неможливо передбачити погоду за межами певного періоду часу. Ця непередбачуваність означає, що навіть з досконалими моделями та розумінням початкових умов існує межа можливості для точного прогнозу.

Системи моделювання

Кожен прогноз має просторову точність. Відповідно до стратегії точного землеробства, компанії, що займаються агрометеомоніторингом можуть надавати клієнтам окремі прогнози погоди для різних полів. Це дозволяє оптимально використовувати на них ресурси підприємства.

Різні компанії можуть надавати метеорологічні прогнози, які будуть істотно відрізнятись. Це означає, що вони використовують різні математичні моделі та методики аналізу, що описують погодні умови.

Дві найсучасніші у світі системи моделювання прогнозу погоди:

  • Європейський центр середньострокового прогнозування погоди (European Center for Medium Range Weather Forecasting); 
  • Глобальна модель атмосфери нового покоління (NGGPS, Next Generation Global Prediction System).

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

AgriGeek

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

bn

Вверх