9.1.3畜牧气象
畜牧气象也是农业气象的一个重要方面。主要研究气象条件与畜牧业生产之间的关系及其变化规律，包括气象条件对畜禽生育、引种、疾病防治、放牧和舍饲、牧草生长以及畜禽产品的储藏、运输、保鲜的影响等。畜牧气象的研究还可为制订畜牧气候区划提供依据。
9.2水文与电力气象
9.2.1水文气象
水文气象学是指研究地表和低层大气间水分和能量交换的气象学和水文学分支，是使用气象学与水文学的原理和方法，针对水文循环、水分平衡中与降水、蒸发、土壤水含量、径流等相关问题进行研究，属于气象学和水文学之间的交叉学科。其主要研究内容包括地球系统中降水的监测与预报，以及暴雨致洪、渍涝、洪涝和干旱等水文气象事件的形成机制与预测技术，并应用于水库调度与管理、气候变化影响评估，水资源开发与合理配置，对工农业生产、水土保持、水利水电工程的规划设计、国民经济的可持续健康发展都有着极其重要的影响。水文学自20世纪30年代以来快速发展，水文学与气象学逐步有机结合，水文气象学形成了具有独立体系的一门学科。目前，我们国家在水文与气象的分支学科上，与世界先进水平差距不大，但是水文气象这个边缘学科却是一个十分薄弱的环节。不仅在理论研究上做得不多，而且在应用方面也很落后，如果说，在过去的几十年里，仅仅依靠水文学就可以基本满足水利工作的需要，那么，在国民经济和科学技术发展的新的形势下，传统的方法已经远远不够。
水文气象学的发展依赖于气象科学与水文科学的发展。降水是水文气象学主要研究对象之一，其定量预报技术一直是气象学研究的热点之一。数值天气预报的出现与发展使降水预报技术逐步从天气图法向数值天气预报转变。数值天气预报理论的表述最早来自于挪威科学家贝杰克尼斯。随着20世纪50年代计算机技术的快速发展，查尼等吸取了理查森的失败经验，基于卡尼和罗斯贝等的工作基础，利用正压一层的过滤模式计算出了第一张数值天气预报图。随着计算机与遥感技术的快速发展，降水预报已经完成从天气图法转换至基于数值预报模式的天气预报新模式。水文学自20世纪30年代以来开始由实用性的方法向一门独立的科学转变，由此产生了一大批具有奠定性的产汇流理论。为了解决其逻辑推理上不严密，方案不规范、不客观，在时空上不能外延等缺陷，水文学者尝试利用数学方法去描述和模拟水文循环的过程，由此萌生了流域水文模型的概念。随着计算机与遥感技术的快速发展，流域水文模型研究进入了分布式水文模型的研发应用阶段。
就降水预报而言，水文气象学与气象学没有什么不同。水文气象学的降雨（或融雪）预报是针对河道防汛、水库防洪、水利调度以及工程施工的实际需要而进行的专业化预报。降雨（融雪）、洪水、洪灾三者既有内在联系又有本质差别。降雨（融雪）不等于洪水，必须在一定流域下垫面和水系情况下才能造成洪水。洪水也不等于洪灾，造成洪灾有多方面原因。因此水文气象预报力图将大气环流等气象条件与水文特征紧密联系起来，把降雨的天气模型与洪水模型结合起来。一般在进行降雨预报的同时，还根据河流流域地貌、流域水分状况、水利工程质量和标准，以及降雨和径流的关系等因素，针对防洪要求做出未来暴雨、洪水可能发生地区的预报；鉴别和判断流域发生洪水的可能性；洪水发生后，预测洪水发展趋势，以及库区来水预报等。
为了提高暴雨落区、落点、落时预报的精度，已发展一种以气象卫星、气象雷达、常规气象观测资料相结合的暴雨监视和短时预报，预报时效为几小时到十几小时，预报精度较高。它有可能将降雨预报和洪水预报完全结合起来，从而延长洪水预报时效并提高洪水预报精度。这就需要我们进行降水量和蒸发量的估算。
可能最大降水是指特定流域范围内一定历时可能的理论最大降水量。这种降水量对于大型水利枢纽的设计运用是十分重要的。一般这些工程要采用可能最大洪水作为保坝标准。推求可能最大洪水的方法之一，是先确定可能最大降水。确定可能最大降水的方法很多，概括起来有两种。一种是暴雨（或融雪）频率分析，即根据实测的和调查的暴雨（或融雪）资料，推算出极为稀遇频率的降水量，一般称为统计学方法。另一种是根据形成暴雨的基本因素水汽和动力条件，拟订合理的模式，使这些影响因素的指标极大化，取其在气象上所能接受的物理上限值，然后将这些指标组合在一起，构成更严重的、但在气象上和水文上可接受的时序，一般称为气象成因法。此外，还有暴雨移置法等。中国可能最大降水的估算工作自1975年后得到了迅速的发展。1977年编绘了“中国可能最大24小时点雨量等值线图（试用稿）”以及相应的“中国实测和调查最大24小时点雨量分布图”“中国年最大24小时点雨量均值等值线图”和“中国年最大24小时变差系数等值线图”等。
水体蒸发包括水面蒸发和流域总蒸发。水面蒸发，指某一地区大水体的水面蒸发量，一般用蒸发器测定水面蒸发，但由于蒸发器与实际水体的自然条件不同，器测的蒸发量一般均大于自然的水面蒸发，且随器皿的形式、安装方式和不同季节而异，因此必须通过实验，求出蒸发器的折算系数，以此估算实际蒸发量。另外，也可根据蒸发控制因素的观测资料，即通过水体热量平衡、水量平衡等一些气象、水文因素间接计算出水面蒸发量。流域总蒸发，又称陆面蒸发，一般以E表示。系指流域或区域内水体蒸发、土壤蒸发、植物散发、冰雪蒸发和潜水蒸发的总和。通常由流域多年平均的降水量（P）与径流量（R）的差值E＝P－R间接求得。流域总蒸发的大小受可能蒸发和供水条件（即蒸发面上可以获得水分补充的程度）的制约。在干旱和半干旱地区，由于降水稀少，可能蒸发率大大超过供水能力，流域的年总蒸发接近或等于年降水量。湿润地区，流域总蒸发和本区的水面蒸发接近或相等。半湿润地区的陆面蒸发介于上述两种情况之间，即受供水条件或可能蒸发的控制。就海洋和大陆而言，海洋上的蒸发量大于降水量，大陆上的蒸发量小于降水量，因此必须有海洋向大陆的水分净输送。
近30年来，气象学与水文学的快速发展，也使得水文气象学迅猛发展。随着社会经济发展对水文气象产品的要求越来越高，现代水文气象研究主要集中在面向流域的定量降水估测与预报技术、流域水文模型以及水文气象耦合预报技术三方面：
实况降水的空间分布精度直接影响流域面雨量以及水文预报效果。目前，遥感信息在水文气象领域的广泛应用为提高水文-气象预报准确率提供了很好的契机，基于天气雷达、卫星遥感的定量降水估测技术已经成为获取流域高分辨率的降水实况分布场的重要手段。如何更好地融合天气雷达、卫星遥感及地面雨量计实况降水等多源信息，以获取更精确的降水信息的理论和技术方法，是水文气象领域有待进一步研究的难点之一。在洪水预报中引入定量预报降水是延长洪水预报预见期的重要手段与方法。因此定量降水预报产品的准确率对于预见期内的洪水预报特别是洪峰预报效果尤为重要。随着数值预报技术特别是集合预报技术的不断发展，多模式集合预报降水集成已经成为定量降水预报的主要手段与依据。由于世界上的数值预报模式在各个区域的预报效果不尽相同，如何在多模式融合时赋予各个模式预报降水产品合适的权重系数，以提高区域定量降水预报精度，也是世界水文气象学家现阶段的研究热点。
流域水文模型在防汛减灾、政府决策服务中起着至关重要的作用。分布式水文模型已经成为流域水文模型发展的重要方向。流域水文站网分布密度及其观测数据不足，一些基础性的数据由于各种自然因素或人为因素的限制而无法获得，是限制水文模型进一步发展的重要因素。如何突破时空尺度限制，减少模型在预报中的不确定性，提高预报/模拟效果是分布式水文模型发展方向之一。
大气模式与水文模式的耦合研究大多数停留在气象-水文的单向耦合研究上，基于集合预报的水文集合预报技术已经成为世界上气象、水文部门的水文气象预报业务与科研中采用的主要方式。中国在这方面的研究相对较晚，但经过前期的研究，也取得了非常有应用价值的水文集合预报研究成果。
气象-水文双向耦合模式不仅提高数值模式的定量降水预报精度，还可以实现洪水预报，受到了水文气象学者的关注。选择合适的流域水文模型进行耦合是构建双向耦合模式的关键因素之一。大气模式与水文耦合模式的难点在于时空尺度的匹配问题上。发展更为合理的动力与统计相结合的水文-气象耦合模式，提升水文气象预报精度，延长洪水预报的预见期，是增强防汛减灾决策服务能力的重要手段。
9.2.2电力气象
电力气象主要是研究天气对电力生产、电力调度等方面的影响及防御措施。电力行业的诸多生产环节与气象有着密切的关联。相关研究表明，天气对于电力生产、电力输送、用电调度、电力设施维护等主要环节都具有重要影响。在中国，电力行业整体的气象敏感度仅次于农业和水利行业，居气象敏感行业第3位。目前电力气象研究主要集中在三个方面：一是天气变化对城乡居民生产生活电力负荷的影响。二是气象条件对电力部门电力生产、电网建设、电力调度等方面影响的监测预报。三是电力行业气象灾害预警和防御系统建设。
电力能源企业在实践中早就认识到，电厂负荷和天气关系很密切。夏季温度如果比常年高，供电部门的负荷和生产成本将增加，与此同时，用户的用电量也会增加。反之，如果遇上凉夏，供电商的负荷和生产成本将降低，用户的用电量也将减少。此外，雨量有时对电力公司的电力供应也有影响。如德国一家能源公司夏季为当地农民供电，用来抽水灌溉。在多雨的夏季，农民用电量明显减少，对该公司的电力销售产生很大影响。天气对用电量的影响相当大，气象因子能解释其波动方差的85%～90%。人们很大程度上可以通过在国际金融市场交易天气衍生指数，来规避电力行业销售波动的巨大风险。此外，人们利用分析得到的天气和用电量的相关关系，不仅可以估计某个季节的销售受天气的影响，还可以做未来几天和几周的逐日电量销售的预报。根据以上结果，通过使用最新的天气预报技术，可以提前2～3周做用电量变化的预报。
通过对供电部门的调查和对历史资料分析发现：降水、温度、雷电、大风、大雾等天气对供电影响较大。降水：电器设备的高空安装作业易受影响。影响铺设地下高压电缆。易影响大型变压器、油压开关等检修。易造成燃料煤过湿，影响发电。零星小雨或毛毛雨：供电变压器瓶上的灰尘杂质受潮解，产生电离而导电，产生电弧闪路，造成“污闪”跳闸停电事故，甚至出现磁瓶爆炸。中等以上降水可中断供电、使电杆歪斜。暴雨常引起积水，使铁塔、电线杆歪斜，中断线路，引起连电事故。大雪积压在电线上，压断电线，造成停电事故。冻雨、雨凇、雾凇：易使电线积冰，当积冰大于等于2.5厘米时易压断电线。雨凇影响设备绝缘性，加大导线重力，导致断线、停电等事故。高温天气，防暑降温用电增加，电流量受绝缘体中高温影响，负荷加重，易烧坏电机设备造成断电，使输电线热涨，造成电线下垂接地，出现跳闸。低温易使导线产生最大应力，同时导线变脆，拉力降低，易造成断线停电。低于-5℃时，取暖电器设备增加，用电量加大。雷电主要危害高压线路和变压器，烧毁导线，击穿瓷瓶，造成跳闸。强雷暴引起跳闸或烧坏变压器或输电设备，造成区域停电。大风可引起架空线路断线、倒杆造成供电中断，大风吹起沙尘，污染磁瓶，危害供电设备。大雾时空气湿度大，电力设备上杂质吸潮导电，产生电弧闪路，造成“污闪”，出现突然停电事故，甚至磁瓶爆炸。
2008年1月，中国华中、华东、南方大部分地区遭遇了历史罕见的持续低温、雨雪和冰冻极端天气，持续时间长、影响范围广、危害程度深，给输变电设施带来大面积覆冰，造成输电线路大量倒塔、断线，电力设施大范围损毁，电网结构遭到严重破坏。全国共有14个省级（含直辖市）电网、近570个县的用户供电受到不同程度的影响，部分地区电力设施受灾损坏极其严重，其中湖南、浙江、江西、贵州、广西受灾最为严重，局部地区由于电力设施毁坏严重，电力供应中断达10余天之久，照明、通讯、供水、取暖等居民基本生活条件均受到不同程度影响，某些重灾区甚至面临断粮危险。全国电网遭受前所未有的严重灾害。
