主要農業氣象災害風險評估技術及其應用研究

【摘 要】由于我國地域寬廣，涉及了北半球中緯度重災帶以及太平洋重災帶，以致我國成為了全世界災情最為多發的國家。通常在常發生的自然災害中百分之七十多為農業氣象災害，最主要的農業災害有洪澇、干旱、寒害以及冷害等。頻發的農業災害對身為農業大國的我國而言具有極大的不利影響，阻礙國民經濟的發展。本文將依據現今的農業生產實情，對主要農業災害風險評估適用的方法及技術進行研究。

【關鍵詞】農業；氣象災害；風險評估

1 研究進展

風險分析現今已廣泛運用于生物、環境、技術應用以及醫學等多個領域，且發展極為迅猛。災害大多承受著自然、社會、技術以及社會等因素的影響。因此，自然災害風險分析是一種多學科交叉的科學，發展時間較短，以至于幾乎沒有成熟的成果。國內外學者對于風險分析的研究也多針對經濟領域，起步較晚的自然災害風險研究，起先是側重于對工程項目的研究應用。通過研究建立了自然災害系統理論體系，有了損失指標以及定量計算的方法，建立了自然災害評估框架體系，自然災害經濟損失函數，洪水災害模型、洪泛區價值模型、洪泛區抗災模型及損失計算方法，同時還在臺風災害的風險評估，區域水災的風險評估等方面取得了一些進展。

近年來有學者通過研究，在農業生態地區法的基礎上，建立了華南果樹生長風險分析模型，這也是國內較早在農業氣象災害中運用風險分析的方法，即便如此，我國在農業氣象災害風險評估方面的技術、理論等仍舊薄弱，對某一農業氣象災害進行相應的風險評估的技術則是一個嶄新的研究課題。我國現今對于農業氣象災害的研究大都將災害發生的實際頻率作為研究基礎，但是隨著資料序列的增長，災害的出現頻率以及致災強度隨著時間的推移，也會產生巨大的變化，因此無法反映出真實的風險狀況。尤其現在側重研究農業氣象災害風險評估的研究報告稀缺。

2 研究方法

2.1 研究區域、災種，資料收集、處理

本文將針對東北地區玉米冷害、北方地區冬小麥干旱、江淮地區冬小麥澇漬以及華南地區荔枝寒害等地區災種進行敘述。

本文逐日資料來自東北地區玉米產區、北方地區冬小麥產區、江淮地區冬小麥產區以及華南地區荔枝產區近400個氣象點，時段大都為40年。逐日資料缺少的個別日期在處理時通過多年平均值進行替代。相應的年實際產量以及災情資料來自不同地區對應的統計部門。

2.2 研究思路與方法

2.2.1 研究思路

通過對農業氣象災害發生的可能性進行估計，即農業氣象災害風險分析，也就是對農業產量損失、產品質量下降，最終經濟收益損失等事件由于氣象災害而導致發生的可能性大小的分析。現今利用概率論作為自然災害風險評估的數學分析依據。

農業氣象災害系由孕災環境、致災因子、承災體、災情四要素構成，同時利用氣象、產量、災情歷史資料，分別對東北地區玉米冷害、北方地區冬小麥干旱、江淮地區冬小麥澇漬以及華南地區荔枝寒害進行分析，研究在不同孕災環境、災害種類、發生強度下，造成的減產率、承災體的抗災性能。

將北方地區冬小麥干旱、江淮地區冬小麥澇漬以及華南地區荔枝寒害進行的風險評估為例，分析其主要致災因子有：冬春少雨雪且底墑差、冬季強寒潮南下最低溫度降到熱帶果樹致害溫度以下。其主要災情為：產量減少、質量下降。依據致災因子的強度、頻率對冬小麥、荔枝災損率以及抗災性能進行分析，建立不同的災損價值模型和抗災性能模型。與此同時，還應構建北方地區冬小麥干旱和華南地區荔枝寒害致災因子的致災等級標準。

2.2.2 研究方法

（1）減產率序列的構建。確定一年生農作物冬小麥歷年減產率，通常采用逐年實際產量偏離其趨勢產量的相對氣象產量的負值。趨勢產量通過正交多項式逼近法、直線滑動平均法等方法確定。

（2）不同致災指標、致災因子序列的建立。利用長年代災情資料、產量、氣象，對不同年代北方地區的冬小麥減產率與對應發生澇漬，華南地區荔枝減產率與對應發生寒害，江淮地區的冬小麥減產率與對應發生澇漬等各種致災因子進行相關分析，篩選出主要致災因子；根據減產率與致災因子量值之間的關系，建立不同致災指標、致災因子序列。由此得到研究區域的不同致災因子、致災指標的長年代序列。

（3）農業氣象災害風險估算模型的構建對研究區域分縣的不同承災體的減產率序列，不同致災等級下的致災指標序列分別進行指數分布、正態分布、瑞利分布、伽瑪分布、威布爾分布等概率分析方法。

3 結果分析

3.1 主要農業氣象災害致災因子及致災指標

東北地區玉米冷害致災因子為5～9月平均氣溫之和。致災指標為一般冷害和嚴重冷害。北方地區冬小麥干旱致災因子為冬小麥全生育期自然水分虧缺、降水量虧缺、拔苗期降水量。致災等級及對應的致災指標：輕旱<20 、中旱20～30、重旱30～40、嚴重干旱40～70、極端干旱>70。江淮地區冬小麥澇漬致災因子為2、3、4、5月降水持續時間及降水量。致災等級輕度澇漬、中度澇漬、重度澇漬。根據不同時期降水量不同進行致災指標劃分。

3.2 主要農業氣象災害風險評估

本文僅針對冬小麥進行評估，其他方法類似。冬小麥干旱風險評估方法，表現出了在實際生產情況下，自然社會等因素對冬小麥產量的綜合影響。造成北方冬小麥產量低的最主要因素是干旱。北方地區氣候干燥，降水量少，因此干旱成為北方地區冬小麥低產的主要農業氣象災害。分析冬小麥的歷年減產率，得出年際間干旱變化對冬小麥產量具有很大的影響。通過數學概率分析的方法，利用構建的正態分布模型，可以估算北方地區分縣的不同冬小麥減產率范圍出現的風險概率。

4 結論

依據災害風險分析理論，本文介紹了幾種我國主要農業氣象災害風險評估方法，通過對相關資料的分析，篩選出適用于東北地區玉米冷害、北方地區冬小麥干旱、江淮地區冬小麥澇漬以及華南地區荔枝寒害風險評估的主要致災等級、致災因子、致災指標以及相應的減產率，初步構建了主要農業氣象災害的風險量化標準體系。

參考文獻

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