主要农业气象灾害风险评估技术及其应用研究

【摘要】2 研究方法 2.1 研究区域、灾种，资料收集、处理 本文将针对东北地区玉米冷害、北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害等地区灾种进行叙述。 本文逐日资料来...

【摘 要】由于我国地域宽广，涉及了北半球中纬度重灾带以及太平洋重灾带，以致我国成为了全世界灾情最为多发的国家。通常在常发生的自然灾害中百分之七十多为农业气象灾害，最主要的农业灾害有洪涝、干旱、寒害以及冷害等。频发的农业灾害对身为农业大国的我国而言具有极大的不利影响，阻碍国民经济的发展。本文将依据现今的农业生产实情，对主要农业灾害风险评估适用的方法及技术进行研究。

【关键词】农业；气象灾害；风险评估

1 研究进展

风险分析现今已广泛运用于生物、环境、技术应用以及医学等多个领域，且发展极为迅猛。灾害大多承受着自然、社会、技术以及社会等因素的影响。因此，自然灾害风险分析是一种多学科交叉的科学，发展时间较短，以至于几乎没有成熟的成果。国内外学者对于风险分析的研究也多针对经济领域，起步较晚的自然灾害风险研究，起先是侧重于对工程项目的研究应用。通过研究建立了自然灾害系统理论体系，有了损失指标以及定量计算的方法，建立了自然灾害评估框架体系，自然灾害经济损失函数，洪水灾害模型、洪泛区价值模型、洪泛区抗灾模型及损失计算方法，同时还在台风灾害的风险评估，区域水灾的风险评估等方面取得了一些进展。

近年来有学者通过研究，在农业生态地区法的基础上，建立了华南果树生长风险分析模型，这也是国内较早在农业气象灾害中运用风险分析的方法，即便如此，我国在农业气象灾害风险评估方面的技术、理论等仍旧薄弱，对某一农业气象灾害进行相应的风险评估的技术则是一个崭新的研究课题。我国现今对于农业气象灾害的研究大都将灾害发生的实际频率作为研究基础，但是随着资料序列的增长，灾害的出现频率以及致灾强度随着时间的推移，也会产生巨大的变化，因此无法反映出真实的风险状况。尤其现在侧重研究农业气象灾害风险评估的研究报告稀缺。

2 研究方法

2.1 研究区域、灾种，资料收集、处理

本文将针对东北地区玉米冷害、北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害等地区灾种进行叙述。

本文逐日资料来自东北地区玉米产区、北方地区冬小麦产区、江淮地区冬小麦产区以及华南地区荔枝产区近400个气象点，时段大都为40年。逐日资料缺少的个别日期在处理时通过多年平均值进行替代。相应的年实际产量以及灾情资料来自不同地区对应的统计部门。

2.2 研究思路与方法

2.2.1 研究思路

通过对农业气象灾害发生的可能性进行估计，即农业气象灾害风险分析，也就是对农业产量损失、产品质量下降，最终经济收益损失等事件由于气象灾害而导致发生的可能性大小的分析。现今利用概率论作为自然灾害风险评估的数学分析依据。

农业气象灾害系由孕灾环境、致灾因子、承灾体、灾情四要素构成，同时利用气象、产量、灾情历史资料，分别对东北地区玉米冷害、北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害进行分析，研究在不同孕灾环境、灾害种类、发生强度下，造成的减产率、承灾体的抗灾性能。

将北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害进行的风险评估为例，分析其主要致灾因子有：冬春少雨雪且底墒差、冬季强寒潮南下最低温度降到热带果树致害温度以下。其主要灾情为：产量减少、质量下降。依据致灾因子的强度、频率对冬小麦、荔枝灾损率以及抗灾性能进行分析，建立不同的灾损价值模型和抗灾性能模型。与此同时，还应构建北方地区冬小麦干旱和华南地区荔枝寒害致灾因子的致灾等级标准。

2.2.2 研究方法

（1）减产率序列的构建。确定一年生农作物冬小麦历年减产率，通常采用逐年实际产量偏离其趋势产量的相对气象产量的负值。趋势产量通过正交多项式逼近法、直线滑动平均法等方法确定。

（2）不同致灾指标、致灾因子序列的建立。利用长年代灾情资料、产量、气象，对不同年代北方地区的冬小麦减产率与对应发生涝渍，华南地区荔枝减产率与对应发生寒害，江淮地区的冬小麦减产率与对应发生涝渍等各种致灾因子进行相关分析，筛选出主要致灾因子；根据减产率与致灾因子量值之间的关系，建立不同致灾指标、致灾因子序列。由此得到研究区域的不同致灾因子、致灾指标的长年代序列。

（3）农业气象灾害风险估算模型的构建对研究区域分县的不同承灾体的减产率序列，不同致灾等级下的致灾指标序列分别进行指数分布、正态分布、瑞利分布、伽玛分布、威布尔分布等概率分析方法。

3 结果分析

3.1 主要农业气象灾害致灾因子及致灾指标

东北地区玉米冷害致灾因子为5～9月平均气温之和。致灾指标为一般冷害和严重冷害。北方地区冬小麦干旱致灾因子为冬小麦全生育期自然水分亏缺、降水量亏缺、拔苗期降水量。致灾等级及对应的致灾指标：轻旱70。江淮地区冬小麦涝渍致灾因子为2、3、4、5月降水持续时间及降水量。致灾等级轻度涝渍、中度涝渍、重度涝渍。根据不同时期降水量不同进行致灾指标划分。

3.2 主要农业气象灾害风险评估

本文仅针对冬小麦进行评估，其他方法类似。冬小麦干旱风险评估方法，表现出了在实际生产情况下，自然社会等因素对冬小麦产量的综合影响。造成北方冬小麦产量低的最主要因素是干旱。北方地区气候干燥，降水量少，因此干旱成为北方地区冬小麦低产的主要农业气象灾害。分析冬小麦的历年减产率，得出年际间干旱变化对冬小麦产量具有很大的影响。通过数学概率分析的方法，利用构建的正态分布模型，可以估算北方地区分县的不同冬小麦减产率范围出现的风险概率。

4 结论

依据灾害风险分析理论，本文介绍了几种我国主要农业气象灾害风险评估方法，通过对相关资料的分析，筛选出适用于东北地区玉米冷害、北方地区冬小麦干旱、江淮地区冬小麦涝渍以及华南地区荔枝寒害风险评估的主要致灾等级、致灾因子、致灾指标以及相应的减产率，初步构建了主要农业气象灾害的风险量化标准体系。

参考文献

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