王丹丹，潘東華，郭桂禎

(民政部國(guó)家減災(zāi)中心，北京 100124)

農(nóng)業(yè)屬第一產(chǎn)業(yè)，關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展，農(nóng)業(yè)又是最易受氣象條件影響的脆弱行業(yè)，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最主要的自然災(zāi)害種類[1-2]。中國(guó)是自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，農(nóng)業(yè)災(zāi)害種類多，災(zāi)害后果嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)因?yàn)?zāi)損失的70%～80%都是由氣象災(zāi)害造成的[3]。每年因各種氣象災(zāi)害造成的農(nóng)作物受災(zāi)面積為5 000萬(wàn)hm2，經(jīng)濟(jì)損失為2 000多億元[4]。因此，研究極端天氣引發(fā)的氣象災(zāi)害對(duì)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，分析造成的損失以及風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)，就顯得尤為重要。

中國(guó)地域廣博，不同地區(qū)氣候條件千差萬(wàn)別，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件不同，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣象災(zāi)害種類和影響程度也不一[5]。當(dāng)前，關(guān)于農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究取得了很多值得借鑒的成果，但這些成果大部分集中于特定區(qū)域或省份[6-9]，全國(guó)范圍內(nèi)分區(qū)域的災(zāi)害研究工作還較少。研究數(shù)據(jù)大量采用災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[10-13]，具體指標(biāo)多選擇受災(zāi)面積、成災(zāi)面積等；研究方法主要有模型評(píng)估[12-14]、趨勢(shì)分析[15-16]、概率分析[17-18]、歷史案例分析[19]等。為了全面掌握全國(guó)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害災(zāi)情趨勢(shì)情況，本研究收集整理了全國(guó)7大地理分區(qū)的不同農(nóng)業(yè)災(zāi)害損失數(shù)據(jù)資料，通過統(tǒng)計(jì)分析、損失估算、概率分析等方法，研究不同農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，分析風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展趨勢(shì)，以期為農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)提供參考依據(jù)。

1　數(shù)據(jù)與方法

1.1　數(shù)據(jù)來源與處理

以全國(guó)7大地理區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，收集整理1978-2016年各區(qū)域不同災(zāi)種的受災(zāi)面積、成災(zāi)面積，以及各區(qū)域的農(nóng)作物播種面積、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源為國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)[20]和國(guó)家減災(zāi)中心的災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)[21]。

為便于數(shù)據(jù)整理分析，將7大地理分區(qū)分別對(duì)應(yīng)完整的行政區(qū)劃，不存在跨省份情況。華北地區(qū)包括北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古等5個(gè)省(市、區(qū))，東北地區(qū)包括遼寧、吉林、黑龍江等3個(gè)省，華東地區(qū)包括上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東等7個(gè)省(市)，華中地區(qū)包括河南、湖北、湖南等3個(gè)省，華南地區(qū)包括廣東、廣西、海南等3個(gè)省(區(qū))，西南地區(qū)包括重慶、四川、貴州、云南、西藏等5個(gè)省(市、區(qū))，西北地區(qū)包括陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆等5個(gè)省(區(qū))。

對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大的災(zāi)害種類主要有4類，上述兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的災(zāi)害名稱略有不同。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)分為水災(zāi)、旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)，分別對(duì)應(yīng)災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)的洪澇和地質(zhì)災(zāi)害、干旱災(zāi)害、風(fēng)雹災(zāi)害及低溫冷凍和雪災(zāi)。下文統(tǒng)一使用國(guó)家統(tǒng)計(jì)局災(zāi)害名稱。

1.2　研究方法

1.2.1農(nóng)作物災(zāi)害面積趨勢(shì)分析

針對(duì)7大地理區(qū)域，分別分析1978-2016年主要災(zāi)種受災(zāi)面積、成災(zāi)面積的年度變化趨勢(shì)情況。

1.2.2因?yàn)?zāi)農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)損失估算

根據(jù)災(zāi)害學(xué)理論，因?yàn)?zāi)減產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算方法為：農(nóng)作物產(chǎn)值×當(dāng)年災(zāi)害面積占總播種面積的百分比×減產(chǎn)幅度，轉(zhuǎn)換一下即為：?jiǎn)挝幻娣e產(chǎn)值×當(dāng)年災(zāi)害面積×減產(chǎn)幅度。農(nóng)業(yè)部門將減產(chǎn)10%以上稱為受災(zāi)面積，減產(chǎn)30%以上稱為成災(zāi)面積，減產(chǎn)80%以上稱為絕收面積。種植業(yè)因?yàn)?zāi)減產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)損失，可以通過凈減產(chǎn)面積乘以單位面積產(chǎn)值來計(jì)算。

種植業(yè)單位面積產(chǎn)值，是種植業(yè)的實(shí)收面積除以種植業(yè)總產(chǎn)值所得。實(shí)收面積是指總播種面積減去凈減產(chǎn)面積。由此可得，種植業(yè)因?yàn)?zāi)經(jīng)濟(jì)損失估算公式為：

D=C×(a1×F1+a2×F2+a3×F3)。

(1)

而在農(nóng)業(yè)、民政、統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中，受災(zāi)面積是包括成災(zāi)面積的，成災(zāi)面積又包括絕收面積。由此，將公式(1)改為：

D=C×(a1×F1) ×10。

(2)

其中：D為因?yàn)?zāi)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失(億元)，C為農(nóng)業(yè)單位面積產(chǎn)值(億元/萬(wàn)hm2)，F(xiàn)1為農(nóng)作物受災(zāi)面積(萬(wàn)hm2)，a1為受災(zāi)面積的凈減產(chǎn)面積系數(shù)。經(jīng)研究，a1取值0.3為宜[22]。單位面積產(chǎn)值可通過上年的農(nóng)業(yè)播種產(chǎn)值和播種面積來計(jì)算。

1.2.3超越概率分析

對(duì)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失等數(shù)量分別進(jìn)行最優(yōu)參數(shù)估計(jì)，并采用K-S檢驗(yàn)方法進(jìn)行分布擬合優(yōu)度檢驗(yàn)。本文主要采用的備選參數(shù)模型有正態(tài)分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、伽馬分布、韋伯分布等，選擇最優(yōu)分布的標(biāo)準(zhǔn)是K-S檢驗(yàn)的p-value值大于0.15且p-value值最大。

2　主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害損失分布特征

2.1　全國(guó)總體情況

根據(jù)1978-2016年全國(guó)農(nóng)作物災(zāi)害面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害是旱災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)，這四類災(zāi)害年均受災(zāi)面積分別為2 267.56萬(wàn)hm2，1 085.13萬(wàn)hm2，447.60萬(wàn)hm2，319.04萬(wàn)hm2，占總受災(zāi)面積的96%。其中，旱災(zāi)占比達(dá)53%，即全國(guó)一半以上農(nóng)作物受災(zāi)均為旱災(zāi)造成(圖1)。從發(fā)展趨勢(shì)來看，自1978年以來全國(guó)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積呈逐年減少趨勢(shì)，減少幅度分別為317.86萬(wàn)hm2/10年，132.12萬(wàn)hm2/10年(圖2)。分災(zāi)種來看，水災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)的受災(zāi)面積、成災(zāi)面積及旱災(zāi)的受災(zāi)面積均呈逐年減少趨勢(shì)，而旱災(zāi)的成災(zāi)面積和冷凍災(zāi)的受災(zāi)面積、成災(zāi)面積則呈逐年增加趨勢(shì)(圖3)。

圖1　1978-2016年全國(guó)分災(zāi)種年均受災(zāi)面積占總面積比例分布

圖2　1978-2016年全國(guó)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積變化趨勢(shì)

2.2　分區(qū)農(nóng)作物損失面積情況

根據(jù)2015年全國(guó)作物播種面積和產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析，華北地區(qū)玉米、小麥和豆類種植面積較大，其中玉米占該作物全國(guó)播種面積的22.62%，產(chǎn)量占全國(guó)總量的21.99%。東北地區(qū)以豆類、玉米和稻谷種植為主，其中豆類占該作物全國(guó)播種面積的32.42%，產(chǎn)量占全國(guó)總量的32.28%。華東和華中兩個(gè)地區(qū)糧食作物均以稻谷和小麥等為主，其中兩區(qū)小麥合計(jì)占該作物全國(guó)播種面積的62.69%，兩區(qū)稻谷占55.11%，產(chǎn)量分別占全國(guó)總量的68.53%和56.04%。華南地區(qū)糧食作物播種面積相對(duì)較小，主要以稻谷種植為主(占13.80%)，糖料、麻類、花生等播種面積較大，其中甘蔗播種面積占全國(guó)總量的73.86%，產(chǎn)量占全國(guó)總量的78.85%。西南地區(qū)是我國(guó)重要的糧油和特色經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)區(qū)，糧食作物播種以薯類為主，占全國(guó)總量的40.97%，此外煙葉、麻類、糖料等播種面積較大，其中烤煙播種面積占全國(guó)總量的59.99%，產(chǎn)量占全國(guó)總量的57.06%。西北地區(qū)地域遼闊，是我國(guó)重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，而糧食作物以小麥和薯類種植為主，分別占該作物全國(guó)播種面積的13.80%和14.56%，此外全國(guó)51.56%的棉花和46.89%的甜菜均在該區(qū)種植，產(chǎn)量分別占全國(guó)總量的63.96%和57.82%。

自1978年以來，華北、東北、華東、華中和華南地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積以及西南地區(qū)受災(zāi)面積均呈逐年減少趨勢(shì)，西南地區(qū)成災(zāi)面積及西北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積則呈逐年增加趨勢(shì)。華北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積減少幅度分別為43.48萬(wàn)hm2/10年，11.99萬(wàn)hm2/10年；東北地區(qū)兩者減少幅度分別為28.51萬(wàn)hm2/10年，5.41萬(wàn)hm2/10年；華東地區(qū)兩者減少幅度分別為166.74萬(wàn)hm2/10年，77.92萬(wàn)hm2/10年；華中地區(qū)兩者減少幅度分別為65.02萬(wàn)hm2/10年，39.82萬(wàn)hm2/10年；華南地區(qū)兩者減少幅度分別為17.70萬(wàn)hm2/10年，4.72萬(wàn)hm2/10年；西南地區(qū)受災(zāi)面積減少幅度為3.51萬(wàn)hm2/10年，成災(zāi)面積增加幅度為5.51萬(wàn)hm2/10年；西北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積增加幅度分別為7.09萬(wàn)hm2/10年，2.23萬(wàn)hm2/10年。

2.3　分災(zāi)種農(nóng)作物損失面積情況

影響各個(gè)地區(qū)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害均為旱災(zāi)，其次為水災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)。近39年來，華北地區(qū)旱災(zāi)年均受災(zāi)面積477.16萬(wàn)hm2，占總受災(zāi)面積的68.37%，其中1999年為旱災(zāi)最嚴(yán)重的一年，受災(zāi)面積955.70萬(wàn)hm2。東北地區(qū)旱災(zāi)年均受災(zāi)面積369.52萬(wàn)hm2，占總受災(zāi)面積的58.87%，其中2007年為旱災(zāi)最嚴(yán)重的一年，受災(zāi)面積1 163.97萬(wàn)hm2。華東地區(qū)旱災(zāi)年均受災(zāi)面積974.30萬(wàn)hm2，占總受災(zāi)面積的44.33%，其中1978年為旱災(zāi)最嚴(yán)重的一年，受災(zāi)面積1 185.80萬(wàn)hm2。華中地區(qū)旱災(zāi)年均受災(zāi)面積743.04萬(wàn)hm2，占總受災(zāi)面積的48.58%，其中1988年為旱災(zāi)最嚴(yán)重的一年，受災(zāi)面積880.34萬(wàn)hm2。華南地區(qū)旱災(zāi)年均受災(zāi)面積276.65萬(wàn)hm2，占總受災(zāi)面積的36.15%，其中1991年為旱災(zāi)最嚴(yán)重的一年，受災(zāi)面積274.00萬(wàn)hm2。西南地區(qū)旱災(zāi)近39年來年均受災(zāi)面積518.02萬(wàn)hm2，占總受災(zāi)面積的51.15%，其中2001年為旱災(zāi)最嚴(yán)重的一年，受災(zāi)面積568.30萬(wàn)hm2。西北地區(qū)旱災(zāi)年均受災(zāi)面積437.66萬(wàn)hm2，占總受災(zāi)面積的60.96%，其中1995年為旱災(zāi)最嚴(yán)重的一年，受災(zāi)面積491.90萬(wàn)hm2。

旱災(zāi)在大部分地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積均呈逐年減少趨勢(shì)，僅東北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積以及西南地區(qū)成災(zāi)面積呈增加趨勢(shì)。水災(zāi)受災(zāi)面積，在東北、華東、華南、西北地區(qū)呈逐年減少趨勢(shì)，華北、華中、西南地區(qū)呈逐年增加趨勢(shì)；成災(zāi)面積在大部地區(qū)呈逐年減少趨勢(shì)，僅華中和西南地區(qū)呈逐年增加趨勢(shì)。風(fēng)雹災(zāi)在大部地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積均呈逐年減少趨勢(shì)，僅西北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積呈逐年增加趨勢(shì)。冷凍災(zāi)在大部地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積均呈逐年增加趨勢(shì)，僅東北地區(qū)受災(zāi)面積呈逐年減少趨勢(shì)。

3　因?yàn)?zāi)農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估

根據(jù)1978-2015年全國(guó)各區(qū)年度分災(zāi)種受災(zāi)面積，以及農(nóng)業(yè)播種產(chǎn)值、播種面積等數(shù)據(jù)，利用公式(2)計(jì)算每年的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，再求平均后獲得各類災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失的年均值(表1)。從計(jì)算結(jié)果來看，1978-2015年全國(guó)各區(qū)因?yàn)?zāi)農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)損失值約為10 748.79億元，其中旱災(zāi)損失占總損失的51.02%，其次為水災(zāi)，占總量的28.00%，風(fēng)雹災(zāi)和水災(zāi)各占總量的10.43%和10.55%。分區(qū)來看，造成各區(qū)農(nóng)業(yè)損失的主要災(zāi)害均為旱災(zāi)，占比在41%～66%之間?？梢钥吹?，近40年來，氣象災(zāi)害對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響巨大，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

表1　1978-2015年全國(guó)各區(qū)因?yàn)?zāi)農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估

表2　華北地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積擬合結(jié)果及超越概率對(duì)應(yīng)損失數(shù)量

圖3　1978-2016年全國(guó)分災(zāi)種受災(zāi)面積、成災(zāi)面積變化趨勢(shì)

圖4　各地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積、成災(zāi)面積變化趨勢(shì)圖

內(nèi)容分災(zāi)種受災(zāi)面積/萬(wàn)hm2旱災(zāi)風(fēng)雹災(zāi)冷凍災(zāi)水災(zāi)最優(yōu)分布Gamma(165，22450)Gamma(257，2204)Gamma(095，3233)Gamma(111，14433)均值369525667292316075標(biāo)準(zhǔn)差272993834328015412超越概率/%9918046560252401075284104037178360431134000169001452070030

表4　華東地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積擬合結(jié)果及超越概率對(duì)應(yīng)損失數(shù)量

4　超越概率分析

4.1　華北地區(qū)

通過最優(yōu)參數(shù)估計(jì)分析，選擇p-value值大于0.15且值最大的分布，華北地區(qū)各災(zāi)種受災(zāi)面積數(shù)量均服從伽馬分布(表2)。從圖5 可知，各災(zāi)種受災(zāi)面積隨超越概率的增大而逐步減少，即損失數(shù)量越大，發(fā)生的可能性越低。在99%超越概率的臨界點(diǎn)上，基本為確定的損失數(shù)量，旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)和水災(zāi)分別對(duì)應(yīng)129.00萬(wàn)hm2、29.92萬(wàn)hm2、0.55萬(wàn)hm2和7.88萬(wàn)hm2的損失數(shù)量；在超越概率尾部，對(duì)應(yīng)10年一遇的災(zāi)害強(qiáng)度，損失數(shù)量分別為753.70萬(wàn)hm2、142.05萬(wàn)hm2、88.93萬(wàn)hm2、148.92萬(wàn)hm2(表2)。

圖5　華北地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積超越概率分布圖

4.2　東北地區(qū)

東北地區(qū)各災(zāi)種受災(zāi)面積數(shù)量均服從伽馬分布(表3)。從圖6 可知，各災(zāi)種受災(zāi)面積隨超越概率的增大而逐步減少。在99%超越概率的臨界點(diǎn)上，旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)和水災(zāi)分別對(duì)應(yīng)18.04萬(wàn)hm2、6.56萬(wàn)hm2、0.25萬(wàn)hm2和2.40萬(wàn)hm2的損失數(shù)量；在超越概率尾部，對(duì)應(yīng)10年一遇的災(zāi)害強(qiáng)度，損失數(shù)量分別為752.84萬(wàn)hm2、104.03萬(wàn)hm2、71.78萬(wàn)hm2、360.43萬(wàn)hm2(表3)。

圖6　東北地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積超越概率分布圖

4.3　華東地區(qū)

華東地區(qū)水災(zāi)受災(zāi)面積數(shù)量服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，其他災(zāi)種受災(zāi)面積數(shù)量服從伽馬分布(表4)。從圖7 可知，各災(zāi)種受災(zāi)面積隨超越概率的增大而逐步減少。在99%超越概率的臨界點(diǎn)上，旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)和水災(zāi)分別對(duì)應(yīng)34.67萬(wàn)hm2、17.30萬(wàn)hm2、0.70萬(wàn)hm2和60.80萬(wàn)hm2的損失數(shù)量；在超越概率尾部，對(duì)應(yīng)10年一遇的災(zāi)害強(qiáng)度，損失數(shù)量分別為832.52萬(wàn)hm2、160.15萬(wàn)hm2、184.28萬(wàn)hm2、566.45萬(wàn)hm2(表4)。

表5　華中地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積擬合結(jié)果及超越概率對(duì)應(yīng)損失數(shù)量

表6　華南地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積擬合結(jié)果及超越概率對(duì)應(yīng)損失數(shù)量

圖7　華東地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積超越概率分布圖

4.4　華中地區(qū)

華中地區(qū)風(fēng)雹災(zāi)受災(zāi)面積數(shù)量服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，其他災(zāi)種受災(zāi)面積數(shù)量服從伽馬分布(表5)。從圖8 可知，各災(zāi)種受災(zāi)面積隨超越概率的增大而逐步減少。在99%超越概率的臨界點(diǎn)上，旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)和水災(zāi)分別對(duì)應(yīng)36.63萬(wàn)hm2、13.21萬(wàn)hm2、0.25萬(wàn)hm2和38.30萬(wàn)hm2的損失數(shù)量；在超越概率尾部，對(duì)應(yīng)10年一遇的災(zāi)害強(qiáng)度，損失數(shù)量分別為674.80萬(wàn)hm2、107.63萬(wàn)hm2、158.23萬(wàn)hm2、437.38萬(wàn)hm2(表5)。

圖8　華中地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積超越概率分布圖

圖9　華南地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積超越概率分布圖

4.5　華南地區(qū)

華南地區(qū)旱災(zāi)受災(zāi)面積服從正態(tài)分布，風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)受災(zāi)面積服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，水災(zāi)受災(zāi)面積數(shù)量服從伽馬分布(表6)。從圖9 可知，各災(zāi)種受災(zāi)面積隨超越概率的增大而逐步減少。在99%超越概率的臨界點(diǎn)上，旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)和水災(zāi)分別對(duì)應(yīng)0萬(wàn)hm2、0.48萬(wàn)hm2、0.11萬(wàn)hm2和9.54萬(wàn)hm2的損失數(shù)量；在超越概率尾部，對(duì)應(yīng)10年一遇的災(zāi)害強(qiáng)度，損失數(shù)量分別為182.00萬(wàn)hm2、55.66萬(wàn)hm2、62.23萬(wàn)hm2、153.27萬(wàn)hm2(表6)。

表7　西南地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積擬合結(jié)果及超越概率對(duì)應(yīng)損失數(shù)量

表8　西北地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積擬合結(jié)果及超越概率對(duì)應(yīng)損失數(shù)量

4.6　西南地區(qū)

西南地區(qū)旱災(zāi)和水災(zāi)受災(zāi)面積服從伽馬分布，風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)受災(zāi)面積服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布(表7)。從圖10可知，各災(zāi)種受災(zāi)面積隨超越概率的增大而逐步減少。在99%超越概率的臨界點(diǎn)上，旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)和水災(zāi)分別對(duì)應(yīng)36.87萬(wàn)hm2、20.08萬(wàn)hm2、4.54萬(wàn)hm2和31.86萬(wàn)hm2的損失數(shù)量；在超越概率尾部，對(duì)應(yīng)10年一遇的災(zāi)害強(qiáng)度，損失數(shù)量分別為473.05萬(wàn)hm2、95.32萬(wàn)hm2、87.64萬(wàn)hm2、234.27萬(wàn)hm2(表7)。

4.7　西北地區(qū)

西北地區(qū)各災(zāi)種受災(zāi)面積均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布(表8)。從圖11 可知，各災(zāi)種受災(zāi)面積隨超越概率的增大而逐步減少。在99%超越概率的臨界點(diǎn)上，旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)和水災(zāi)分別對(duì)應(yīng)83.09萬(wàn)hm2、26.82萬(wàn)hm2、4.35萬(wàn)hm2和14.94萬(wàn)hm2的損失數(shù)量；在超越概率尾部，對(duì)應(yīng)10年一遇的災(zāi)害強(qiáng)度，損失數(shù)量分別為436.62萬(wàn)hm2、91.50萬(wàn)hm2、97.71萬(wàn)hm2、105.27萬(wàn)hm2(表8)。

圖10　西南地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積超越概率分布圖

圖11　西北地區(qū)分災(zāi)種受災(zāi)面積超越概率分布圖

5　結(jié)論與討論

本研究基于全國(guó)7大地區(qū)農(nóng)作物災(zāi)害面積及農(nóng)作物播種面積、播種產(chǎn)值等數(shù)據(jù)，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法及因?yàn)?zāi)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失估算方法，分析1978-2016年以來旱災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、冷凍災(zāi)等主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害造成的影響，并對(duì)應(yīng)可能的損失數(shù)量和發(fā)生概率進(jìn)行了估算，主要結(jié)論如下：

(1)根據(jù)1978-2016年全國(guó)農(nóng)作物災(zāi)害面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害是旱災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)。自1978年以來全國(guó)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積呈逐年減少趨勢(shì)。水災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)的受災(zāi)面積、成災(zāi)面積及旱災(zāi)的受災(zāi)面積均呈逐年減少趨勢(shì)，而旱災(zāi)的成災(zāi)面積和冷凍災(zāi)的受災(zāi)面積、成災(zāi)面積則呈逐年增加趨勢(shì)。

(2)自1978年以來，華北、東北、華東、華中和華南地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積以及西南地區(qū)受災(zāi)面積均呈逐年減少趨勢(shì)，西南地區(qū)成災(zāi)面積及西北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積則呈逐年增加趨勢(shì)。

(3)影響各個(gè)地區(qū)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害均為旱災(zāi)，其次為水災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)和冷凍災(zāi)。具體來看，旱災(zāi)在大部地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積均呈逐年減少趨勢(shì)，僅東北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積以及西南地區(qū)成災(zāi)面積呈增加趨勢(shì)。水災(zāi)受災(zāi)面積，在東北、華東、華南、西北地區(qū)呈逐年減少趨勢(shì)，華北、華中、西南地區(qū)呈逐年增加趨勢(shì)；成災(zāi)面積在大部地區(qū)呈逐年減少趨勢(shì)，僅華中和西南地區(qū)呈逐年增加趨勢(shì)。風(fēng)雹災(zāi)在大部地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積均呈逐年減少趨勢(shì)，僅西北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積呈逐年增加趨勢(shì)。冷凍災(zāi)在大部地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積均呈逐年增加趨勢(shì)，僅東北地區(qū)受災(zāi)面積呈逐年減少趨勢(shì)。

(4)1978-2015年全國(guó)各區(qū)因?yàn)?zāi)農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)損失均值約為10748.79億元，其中旱災(zāi)損失占總損失的51.02%，其次為水災(zāi)，占總量的28.00%，風(fēng)雹災(zāi)和水災(zāi)各占總量的10.43%和10.55%。分區(qū)來看，造成各區(qū)農(nóng)業(yè)損失的主要災(zāi)害均為旱災(zāi)，占比在41%～66%之間。

(5)通過最優(yōu)參數(shù)估計(jì)，分析各區(qū)各災(zāi)種受災(zāi)面積最優(yōu)分布，并估算超越概率。各區(qū)受災(zāi)面積均隨超越概率的增大而逐步減少，即損失數(shù)量越大，發(fā)生的可能性越低。在99%超越概率臨界點(diǎn)和對(duì)應(yīng)10年一遇災(zāi)害強(qiáng)度點(diǎn)上，分別給出各區(qū)各災(zāi)種對(duì)應(yīng)的損失數(shù)量以供參考。

綜上所述，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害尤其是旱災(zāi)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響很大，在全國(guó)災(zāi)害面積整體呈減少趨勢(shì)時(shí)，旱災(zāi)成災(zāi)面積及冷凍災(zāi)受災(zāi)和成災(zāi)面積還在逐年增加。結(jié)合區(qū)域來看，旱災(zāi)在東北地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積以及西南地區(qū)成災(zāi)面積呈增加趨勢(shì)，冷凍災(zāi)在大部地區(qū)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積呈逐年增加趨勢(shì)。旱災(zāi)在各個(gè)地區(qū)也是造成農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的主要災(zāi)害因素。本研究還存在不足之處，對(duì)于農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害造成的損失僅從農(nóng)作物損失面積和經(jīng)濟(jì)損失方面進(jìn)行了研究，時(shí)空分析上不夠細(xì)化，研究方法較為單一。在此基礎(chǔ)上，以后的研究可以選擇典型區(qū)域，收集更長(zhǎng)時(shí)間序列和更細(xì)空間分布的數(shù)據(jù)，對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系進(jìn)行更加細(xì)致深入的研究。

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