張藝丹
氣象災(zāi)害是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和作物產(chǎn)量的直接因素,因為我國地域廣闊,因而每年都會出現(xiàn)因氣象災(zāi)害導(dǎo)致作物減產(chǎn)歉收的情況。據(jù)資料統(tǒng)計,我國每年受氣象災(zāi)害的農(nóng)田面積約為3.5×107hm2,造成的經(jīng)濟損失約為國民生產(chǎn)總值的3~5%,特別是在全球變暖的大背景下,氣象災(zāi)害發(fā)生的頻率越發(fā)頻繁,其構(gòu)成的危害也越加嚴(yán)重,比如1998年,因氣象災(zāi)害導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失約為3000億元。充足的糧食是確保社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),所以,對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估進行深入的研究,就是確保我國的糧食生產(chǎn)和糧食安全的重要舉措,其一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對氣象災(zāi)害的全面了解和評估,為后續(xù)的防災(zāi)減災(zāi)提供有效的意見和建議,另一方面能夠促進農(nóng)民豐產(chǎn)增收,加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐。
1農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估的概述
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估主要是對干旱、洪澇、霜凍、冷害等氣象災(zāi)害進行監(jiān)測、預(yù)警和防御,并對其可能構(gòu)成的影響和危害進行評估的一項研究。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,眾多學(xué)者已經(jīng)對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估做出了深入的研究:霍治國(2003)對我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險評估的技術(shù)方法做出統(tǒng)計和分析,并根據(jù)致災(zāi)因子、致災(zāi)等級、致災(zāi)指標(biāo)及其對應(yīng)的減產(chǎn)率等指標(biāo)來提出對應(yīng)的氣象災(zāi)害防御措施;李世奎(2004)構(gòu)建了一個由我國北方冬小麥干旱、江淮冬小麥漬澇、東北作物夏季低溫冷害以及華南荔枝和香蕉冬季寒害組合的災(zāi)害風(fēng)險評估體系,并根據(jù)災(zāi)害性質(zhì)、災(zāi)損和抗災(zāi)性能的含義,提出了相應(yīng)的風(fēng)險概念模型,為后續(xù)災(zāi)害強度和風(fēng)險概率的評估提供了主要依據(jù);張星(2007)在利用福建省1980—2004年農(nóng)業(yè)成災(zāi)面積資料的基礎(chǔ)上,對干旱、洪澇、風(fēng)雹和低溫凍害的成災(zāi)率及其變異值做出了量化分析,然后把農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害災(zāi)情劃分為5個級別,提高了氣象災(zāi)害防御的針對性。從國內(nèi)眾多的研究成果來看,農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估主要可以分為以下3類:作物模型評估、綜合模型評估和災(zāi)害風(fēng)險評估,因此,下文主要從這3個方面來具體闡述。
2農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估的研究現(xiàn)狀
(1)作物模型評估:其能夠?qū)r(nóng)作物的生長情況與氣候條件的關(guān)系進行數(shù)值模擬,是信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相互結(jié)合的有效形式,不僅能夠人為再現(xiàn)農(nóng)作物的生長發(fā)育過程,而且能夠從客觀上反映出農(nóng)作物與氣候環(huán)境的相互作用。比如WOFOST模型,就對農(nóng)作物群落結(jié)構(gòu)、光合作用、呼吸作用、營養(yǎng)元素吸收和積累進行研究,并且反映了這些過程如何受到環(huán)境和氣候因素的影響。但是,由于氣候條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較為復(fù)雜,導(dǎo)致作物模型評估的區(qū)域尺度不夠精確,無法對評估方法進行準(zhǔn)確的量化,影響到氣象災(zāi)害防御的及時性和準(zhǔn)確性。
(2)綜合模型評估:其主要以農(nóng)作物為研究對象,從農(nóng)業(yè)主要的氣象災(zāi)害著手,比如干旱、洪澇和低溫冷害等,旨在研究不同氣象災(zāi)害對農(nóng)作物的具體影響,該種評估方法可以評估多種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害共同作用下的危險性分布,為科學(xué)規(guī)劃和管理農(nóng)作物生產(chǎn),提高氣象防災(zāi)減災(zāi)效果提供重要依據(jù),比較常見的算法有灰色聚類法、模糊判別法和圓弧判別法等。比如通過最大熵原理,可以計算出氣象災(zāi)害的概率分布,該種算法比較簡單,而且操作性強,能為后續(xù)的受災(zāi)等級查詢和受災(zāi)程度分析提供參考。但是,綜合模型評估主要是建立在以往數(shù)據(jù)統(tǒng)計的分析上,屬于一種經(jīng)驗型評估方法,其一方面不能對氣象災(zāi)害進行動態(tài)的預(yù)測,另一方面存在因數(shù)據(jù)統(tǒng)計不全,導(dǎo)致評估結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性的情況。
(3)災(zāi)害風(fēng)險評估:其主要是對原有風(fēng)險評估方面所取得的研究成果進行分析和總結(jié),并對已知的風(fēng)險因素和危險程度進行預(yù)測,有效判斷出農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的危害和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的承受能力,比較常見的風(fēng)險評估方法有基于指標(biāo)的綜合評估方法、基于數(shù)據(jù)的概率評估方法和基于情景模擬的評估方法。災(zāi)害風(fēng)險評估在對農(nóng)業(yè)災(zāi)害風(fēng)險進行量化和分級的同時,也能為后續(xù)的災(zāi)害風(fēng)險管理提供數(shù)據(jù)參考,力求將氣象災(zāi)害的影響降到最小,確保其受災(zāi)程度能夠在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可承受的范圍內(nèi)。雖然災(zāi)害風(fēng)險評估對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益研究得比較多,主要通過概率來計算氣象災(zāi)害給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的經(jīng)濟損失,但是在災(zāi)害風(fēng)險形成的機理方面研究得較少,這直接導(dǎo)致該種評估方法缺乏對氣象災(zāi)害確定性的描述,難以真實反映氣象災(zāi)害對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響。
3農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估研究的發(fā)展方向
首先,強化對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估的實際應(yīng)用,所構(gòu)建的評估模型需要對農(nóng)作物生態(tài)生理所涉及到的溫度、水分、光照、土壤等條件進行數(shù)值上的模擬,并根據(jù)實際的氣候條件來對農(nóng)作物的產(chǎn)量做出定量的描述;然后,農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估需要多元化發(fā)展,在評估氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成經(jīng)濟損失的同時,實現(xiàn)對地理環(huán)境和周圍植被影響等多方面的考量,在注重農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的同時兼顧到對生態(tài)環(huán)境的研究;最后,農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估不僅要對大區(qū)域和大范圍進行總體評估,而且要精確到對某一特定氣象災(zāi)害對特定區(qū)域內(nèi)特定農(nóng)作物的影響的研究,真正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
雖然我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展時間較晚,起步較低,但是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的過程中,已經(jīng)取得了明顯的成績。而當(dāng)前農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估的研究現(xiàn)狀以及存在的不足之處,也為我們后續(xù)的工作開展和深入研究指明了方向,希望在不久的將來,能夠在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評估方面取得突破性的研究進展,促進農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)工作水平的提高。
(作者單位:611830 四川省都江堰市氣象局)