農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向

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?yàn)槲覈?guó)地域廣闊，因而每年都會(huì)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(jì)，我國(guó)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(jì)損失約為國(guó)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(jì)損失約為3000億元。充足的糧食是確保社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，所以，對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估進(jìn)行深入的研究，就是確保我國(guó)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(duì)氣象災(zāi)害的全面了解和評(píng)估，為后續(xù)的防災(zāi)減災(zāi)提供有效的意見(jiàn)和建議，另一方面能夠促進(jìn)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(píng)估的概述

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估主要是對(duì)干旱、洪澇、霜凍、冷害等氣象災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)警和防御，并對(duì)其可能構(gòu)成的影響和危害進(jìn)行評(píng)估的一項(xiàng)研究。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，眾多學(xué)者已經(jīng)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估做出了深入的研究：霍治國(guó)（2003）對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)方法做出統(tǒng)計(jì)和分析，并根據(jù)致災(zāi)因子、致災(zāi)等級(jí)、致災(zāi)指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的減產(chǎn)率等指標(biāo)來(lái)提出對(duì)應(yīng)的氣象災(zāi)害防御措施；李世奎（2004）構(gòu)建了一個(gè)由我國(guó)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(xiǎn)評(píng)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(xiǎn)概念模型，為后續(xù)災(zāi)害強(qiáng)度和風(fēng)險(xiǎn)概率的評(píng)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(duì)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(gè)級(jí)別，提高了氣象災(zāi)害防御的針對(duì)性。從國(guó)內(nèi)眾多的研究成果來(lái)看，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估主要可以分為以下3類：作物模型評(píng)估、綜合模型評(píng)估和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，因此，下文主要從這3個(gè)方面來(lái)具體闡述。

2農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估的研究現(xiàn)狀

（1）作物模型評(píng)估：其能夠?qū)r(nóng)作物的生長(zhǎng)情況與氣候條件的關(guān)系進(jìn)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(zhǎng)發(fā)育過(guò)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(duì)農(nóng)作物群落結(jié)構(gòu)、光合作用、呼吸作用、營(yíng)養(yǎng)元素吸收和積累進(jìn)行研究，并且反映了這些過(guò)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(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較為復(fù)雜，導(dǎo)致作物模型評(píng)估的區(qū)域尺度不夠精確，無(wú)法對(duì)評(píng)估方法進(jìn)行準(zhǔn)確的量化，影響到氣象災(zāi)害防御的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

（2）綜合模型評(píng)估：其主要以農(nóng)作物為研究對(duì)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(duì)農(nóng)作物的具體影響，該種評(píng)估方法可以評(píng)估多種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害共同作用下的危險(xiǎn)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(jiàn)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(guò)最大熵原理，可以計(jì)算出氣象災(zāi)害的概率分布，該種算法比較簡(jiǎn)單，而且操作性強(qiáng)，能為后續(xù)的受災(zāi)等級(jí)查詢和受災(zāi)程度分析提供參考。但是，綜合模型評(píng)估主要是建立在以往數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的分析上，屬于一種經(jīng)驗(yàn)型評(píng)估方法，其一方面不能對(duì)氣象災(zāi)害進(jìn)行動(dòng)態(tài)的預(yù)測(cè)，另一方面存在因數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不全，導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性的情況。

（3）災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：其主要是對(duì)原有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面所取得的研究成果進(jìn)行分析和總結(jié)，并對(duì)已知的風(fēng)險(xiǎn)因素和危險(xiǎn)程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，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(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法有基于指標(biāo)的綜合評(píng)估方法、基于數(shù)據(jù)的概率評(píng)估方法和基于情景模擬的評(píng)估方法。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在對(duì)農(nóng)業(yè)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化和分級(jí)的同時(shí)，也能為后續(xù)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)評(píng)估對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益研究得比較多，主要通過(guò)概率來(lái)計(jì)算氣象災(zāi)害給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，但是在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形成的機(jī)理方面研究得較少，這直接導(dǎo)致該種評(píng)估方法缺乏對(duì)氣象災(zāi)害確定性的描述，難以真實(shí)反映氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響。

3農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估研究的發(fā)展方向

首先，強(qiáng)化對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估的實(shí)際應(yīng)用，所構(gòu)建的評(píng)估模型需要對(duì)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(jìn)行數(shù)值上的模擬，并根據(jù)實(shí)際的氣候條件來(lái)對(duì)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(píng)估需要多元化發(fā)展，在評(píng)估氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jì)發(fā)展的同時(shí)兼顧到對(duì)生態(tài)環(huán)境的研究；最后，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估不僅要對(duì)大區(qū)域和大范圍進(jìn)行總體評(píng)估，而且要精確到對(duì)某一特定氣象災(zāi)害對(duì)特定區(qū)域內(nèi)特定農(nóng)作物的影響的研究，真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

雖然我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展時(shí)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(guò)程中，已經(jīng)取得了明顯的成績(jī)。而當(dāng)前農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)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(kāi)展和深入研究指明了方向，希望在不久的將來(lái)，能夠在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估方面取得突破性的研究進(jìn)展，促進(jìn)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）