贛州農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)設(shè)計

謝遠(yuǎn)玉 ， 謝妍玥 ， 張韻啟 ， 高 晶 ， 謝亦飛 , 黃志遠(yuǎn)

1. 贛州市氣象局， 江西 贛州 341000

2. 中國人民財產(chǎn)保險股份有限公司 贛州分公司， 江西 贛州 341000

3. 贛州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局， 江西 贛州 341000

0 引 言

我國地域遼闊、地形復(fù)雜，特別是在全球氣候變化的大背景下，農(nóng)業(yè)巨災(zāi)發(fā)生頻率高、損失大。氣象災(zāi)害是造成農(nóng)業(yè)巨災(zāi)的主要原因之一，給農(nóng)業(yè)發(fā)展乃至整個社會都帶來巨大危害，而農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險是防御農(nóng)業(yè)災(zāi)害風(fēng)險的關(guān)鍵措施之一，可有效分散農(nóng)業(yè)巨災(zāi)風(fēng)險，從根本上保障農(nóng)民的切身利益，對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和社會穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用(宋晴晴，2020)。因此，建立能夠?qū)r(nóng)業(yè)巨災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行有效分散、轉(zhuǎn)移和化解的農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險制度勢在必行(高嬋，2019)。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)保險因采用單一費(fèi)率的成本保險方式，使投保人承受的風(fēng)險特征與保費(fèi)不一致，并且存在道德風(fēng)險和災(zāi)后理賠效率低、理賠難等問題(Lou et al，2019)，而指數(shù)化保險則是依據(jù)一個客觀的可測變量或指標(biāo)的數(shù)量變動來支付保險賠款的保險合約。指數(shù)化保險是對傳統(tǒng)保險的有效替代，解決了投保人與保險人之間的信息不對稱問題(王德寶,2011)。氣象指數(shù)保險根據(jù)客觀氣象數(shù)據(jù)決定是否理賠，科學(xué)透明，不但免去核災(zāi)過程的工作量和成本，也可避免核災(zāi)過程中保險公司與投保人的爭議以及可能出現(xiàn)的道德風(fēng)險(程靜,2013)。近年來氣象(天氣)指數(shù)保險在國內(nèi)外得到廣泛的研究與應(yīng)用。例如，汪春輝等(2020)針對茶葉萌芽至展葉期寒凍害開展了茶葉寒凍害天氣指數(shù)保險設(shè)計；婁偉平等(2011)根據(jù)最低氣溫計算不同等級霜凍出現(xiàn)風(fēng)險確定茶葉經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險，研究開發(fā)了茶葉霜凍氣象指數(shù)保險；楊太明等(2016)對安徽夏玉米干旱天氣指數(shù)保險產(chǎn)品進(jìn)行了設(shè)計；孫擎等(2014)基于人工氣候室模擬早稻高溫逼熟的氣候模式，設(shè)計了江西早稻高溫逼熟氣象災(zāi)害指數(shù)保險；周雨等(2020)通過基于GIS技術(shù)制作了江西煙區(qū)氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險區(qū)劃，設(shè)計了江西煙葉種植保險天氣指數(shù)。

與農(nóng)作物災(zāi)害氣象指數(shù)保險不同，農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險是特殊的農(nóng)業(yè)保險，一方面可以加強(qiáng)農(nóng)業(yè)保護(hù)，另一方面還可以緩解災(zāi)后政府救災(zāi)資金的壓力(崔孝榮,2016)。國內(nèi)學(xué)者針對農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險的發(fā)展、管理、政策等綜述性研究開展較多(詹豐興等,2017；袁浩天,2020)，但關(guān)于農(nóng)業(yè)巨災(zāi)氣象指數(shù)保險的研究報道較少。文中，根據(jù)江西省贛州地區(qū)氣候和氣象災(zāi)害特點，以暴雨、干旱、冰霜凍害和大風(fēng)為贛州農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害，利用常規(guī)氣象觀測資料，分析不同災(zāi)害出現(xiàn)的氣候概率，再根據(jù)氣候概率設(shè)計贛州地區(qū)農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)，以期為開展農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險業(yè)務(wù)和研究提供借鑒。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

贛州市位于江西省南部，地理范圍為(24°29′—27°09′N，113°54′—116°38′E)(圖1)。贛州境內(nèi)以丘陵為主，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，無霜期長，四季分明，氣候溫和，熱量豐富，降水充沛，但伏秋季容易發(fā)生干旱。暴雨、干旱、低溫雨雪冰凍、大風(fēng)和冰雹等氣象災(zāi)害時有發(fā)生，屬典型亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。

圖1 研究區(qū)氣象站分布

1.2 資料來源

氣象資料來自贛州市17個縣(市、區(qū))國家氣象觀測站，資料年份為1981—2020年，包括逐日降水、最低氣溫和風(fēng)速等氣象資料。鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動氣象站資料序列為研究區(qū)內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有完整連續(xù)的降水和風(fēng)速資料序列，其中逐日降水量資料年份為2011—2020年，逐日風(fēng)速資料年份為2015—2020年。文中暴雨是指日降水量(20—20時，下同)大于等于50 mm，大暴雨指日降水量大于等于100 mm。

1.3 農(nóng)業(yè)巨災(zāi)氣象指數(shù)的選取及等級

農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險與農(nóng)作物災(zāi)害氣象指數(shù)保險不同，其與作物受氣象條件影響的災(zāi)害損失無關(guān)，而與影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要災(zāi)害(氣象災(zāi)害)有關(guān)。根據(jù)贛州地區(qū)氣候以及氣象災(zāi)害特點，發(fā)現(xiàn)暴雨、干旱、冰霜凍害、大風(fēng)等氣象災(zāi)害對贛州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民生活影響最明顯。經(jīng)專家咨詢并結(jié)合投保單位要求，選取暴雨、干旱、冰霜凍害和大風(fēng)等作為贛州地區(qū)農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險的氣象災(zāi)害。由于暴雨和大風(fēng)成災(zāi)具有局地性特點，而國家氣象觀測站的暴雨和大風(fēng)資料不能完全代表所在地受災(zāi)的范圍，因此在指數(shù)設(shè)計時還考慮了災(zāi)害涉及的具體鄉(xiāng)鎮(zhèn)(即災(zāi)害出現(xiàn)的范圍)。其中，暴雨指數(shù)分別采用國家氣象觀測站及其屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動氣象站的暴雨、大暴雨表示；大風(fēng)指數(shù)采用國家氣象觀測站及其屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動氣象站8級以上的大風(fēng)表示；干旱指數(shù)采用國家氣象觀測站最長無降水日數(shù)表示；冰霜凍害指數(shù)采用國家氣象觀測站極端最低氣溫表示。農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)分四個等級，分別為輕度、中度、嚴(yán)重、特大。

1.4 農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險賠付觸發(fā)概率的確定

贛州地區(qū)農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險采用氣象災(zāi)害指數(shù)進(jìn)行理賠，即當(dāng)指數(shù)達(dá)到設(shè)定的觸發(fā)條件后，無論該區(qū)域是否受災(zāi)，保險公司都將根據(jù)氣象災(zāi)害指數(shù)支付賠償金。觸發(fā)條件即災(zāi)害發(fā)生后的賠付條件，由于指數(shù)化保險觸發(fā)條件的選擇要遵循一定原則，使實際的賠付概率不超出預(yù)定的范圍(楊太明等,2016；汪春輝,2020)，根據(jù)投保單位的要求和氣象災(zāi)害發(fā)生的平均氣候概率，選定45%—70%為贛州農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害賠付的觸發(fā)概率范圍，其中輕度、中度、重度和特大災(zāi)害的觸發(fā)概率區(qū)間為(20%—25%〗、(15%—20%〗、(10%—15%〗、[0—10%〗。

1.5 賠償金計算

氣象災(zāi)害不同等級的賠付金額不同，災(zāi)害越重賠付金額越高。贛州地區(qū)農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險以贛州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局代表投保對象，將贛州市全域列入承保區(qū)域，以縣(市、區(qū))區(qū)域為單位支付賠償金。

贛州市農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險賠償金以縣域為單位分別計算不同災(zāi)種的賠付金，災(zāi)種間互不影響,可以疊加，但同一區(qū)域、同一時間發(fā)生的同一災(zāi)害不累加賠付而取高檔限額賠付。賠償金計算式：

(1)

式中，Iyi為某一氣象災(zāi)害等級的賠償金額，單位：萬元。其中，y代表不同的災(zāi)害類型：暴雨A、干旱D，冰霜凍害T，大風(fēng)G；i為災(zāi)害等級，i=1，2，3，4。另外，x為達(dá)到保險責(zé)任觸發(fā)災(zāi)害標(biāo)準(zhǔn)的縣(市、區(qū))總數(shù)；Pi為某一保險責(zé)任觸發(fā)災(zāi)害等級的定額賠償金(由保險機(jī)構(gòu)根據(jù)總投保經(jīng)費(fèi)測算而得)；M為某一災(zāi)害的等級；Mc為保險責(zé)任觸發(fā)災(zāi)害等級。

2 農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)設(shè)計

2.1 暴雨災(zāi)害指數(shù)

暴雨是誘發(fā)洪澇災(zāi)害的直接因素，雨量大小、暴雨持續(xù)時間和范圍決定洪澇災(zāi)害影響程度。因此，暴雨指數(shù)主要考慮暴雨、大暴雨的持續(xù)時間和出現(xiàn)范圍。由于暴雨、大暴雨出現(xiàn)范圍越大則成災(zāi)風(fēng)險越高，因此，暴雨指數(shù)不僅考慮了國家站降水量的大小和持續(xù)時間，還兼顧了其屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨(大暴雨)的站次數(shù)(范圍)。依據(jù)縣、鄉(xiāng)不同等級暴雨、大暴雨出現(xiàn)次數(shù)與持續(xù)時間的氣候概率，得到暴雨指數(shù)等級(表1)。如1級為輕度災(zāi)害，即國家氣象觀測站出現(xiàn)連續(xù)2 d及以上暴雨，且屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)連續(xù)2 d出現(xiàn)暴雨的站數(shù)大于等于鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數(shù)的20%；或國家站出現(xiàn)1 d以上大暴雨，且屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)1 d出現(xiàn)大暴雨的站數(shù)大于或等于鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數(shù)的10%。

表1 暴雨災(zāi)害指數(shù)等級

2.2 干旱災(zāi)害指數(shù)

贛州地區(qū)屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，但干旱尤其是伏秋干旱易發(fā)，是影響贛州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要氣象災(zāi)害之一。由圖2可見，1981—2020年贛州地區(qū)平均無降水日數(shù)為25.6 d，且年際間振幅較大。文中規(guī)定某一國家觀測站連續(xù)無降水日數(shù)大于等于25 d時為輕度干旱，依據(jù)不同干旱標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)的氣候概率，得到干旱指數(shù)等級(表2)。如某一國家氣象觀測站連續(xù)無降水日數(shù)大于等于25 d但小于40 d為1級輕度干旱。

表2 干旱災(zāi)害指數(shù)等級

圖2 贛州地區(qū)1981—2020年無降水日數(shù)分布

2.3 冰霜凍害指數(shù)

受冷空氣或晴天地面輻射降溫影響，贛州冬季容易出現(xiàn)極端最低氣溫低于0 ℃的冰霜凍天氣。冰霜凍是影響贛南臍橙、越冬農(nóng)作物(大棚蔬菜)等安全越冬和畜牧生產(chǎn)的主要災(zāi)害，經(jīng)常造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。由圖3可見，1981—2020年贛州地區(qū)平均極端最低氣溫為-2.4 ℃，極端最低氣溫年際間波動較大。

圖3 贛州地區(qū)1981—2020年極端最低氣溫分布

根據(jù)贛州地區(qū)越冬作物和果樹的凍害溫度，以日極端最低氣溫低于或等于-3 ℃為輕度凍害指標(biāo)，依據(jù)不同冰霜凍害等級出現(xiàn)的氣候概率，得到冰霜凍害指數(shù)等級(表3)。如當(dāng)某一國家站某次冷空氣過程的日極端最低氣溫低于或等于-3 ℃但高于-4 ℃時為輕度冰霜凍害。

表3 冰霜凍害指數(shù)等級

2.4 大風(fēng)災(zāi)害指數(shù)

大風(fēng)是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是設(shè)施農(nóng)業(yè)影響巨大，造成農(nóng)業(yè)致災(zāi)的另一主要氣象災(zāi)害。圖4給出了贛州國家站出現(xiàn)8級(風(fēng)速17.2 m/s)及以上大風(fēng)的總次數(shù)。分析發(fā)現(xiàn)，1981—2020年贛州地區(qū)大風(fēng)出現(xiàn)的站數(shù)總體呈顯著減少趨勢，但2016年以后大風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)明顯增多，且振幅較大，說明大風(fēng)災(zāi)害影響的不確定性明顯增加。

圖4 贛州地區(qū)1981—2020年大風(fēng)次數(shù)分布

文中規(guī)定國家觀測站出現(xiàn)8級及以上大風(fēng)，且有20%的屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)同時出現(xiàn)8級以上大風(fēng)時為輕度風(fēng)災(zāi)，依據(jù)不同等級大風(fēng)及屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)8級以上大風(fēng)的氣候概率，得到大風(fēng)指數(shù)等級(表4)。如當(dāng)某一國家站出現(xiàn)8級及以上大風(fēng)，且屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)8級及以上大風(fēng)的站數(shù)大于或等于所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數(shù)的20%時為輕度大風(fēng)災(zāi)害。

表4 大風(fēng)災(zāi)害指數(shù)等級

2.5 氣象災(zāi)害指數(shù)驗證

根據(jù)設(shè)計的贛州農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)，利用贛州市17個縣(市、區(qū))國家氣象觀測站及其屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動氣象站的氣象資料,分別對2018—2020年暴雨、冰霜凍害、干旱和大風(fēng)等災(zāi)害指數(shù)進(jìn)行驗證(表5)。結(jié)果表明，各類氣象災(zāi)害出現(xiàn)的累計概率(即保險機(jī)構(gòu)的賠付概率)為27.6%—52.9%，可見最大賠付概率位于45%—70%的保險賠付觸發(fā)概率范圍，表明設(shè)計的贛州農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)可用。

表5 2018—2020年不同氣象災(zāi)害指數(shù)驗證結(jié)果

3 結(jié) 語

根據(jù)以暴雨、干旱、冰霜凍害和大風(fēng)為贛州農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害，分析不同災(zāi)害出現(xiàn)的氣候概率，再根據(jù)氣候概率設(shè)計了贛州地區(qū)農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險不同等級的氣象災(zāi)害指數(shù)。

1) 贛州地區(qū)地形復(fù)雜，境內(nèi)以山地丘陵為主，氣候多變，氣象災(zāi)害空間變化大，同一災(zāi)害不同縣(市、區(qū))受災(zāi)程度不盡相同。因此，設(shè)計農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)時，對暴雨和大風(fēng)等局地性的災(zāi)害，不僅考慮了災(zāi)害的大小、影響程度還考慮了災(zāi)害影響的范圍，增加了屬地鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)情況，使氣象災(zāi)害指數(shù)能較好地反映每個縣(市、區(qū))農(nóng)業(yè)巨災(zāi)災(zāi)情實況。

2) 根據(jù)氣象災(zāi)害發(fā)生的平均氣候概率，選定45%—70%為贛州農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害賠付的觸發(fā)概率范圍，但由于目前尚無相關(guān)經(jīng)驗可以借鑒，所定觸發(fā)概率還有待農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險實施時進(jìn)一步驗證，并根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整和修正。

3) 農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險是江西省實施的一項惠民政策性保險，費(fèi)用主要由當(dāng)?shù)卣袚?dān)，廣大農(nóng)民受益。因此與傳統(tǒng)的天氣(氣象)指數(shù)保險(婁偉平等,2011;楊太明等,2016;汪春輝等,2020)不同，天氣指數(shù)保險主要與某一農(nóng)作物受災(zāi)損失相關(guān)，而農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險則與當(dāng)?shù)刂饕r(nóng)業(yè)災(zāi)害大小、影響程度和范圍有關(guān)。當(dāng)農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)達(dá)到保險觸發(fā)條件時，無論成災(zāi)與否，保險機(jī)構(gòu)都需賠付。

4) 在全球氣候變化背景下，極端氣候事件和氣象災(zāi)害出現(xiàn)的不確定性明顯增加，文中選取的4種災(zāi)害并不能完全代表贛州地區(qū)農(nóng)業(yè)巨災(zāi)的影響，因此還需繼續(xù)研發(fā)和完善農(nóng)業(yè)巨災(zāi)氣象災(zāi)害指數(shù)。另外，文中在設(shè)計農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象指數(shù)時是根據(jù)歷史氣候資料確定，且鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣候資料的時間序列較短，因此今后還要通過災(zāi)后實地調(diào)查等方法，不斷修正完善農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險氣象災(zāi)害指數(shù)，為農(nóng)業(yè)巨災(zāi)保險長期實施提供技術(shù)支撐和科學(xué)依據(jù)。