孫智輝, 仇 莉, 曹雪梅, 王文波, 胡 皓
(延安市氣象局,陜西 延安 716000)
延安市是蘋果種植大市,2020 年延安市有蘋果種植面積27 萬hm2,產(chǎn)量370 萬t,全市13 個縣區(qū)均為蘋果種植基地縣[1]。蘋果生產(chǎn)中主要氣象災害是花期凍害和冰雹。21 世紀以來,延安市蘋果凍害天氣基本是3年一遇,主要影響蘋果花期和幼果期,造成了蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)的下降[2]。冰雹天氣更是頻發(fā),延安市2011-2020 年年均冰雹日23.2 d,寶塔區(qū)及洛川縣是冰雹的多發(fā)區(qū)域,每年平均出現(xiàn)降雹日在6 d 以上[3-4]。凍害和冰雹造成蘋果產(chǎn)業(yè)損失嚴重,如2018 年受凍面積11.8 萬hm2,經(jīng)濟損失25 億元;2021 年冰雹受災總面積4.03 萬hm2,經(jīng)濟損失33 億多元。每年有6 700~10 000 hm2蘋果園遭受冰雹襲擊,經(jīng)濟損失10 億元左右[5]。面對日益加重的氣象災害,政府和果農(nóng)積極應對,蘋果氣象防災減災體系走在陜西省前列。其中政府組織實施的政策性農(nóng)業(yè)保險得到了推廣和應用,但在實施過程中,由于整體投保覆蓋面小,群眾參與度不高。承保主體保險公司,因承保面積小、保戶多在重災區(qū)、賠付概率大,承保積極性下降。為了改變這一現(xiàn)狀,陜西省對延安市政策性蘋果保險辦法進行調(diào)整,提出延安市蘋果產(chǎn)區(qū)根據(jù)災害風險明確劃分高、低風險區(qū),高風險區(qū)域每年保費由80 元增加到120 元。政策性農(nóng)業(yè)保險在實踐中存在信息不對稱、賠付不精準等問題,但針對風險區(qū)劃分還未見報道[6]。
為了科學劃分高、低風險區(qū),本文利用2019-2021 年保險理賠數(shù)據(jù),以及近10 年的氣象災害數(shù)據(jù),得出延安市蘋果氣象災害影響高風險區(qū),為政府決策提供依據(jù)。
氣象冰雹數(shù)據(jù)由延安市人工影響天氣管理中心提供,花期凍害數(shù)據(jù)由延安市生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心提供。延安市2019-2021 年蘋果保險理賠數(shù)據(jù)由保險公司提供。保險公司提供的理賠數(shù)據(jù)具體到村,包括投保面積、出險面積、賠償金額等數(shù)據(jù)。通過村名讀取該村經(jīng)緯度,利用Arcmap 軟件處理,形成延安市年度保險出險率和賠付率圖。出險率為出險面積除以承保面積,賠付率為賠償金額除以保費收入。
冰雹以鄉(xiāng)鎮(zhèn)(社區(qū))為單位進行統(tǒng)計,鄉(xiāng)鎮(zhèn)(社區(qū))只要出現(xiàn)冰雹,均記錄其冰雹頻次為1 次。如果出現(xiàn)冰雹并且造成經(jīng)濟損失,無論災情輕重均記為1 個冰雹災害日,即成災日。在每個縣區(qū)都存在氣象災害影響的高、低風險區(qū),以縣為單位進行劃分顯得過于粗糙,無法真實反映災害影響。以村為單位進行劃分,目前災情數(shù)據(jù)還不夠精細,無法進行劃分。本文以鄉(xiāng)鎮(zhèn)(社區(qū)、街道辦)為單位劃定高、低風險區(qū)。
專家評定法是由果業(yè)、氣象專家根據(jù)蘋果種植面積、凍害調(diào)查數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)對蘋果凍害風險進行劃分的主觀確定方法。冰雹分布圖由反權重距離法進行插值得到。
延安市蘋果政策性農(nóng)業(yè)保險2007 年開始小范圍試點,2014 年投保面積達1.06 萬hm2。之后,投保面積逐年下降,2017 年僅有0.11 萬hm2。隨著投保政策調(diào)整,2018 年后投保面積逐年擴大,2021 年投保4.55 萬hm2,占全市蘋果掛果面積的25%。
2019 年保費收支基本持平;2020 年各保險公司收入不到5 000 萬元,賠付接近2.4 億元;2021 年收入5 458萬元,賠付3.74 億元,出現(xiàn)嚴重收支不平衡現(xiàn)象。2019 年春季,沒有出現(xiàn)花期凍害,夏季冰雹出現(xiàn)日數(shù)少、影響小,氣象災害影響輕。2020 年春季出現(xiàn)嚴重低溫凍害天氣,2021 年冰雹影響大,這兩年是兩種災害天氣影響的典型年份。由表1 可知,分析2019-2021 年保險理賠數(shù)據(jù)具有較好的代表性。
表1 2019—2021 年延安市蘋果政策性保險情況統(tǒng)計Tab.1 Statistics of apple policy insurance in Yan'an City from 2019 to 2021
2019 年出險面積為2 944.06 hm2,占承保面積的13%。按不同賠付率劃分,0.1~3.0 倍的出險面積占總出險面積的60%,保費收入高于賠付金額,保費略有節(jié)余;賠付率為3.1~10.0 倍后,賠償金額大于保費收入;賠付率>10 倍后,賠償金額遠遠大于保費收入。
由圖1 可知,2020 年為凍害影響年,出險面積比為62.5%,賠付率為2.0 倍。賠付率以3.1~10.0 倍為主,出險面積和賠付金額占比均達到50%以上。只有兩個承保園18.8 hm2蘋果賠付率>20 倍。賠付率高值區(qū)主要在志丹縣、富縣、洛川縣和黃陵縣,這與當年的凍害影響是一致的。分析志丹縣、洛川縣等的賠付率發(fā)現(xiàn),在地勢低的地方,賠付率高,地勢高的地方,賠付率低,說明地勢低洼地,受凍嚴重。
圖1 延安市2020 年蘋果保險賠付率Fig.1 Apple insurance compensation rate of Yan'an City in 2020
由圖2 可知,2021 年冰雹出現(xiàn)26 d,影響嚴重,出險面積比為60%,賠付率為6.9 倍。賠付率為3.1~10.0倍的出險面積占47%,但在賠償金額占比只占1/3。賠付率>20 倍的出險面積很少,只有3 744 hm2,占總出險面積的14%,但賠償金額超過1.1 億元。高賠付率果園主要出現(xiàn)在洛川縣,冰雹引起的賠付率要高于凍害。
圖2 延安市2021 年蘋果保險賠付率Fig.2 Apple insurance compensation rate of Yan'an City in 2021
3 年數(shù)據(jù)表明,當賠付率≤3 倍時,保費收支基本平衡。賠付率<10 倍的面積占比大。按出險面積計算,賠付率為3.1~10.0 倍時,保險公司約虧7 500 元/hm2;賠付率為10.1~20.0 倍時,約虧16 500 元/hm2;賠付率為20.1~30.0 倍時,約虧27 000 元/hm2;賠付率>30 倍時,約虧36 000 元/hm2。
2.2.1 冰雹出現(xiàn)日數(shù)年際變化
由圖3 可知,共記錄有冰雹258 d,年平均冰雹23.5 d,成災129 d,成災率50.0%。冰雹出現(xiàn)日數(shù)超過平均值的年份有2015、2016、2017、2021 年,特別是2016 年冰雹成災日數(shù)達到20 d 以上,影響最為嚴重;2014 年冰雹成災日數(shù)為13 d,影響也很嚴重。在11 年中,有5 年冰雹影響嚴重。
圖3 2011—2021 年延安市冰雹出現(xiàn)日數(shù)年際變化Fig.3 Annual variation of hail days in Yan'an City from 2011 to 2021
2.2.2 冰雹出現(xiàn)日數(shù)空間分布
由圖4 可知,冰雹在全市形成4 個出現(xiàn)日數(shù)在20 d以上的多發(fā)中心,分布在寶塔區(qū)、延長縣和延安南部縣。多發(fā)區(qū)域具體分布在寶塔區(qū)的柳林鎮(zhèn)、姚店鎮(zhèn)、臨鎮(zhèn),宜川縣云巖鎮(zhèn)、秋林鎮(zhèn),延長縣安溝鎮(zhèn),富縣寺仙鎮(zhèn)、北道德鄉(xiāng),黃陵縣隆坊鎮(zhèn),以及洛川縣舊縣鎮(zhèn)、槐柏鎮(zhèn),黃龍縣界頭廟鎮(zhèn)、三岔鎮(zhèn)。延川縣、吳起縣、甘泉縣、志丹縣、子長縣冰雹出現(xiàn)日數(shù)少。
圖4 2011-2021 年延安市冰雹出現(xiàn)日數(shù)空間分布Fig.4 Spatial distribution of hail days in Yan'an City from 2011 to 2021
2.2.3 單站冰雹
根據(jù)氣象站觀測冰雹記錄,2011-2021 年延安市13 個氣象站年平均冰雹為7.6 d。安塞區(qū)最多,達14 d,富縣、延川縣、延長縣單站冰雹出現(xiàn)日數(shù)少,只有4 d,其他縣區(qū)較為均衡,為7~10 d。
延安市近11 年中,在2013、2018 和2020 年出現(xiàn)較大范圍蘋果花期凍害。根據(jù)實地調(diào)查,2018 年富縣、洛川縣受凍最重,其次是黃陵縣,寶塔區(qū)較輕[7]。2013 年蘋果花期凍害影響嚴重的是洛川縣、黃陵縣、富縣、寶塔區(qū)、安塞區(qū)[8]。根據(jù)保險理賠數(shù)據(jù),2020年蘋果花期凍害影響嚴重的是洛川縣、富縣、黃陵縣、志丹縣。綜合3 年數(shù)據(jù),在出現(xiàn)大范圍花期凍害天氣時,富縣、洛川縣、黃陵縣、安塞區(qū)和寶塔區(qū)是重影響區(qū)域。調(diào)查發(fā)現(xiàn),延安市南部地區(qū)物候期較早的區(qū)域和塬邊峁梢地區(qū),受凍比例高,塬面大片中心地帶物候期相對晚、凍害輕。在其他年份,會出現(xiàn)局地的花期凍害,如2021 年,受凍面積僅266.67 hm2,主要影響位于河谷的低洼處果園。
蘋果政策性農(nóng)業(yè)保險綜合了影響蘋果生產(chǎn)的所有災害性天氣,不是單一災種的保險,因此風險區(qū)劃分要綜合考慮所有氣象災害,但延安市主要是蘋果花期凍害和冰雹這兩種災害。根據(jù)保險理賠數(shù)據(jù),冰雹影響大,賠付率高,并且冰雹每年都會發(fā)生,而凍害是大面積影響,凍害與溫度、物候相關,并且由于氣象站位于河谷,所測溫度與果園實際相差較大,用溫度較難確定劃分指標,故在風險區(qū)劃分時以冰雹出現(xiàn)日數(shù)為主要指標,凍害影響為輔的劃分原則。凍害的高低風險區(qū)劃分主要根據(jù)凍害調(diào)查結果和蘋果種植面積,采用專家組確定。將凍害影響高風險區(qū)與冰雹影響高風險區(qū)疊加,確定延安市蘋果政策性農(nóng)業(yè)保險高低風險區(qū)。
2011 年以來,延安市冰雹嚴重影響的年份有5 年,花期凍害嚴重影響的年份有3 年,共有8 年受到了嚴重氣象災害影響。氣象災害對蘋果生產(chǎn)的影響,約70%的年份氣象災害影響重,30%的年份影響輕。根據(jù)2020 年和2021 年保險理賠數(shù)據(jù),出險面積達到承保面積的60%以上,災害影響面積大。在考慮分級指標時,實現(xiàn)時間空間轉換,將蘋果種植面積約70%劃為重風險地區(qū),在確定指標時將鄉(xiāng)鎮(zhèn)冰雹出現(xiàn)日數(shù)達到平均日數(shù)的30 %且日數(shù)大于冰雹單站平均日數(shù)做為劃分閥值。單站年平均冰雹為7.6 d,因此將鄉(xiāng)鎮(zhèn)冰雹出現(xiàn)日數(shù)≥8 d 做為區(qū)分高、低風險區(qū)的指標。
先根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)冰雹出現(xiàn)日數(shù)確定高低風險區(qū),然后對低風險區(qū)根據(jù)凍害再進行分級,把蘋果面積大、凍害影響大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)也劃分高風險區(qū),劃分結果如表2 所示。
表2 蘋果政策性農(nóng)業(yè)保險高風險區(qū)Tab.2 High risk area of apple policy agricultural insurance
2019-2021 年,由于出現(xiàn)嚴重的花期凍害和冰雹災害性天氣,延安市蘋果政策性農(nóng)業(yè)保險出現(xiàn)收支嚴重不平衡和各保險公司賠不起的現(xiàn)象,為了解決這一問題, 提出劃分蘋果氣象災害高低風險區(qū)。2011-2021 年延安共記錄有冰雹258 d,年平均冰雹23.5 d,成災129 d,成災率50.0%。在11 年中,有5 年冰雹影響嚴重。冰雹在延安形成4 個多發(fā)中心,分布在寶塔區(qū)、延長縣和延安南部縣。延安市蘋果花期凍害10 年3 遇,富縣、洛川縣、黃陵縣、安塞區(qū)和寶塔區(qū)是重影響區(qū)。延安南部地區(qū)物候期較早的區(qū)域和塬邊峁梢地區(qū),以及延安北部地勢低洼地區(qū),受凍比例高,塬面大片中心地帶和北部高海拔地區(qū),物候期相對晚,凍害輕。風險區(qū)劃分以冰雹出現(xiàn)日數(shù)為主、凍害影響為輔的原則。劃分時,將蘋果種植面積約70%劃為重風險地區(qū),確定以鄉(xiāng)鎮(zhèn)冰雹出現(xiàn)日數(shù)≥8 d 做為區(qū)分高、低風險區(qū)的指標。劃分結果為延安共有65 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)或社區(qū)為蘋果政策性農(nóng)業(yè)保險高風險區(qū)。