農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險分析及區(qū)劃研究進展

陳 丹張 青

（1.雜多縣氣象局，青海 雜多 815300；2.玉樹州氣象局，青海 玉樹 815000）

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是人們無法避免的一種自然現(xiàn)象，經(jīng)過風(fēng)險分析及有效規(guī)劃可以大大減少農(nóng)作物及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響的經(jīng)濟損失。近期因為受到人類活動及氣候改變的影響，多種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害頻發(fā)，且危害性逐步增加，災(zāi)害程度加深［1］。例如，我國青海省比較嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害有干旱、冰雹、霜凍等，下面就針對青海省部分農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險分析和區(qū)劃展開論述。

1 農(nóng)業(yè)霜凍災(zāi)害風(fēng)險分析及區(qū)劃分析

1.1 霜凍災(zāi)害的危險性評估

在青海省，在最低溫度的不相同等級霜凍產(chǎn)生的頻率和次數(shù)基礎(chǔ)上表示致災(zāi)因子危險性高低的指數(shù)就是風(fēng)險性評估。把青海省各個縣市產(chǎn)生霜凍氣象災(zāi)害的年份根據(jù)霜凍的輕度、中度、重度進行劃分，計算出各組霜凍產(chǎn)生的頻數(shù)，接著依據(jù)以下公式計算出該指標(biāo)：其中，Hi表示危險指數(shù)大小，Dj表示年份不相同級別霜凍災(zāi)害產(chǎn)生的總共頻數(shù)，N表示總年數(shù)，d表示4—9月的天數(shù)。為方便進行等級劃分，把危險指數(shù)進行進一步的極差標(biāo)準(zhǔn)處理，也就是k=（k-kmin）/（kmax-kmin）。通過運用風(fēng)險指數(shù)值序列平均劃分成10個等級，處在前面4位的風(fēng)險級別表示風(fēng)險高，而7～10級與4～6級是中等風(fēng)險水平，1～3級是最低風(fēng)險水平。研究區(qū)域根據(jù)危險指標(biāo)高低可以劃分成3級，危險評估和風(fēng)險區(qū)劃結(jié)果見圖1。青海省農(nóng)業(yè)霜凍氣象災(zāi)害高危險區(qū)域就是2個高值區(qū)，如曲麻萊與治多西部、沱沱河、瑪多與稱多。中等危險區(qū)劃就是祁連西部及三江源地區(qū)，其他地區(qū)都是低風(fēng)險區(qū)域。

1.2 霜凍災(zāi)害的暴露性及災(zāi)損敏感性評估

所謂霜凍災(zāi)害暴露性評估，實際上是探索與研究風(fēng)險源在區(qū)域內(nèi)和風(fēng)險受體相互之間的接觸暴露關(guān)系。霜凍災(zāi)害的受體就是農(nóng)作物。農(nóng)作物栽種的規(guī)模越大，暴露性越高，災(zāi)害風(fēng)險越大。將每個縣市農(nóng)作物栽種的總體規(guī)模和整個青海省整體栽種規(guī)模比值作為暴露性指標(biāo)，級別劃分方式和危險性是一樣的。暴露性較高的區(qū)域大致分布于門源東部區(qū)域和互助大部、大通東北區(qū)域，而暴露性居中的區(qū)域為門源與大通中西部區(qū)域、湟中與西寧地區(qū)、湟源西北地區(qū)與貴南東北地區(qū)、民和地區(qū)，其他區(qū)域的暴露性很低。再者，對于農(nóng)業(yè)霜凍災(zāi)害災(zāi)損敏感性的評估。將青海省每年各地區(qū)霜凍災(zāi)害產(chǎn)生的受災(zāi)規(guī)模作為農(nóng)作物災(zāi)損敏感指數(shù)的指標(biāo)。經(jīng)過極差標(biāo)準(zhǔn)處理，得到霜凍災(zāi)損敏感指數(shù)。接著采用10登記方式劃分成幾個級別，從而可以發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)霜凍災(zāi)害的災(zāi)損敏感性高值區(qū)域大致是在青海省東部農(nóng)業(yè)地區(qū)一級柴達木盆地區(qū)域。

圖1 青海省霜凍災(zāi)害危險性評估

1.3 霜凍災(zāi)害的風(fēng)險區(qū)劃

根據(jù)公式計算出各個評估單元霜凍災(zāi)害風(fēng)險指數(shù)Rd，接著擴大到100倍，把研究與分析區(qū)域劃分成3個風(fēng)險級別區(qū)，結(jié)果見圖2。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)域處在霜凍災(zāi)害風(fēng)險比較大的區(qū)域。按照青海省各地區(qū)農(nóng)業(yè)霜凍災(zāi)害產(chǎn)生的實際情況進行歸一化。使用Surfer軟件開展空間插值，驗證農(nóng)業(yè)霜凍災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃可以發(fā)現(xiàn)，青海省東部地區(qū)的農(nóng)業(yè)區(qū)域中大通縣、互助縣、湟源縣、門源縣等，貴南縣與共和縣農(nóng)業(yè)霜凍災(zāi)害產(chǎn)生的實際情況和前文霜凍風(fēng)險區(qū)劃的結(jié)果高度與中度風(fēng)險區(qū)劃分布是相同的。從頻率與次數(shù)來說，柴達木盆地中東地區(qū)同樣是霜凍氣象災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域，程度與大通以及互助相等，但是，風(fēng)險區(qū)劃結(jié)果和青海省東部相比要小很多。造成這種情況的根本原因是柴達木盆地栽種農(nóng)作物的地區(qū)非常小，大致在都蘭與格爾木等地區(qū)，而青海省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比例小，所以導(dǎo)致其暴露性小。并且就整個青海省來說，柴達木盆地的熱量十分充足，通過大量的研究和分析了解到柴達木盆地灌溉區(qū)域的無霜期在200多天，高于整個省的平均值，且日溫差比整個省平均值小，霜凍災(zāi)害規(guī)模小，最終所造成的災(zāi)損敏感性也不大。

圖2 霜凍災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃圖

2 農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害風(fēng)險分析和區(qū)劃分析

2.1 干旱災(zāi)害的危險性評估

致災(zāi)因子危險性是指氣象災(zāi)害異常程度，主要是由農(nóng)業(yè)氣象致災(zāi)因子活動規(guī)模及活動頻率所決定的［3］。通常致災(zāi)因子強度越大，頻率越高，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害所造成的損壞性就越嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的風(fēng)險也就越大。干旱災(zāi)害的危險性按照青海省農(nóng)作物生育階段土壤相對濕度的干旱級別指標(biāo)進行確定。

2.2 干旱災(zāi)害臨界氣象條件確立

通過對青海省8個農(nóng)業(yè)氣象代表站土壤的相對濕度和同期、前期降水距平百分率擬合，確立青海省農(nóng)作物在不同的生育階段，即生長營養(yǎng)階段、生殖階段、產(chǎn)量構(gòu)成階段的降水距平百分率閾值。使用土壤相對濕度及降水距平百分率構(gòu)建高信度的擬合方程式，也就是ΔR=F（Di），且參照我國農(nóng)業(yè)氣象干旱指標(biāo)，確定農(nóng)作物各個生長階段干旱的風(fēng)險評估閾值。

2.3 干旱災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃

從農(nóng)作物營養(yǎng)階段干旱災(zāi)害頻次可以了解到，輕旱易出現(xiàn)在祁連山與青海湖西南部地區(qū)、東部農(nóng)業(yè)區(qū)，這部分地區(qū)產(chǎn)生輕旱的頻次多在10%以上。而柴達木盆地產(chǎn)生輕旱的頻率很小，頻次大概在5%或以下。中旱多出現(xiàn)在柴達木盆地大部和東部農(nóng)業(yè)地區(qū)大部，頻率為15%左右。而特級旱災(zāi)及重度旱災(zāi)易產(chǎn)生在柴達木盆地西部地區(qū)，分別是10%、33%以上。由此可以發(fā)現(xiàn)，青海省農(nóng)作物營養(yǎng)階段產(chǎn)生旱災(zāi)的頻次較高，特別是柴達木盆地容易出現(xiàn)重度旱災(zāi)與特級旱災(zāi)。再者，青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)是農(nóng)作物生產(chǎn)的核心區(qū)域，產(chǎn)生輕度旱災(zāi)與中度旱災(zāi)的頻次較高，干旱已成為妨礙本地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要致災(zāi)因子，給本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了非常不好的影響。

3 結(jié)語

以青海省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害為例，通過開展農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險分析和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃，可以了解到地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況，是實現(xiàn)農(nóng)作物合理且科學(xué)規(guī)劃布局、科學(xué)引種等的基礎(chǔ)。與此同時，還可以有效減小農(nóng)作物由于災(zāi)害導(dǎo)致的經(jīng)濟損失。因此，進行農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險分析和區(qū)劃是很重要的。

［1］耿曉青.新疆農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害成因及其風(fēng)險的相關(guān)分析［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2017（19）：144-145.

［2］孫敬，張輝，李永正.寶坻區(qū)氣溫、降水分析及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃［J］.天津科技，2016（5）：7-9，11.

［3］郝慧芳.河南小麥生產(chǎn)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險分析及區(qū)劃［J］.北京農(nóng)業(yè)，2015（12）：185.