農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估研究綜述

李明志 臧俊嶺 焦仁慶

摘要綜述了農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估的國內外研究現(xiàn)狀,總結了前人風險評估中的優(yōu)點和缺點,并對農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估的研究方向提出一些建議。

關鍵詞農(nóng)業(yè)氣象災害;風險評估;研究現(xiàn)狀;存在問題;發(fā)展方向

中圖分類號S165+.25文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)14-0269-02

風險分析在近20~30年來得到迅速發(fā)展,并已廣泛應用于生物、醫(yī)學、環(huán)境、技術應用和工程等領域。但針對某種農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估的研究較少,現(xiàn)有的成果也不很完善。今后農(nóng)業(yè)氣象災害的風險評估,應該向哪個方面發(fā)展,是從事這一方面研究的工作者所要考慮的問題。因此,筆者對前人研究的成果進行總結和分析,找出其優(yōu)缺點,以便在今后的工作中,揚長避短,少走彎路,更好地服務于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1風險評估研究現(xiàn)狀

1.1國內研究現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估的國內研究,有李世奎、霍治國、王道龍等[1]主編的《中國農(nóng)業(yè)災害風險評價與對策》一書,此書以風險分析技術為核心,探討了農(nóng)業(yè)自然災害分析的理論、概念、方法和模型。但是,有關農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估理論的基礎研究仍相當薄弱。鄧國等[2]提出用解析概率密度曲線法估計糧食產(chǎn)量序列的風險概率,對中國糧食產(chǎn)量不同風險類型進行了分區(qū)研究。薛昌穎等[3]利用河北及京津地區(qū)1949~2001年的冬小麥實際產(chǎn)量資料,選取歷年減產(chǎn)率的變異系數(shù)、歷年平均減產(chǎn)率和減產(chǎn)率風險概率作為評價指標,估算了干旱氣候條件下河北及京津地區(qū)歷年冬小麥產(chǎn)量災損的風險水平。黃崇福等[4]針對湖南省各縣市1979~1993年的災情資料時間序列短、數(shù)量少的情況,引入模糊數(shù)學方法,對干旱等農(nóng)業(yè)自然災害進行了風險估算,并通過專題圖直觀地展示了風險的分布及其空間變化趨勢。經(jīng)文獻檢索,在風險評估方面,農(nóng)業(yè)氣象災害風險評價標準還缺乏統(tǒng)一的認識和實踐檢驗,實用性和可操作性強的風險評價模型甚少。

朱自璽等[5]做了小麥干旱風險評估技術和方法的研究,他們從降水資料出發(fā),先按降水負距平絕對值的大小不同劃分為不同的干旱等級,再求出不同干旱等級發(fā)生的概率,以此為基礎建立了小麥氣候干旱風險指數(shù)模型Ic=α1Is+α2Ie,式中Is為全生育期風險指數(shù),Ie為小麥拔節(jié)期風險指數(shù),α1、α2分別為其權重系數(shù)。然后又從作物需水量和供水量出發(fā),按作物缺水程度不同劃分為不同的干旱等級,算出不同干旱等級出現(xiàn)的概率,以此為基礎建立了作物干旱風險指數(shù)模型Id=α1Is+α2Ie+α3Im,其中Is、Ie和Im分別為小麥全生育期、拔節(jié)期和灌漿期的作物干旱風險指數(shù),α1、α2和α3分別為其權重系數(shù)。最后在氣候干旱模型和作物干旱模型的基礎上,建立了綜合干旱風險指數(shù)模型I=(Ic+Id)/2,其中Ic為氣候干旱風險指數(shù),Id為作物干旱風險指數(shù),并在此基礎上對華北平原冬小麥干旱風險進行了評估和區(qū)劃。中國農(nóng)業(yè)大學的王素艷[6]做了北方冬小麥干旱風險評估及風險區(qū)劃研究,對北方冬小麥干旱特征進行了詳細分析,以此為基礎對北方地區(qū)的光溫和氣候生產(chǎn)力進行了評估,建立了風險評估指標體系,并進一步做了北方冬小麥干旱災損風險區(qū)劃,這是對小麥干旱風險評估和區(qū)劃的一次系統(tǒng)和詳細的研究。

1.2國外研究現(xiàn)狀

在國外的風險評估研究中,往往根據(jù)研究的側重點將模型分為社會風險、經(jīng)濟風險、環(huán)境風險、潛在風險及綜合風險等類型,各個類型內部又包含應用于不同領域的多個估算模型。以社會風險為例,所謂社會風險是指相對于某一給定的區(qū)域,或某一給定的人群,由某種災害所引起的受損害的人數(shù)與其發(fā)生頻率之間的關系。這種關系常用FN傷亡頻率圖表示。至于其評估模型,有Piers提出的AWR模型[7],Carter提出的SRI模型[8]及HSE提出的COMAH模型[9]等,其中COMAH模型主要應用于土地利用與規(guī)劃方面。美英等國是國際上最先提出風險理論和應用的國家。美國學者William J. Petak和Arthur A. Atkisson在《自然災害風險評價與減災對策》一書中對美國主要自然災害的風險分析進行了詳細的論述。該書總結了美國主要自然災害的風險與損失期望值,并在風險決策,特別是災害管理政策的制定和減災效益分析方面進行了詳細的論述,但針對農(nóng)業(yè)災害的風險評估技術基本沒有涉及[10]。日本繼美英之后也比較注重風險評估和區(qū)劃的研究,其針對強,注重實效,取得了令人矚目的成就。日本于1998年建立了風險分析協(xié)會,其研究重點在環(huán)境和環(huán)境惡化方面。他們認識到,由于使用了現(xiàn)代科學技術,使原本脆弱的環(huán)境更加惡化,原本復雜的世界帶來更多不確定性[10]。總體上,國外學者在風險分析研究方面多側重于經(jīng)濟領域,對具體的某一種農(nóng)業(yè)災害風險分析的研究還不多見。

2風險評估中存在的問題

2.1風險評估指標中存在的問題

經(jīng)文獻檢索,在國內農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估方面,一般有干旱風險評估、澇洪風險評估、凍害風險評估等。但在風險評估指標上,尤其是在干旱風險評估指標方面,雖然指標很多,但在評估中實用的指標很少,幾乎所有關于干旱災害風險評估文獻中,都用降水負距平作為干旱災害風險評估指標,即從某地某一時段(作物一個生長周期、某一生長段、年、季、月、旬、周或規(guī)定的天數(shù)內)的降雨量(觀測值或預報值)與該地區(qū)該時段內的多年平均降雨量相比較而確定作物干旱程度,并在此基礎上進行作物產(chǎn)量災損程度、作物干旱災害風險綜合評估和區(qū)劃等一系列工作。用降水負距平作為作物干旱評估指標,有一定的局限性。因為作物干旱災害受多種因素的影響,其中包括作物田地土壤墑情的好壞、土壤性質、當?shù)氐叵滤坏母叩?、某一時期大氣降水量的多少、人為水分補給量的多少、作物當時的表現(xiàn)癥狀等。其中跟作物干旱有最直接、最大關系的就是土壤墑情是否適宜,即土壤含水量的多少。在短期內,某一時段降水偏少,如果前期降水量偏多,則土壤墑情也會較好,作物并不一定發(fā)生干旱;或者地下水位較高,或者人為進行了灌溉,作物地塊土壤墑情也不會差,作物也不會發(fā)生干旱。長時期的干旱,是由于大氣環(huán)流的影響,導致降水量偏少所致,才有可能導致土壤干旱。因此用降水負距平作為作物干旱災害評估指標,干旱時期越長,評估結果才會越準確。而對于短期干旱或干旱期間采取了灌溉措施,用降水負距平作為作物干旱評估指標評估的結果準確性較低,缺乏科學性。特別是近些年,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的提高,灌溉面積的增大,再單純的用降水負距平來評估作物干旱發(fā)生的風險情況,則不但短期干旱評估不準確,恐怕連長期干旱評估的結果都不可靠了。用土壤墑情作為作物干旱評估指標,因為作物根系直接生活在土壤中,是從土壤中而不是從大氣中吸收生長發(fā)育所需的水分,土壤墑情的好壞直接影響到作物的生長狀況。土壤墑情良好,作物生長順利,表現(xiàn)較好;土壤墑情較差,作物生長不良,表現(xiàn)出干旱癥狀,并進而影響產(chǎn)量。不管用何種方式補充土壤水分,只要土壤墑情較好,作物就不受干旱影響。因此,用土壤墑情作為作物干旱災害評估指標,既克服了用降水負距平作為干旱評估指標的缺點,又克服了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的影響,無論是對短期干旱或長期干旱評估都會較為準確。

2.2風險評估及區(qū)劃中存在的問題

在農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估方面,通過查閱文獻發(fā)現(xiàn):人們進行風險評估的內容大多集中在較大的方面,如對中國的糧食產(chǎn)量風險進行評估和區(qū)劃,對總的農(nóng)業(yè)氣象災害風險進行估算,對華南南部的熱帶果樹的農(nóng)業(yè)氣象災害進行風險評估等。這些風險評估的對象都是針對整體農(nóng)作物和果樹,單一的對某一種農(nóng)業(yè)氣象災害,或某一種農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)氣象災害,或某一種果樹的氣象災害進行系統(tǒng)化風險評估和區(qū)劃的成果少之又少;且在對總的農(nóng)業(yè)氣象災害進行風險評估時,所用的評估資料基本上都只是建立在糧食作物產(chǎn)量的基礎上,對影響糧食作物產(chǎn)量的氣象要素考慮較少。在農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估和區(qū)劃的研究成果方面,所用的評估指標有待改進,現(xiàn)有的成果也不很完善。

3風險評估的發(fā)展方向

今后農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估和區(qū)劃的方向,應一步一步地向著精細化和實用性方面發(fā)展。在農(nóng)業(yè)方面不僅要進行大區(qū)域、大范圍總體的風險評估,還要精細到對某一種農(nóng)業(yè)氣象災害、對某一種農(nóng)作物或病蟲害、對某一種果樹甚至對某一種牧草進行風險評估和區(qū)劃。在風險評估指標上,在關鍵因子中要盡可能的體現(xiàn)多元化,要充分考慮評估的科學性和實用性。風險評估和區(qū)劃的目的是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務,所以風險評估和區(qū)劃的成果還要充分在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及服務中發(fā)揮作用。

4參考文獻

[1] 李世奎,霍治國,王道龍,等.中國農(nóng)業(yè)氣象災害風險評價與對策[M].北京:氣象出版社,1999.

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