紅河州烤煙氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

蔣欣蕓 吳錦慧 李華偉 李 剛 劉 佳

（1.紅河州氣象局，云南 蒙自 661100；2.紅河州煙草專賣局（公司），云南 彌勒 652399）

1 引言

烤煙是紅河州的重要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，但受地理位置和地形地貌的影響，烤煙生產(chǎn)常年受到大風(fēng)、冰雹等氣象災(zāi)害的威脅。不少學(xué)者針對不同地區(qū)和作物都進(jìn)行了氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性大小的研究。已有研究[2-6]大多以單一災(zāi)種對單一承災(zāi)體的影響為研究對象，少有[1]針對作物全生育期或關(guān)鍵期多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)評估。針對云南省烤煙種植的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，朱勇等人[2]采用烤煙不同生長發(fā)育期的指標(biāo)進(jìn)行了低溫冷害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃；浦吉存等人[3]結(jié)合致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力等因子，對受干旱影響較嚴(yán)重的烤煙移栽期、生根期和旺長期，進(jìn)行了干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃。目前尚沒有專門針對紅河州烤煙種植的精細(xì)化氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃。

文章針對影響紅河州烤煙種植的主要?dú)庀鬄?zāi)害，擬進(jìn)行分災(zāi)種的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃和多災(zāi)種的綜合計(jì)算，從而探究多災(zāi)種綜合評估的方法，同時(shí)為本地烤煙生產(chǎn)單位提供趨利避害、減災(zāi)抗災(zāi)的生產(chǎn)指導(dǎo)意見。

2 資料與方法

2.1 資料來源

本文以紅河州種植烤煙的8個(gè)縣市為研究對象，各縣市近10年（2011-2020年）的煙葉種植面積和氣象災(zāi)害受災(zāi)面積統(tǒng)計(jì)資料來源于紅河州煙草專賣局（公司），近30年（1990-2019年）的降水量、極大風(fēng)速和冰雹的日數(shù)據(jù)來源于cimiss網(wǎng)站，海拔、坡度、縣市邊界、土地利用類型等地理信息數(shù)據(jù)源自省氣象局下發(fā)。

2.2 區(qū)劃方法

2.2.1 區(qū)劃指標(biāo)的選擇

根據(jù)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)形成理論，風(fēng)險(xiǎn)是由致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性和承災(zāi)體易損性綜合作用的結(jié)果。據(jù)此，以影響紅河州烤煙生產(chǎn)的暴雨、冰雹和大風(fēng)3種主要災(zāi)害為區(qū)劃對象，在分災(zāi)種區(qū)劃中具體選擇指標(biāo)如下——

致災(zāi)因子危險(xiǎn)性：烤煙大田生長期（5～9月）各項(xiàng)災(zāi)害發(fā)生的頻次。其中大風(fēng)指的是極大風(fēng)速≥10.8 m/s的風(fēng)力等級(jí)。

孕災(zāi)環(huán)境敏感性：紅河州地形復(fù)雜，氣象災(zāi)害發(fā)生具有一定的地域性[3]。在研究范圍內(nèi)選擇一定的隨機(jī)點(diǎn)，將點(diǎn)的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)與海拔、坡度、河網(wǎng)密度分別進(jìn)行相關(guān)性分析，選擇相關(guān)性顯著的地理因子，作為孕災(zāi)環(huán)境敏感性指標(biāo)。

承災(zāi)體易損性：以烤煙種植面積為指標(biāo)，反應(yīng)承災(zāi)體的風(fēng)險(xiǎn)暴露性。此外，暴雨區(qū)劃中還選擇了土地利用類型（基于不同類型區(qū)分烤煙種植的可利用性和防范暴雨能力的大小），冰雹區(qū)劃中還選擇了防雹點(diǎn)密度。

2.2.2 區(qū)劃指標(biāo)的處理

（1）歸一化處理：

為消除各指標(biāo)量綱差異，需對每個(gè)指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理，生成標(biāo)準(zhǔn)化矩陣。

（2）在GIS中生成柵格數(shù)據(jù)圖層：

對致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指標(biāo)進(jìn)行“反距離插值”，對防雹點(diǎn)密度進(jìn)行“點(diǎn)密度分析”，對烤煙種植面積和土地利用類型的要素值進(jìn)行“面轉(zhuǎn)柵格”，從而把各項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為可計(jì)算的柵格數(shù)據(jù)圖層。

2.2.3 確定指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)計(jì)算

1.在分災(zāi)種的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃中，指標(biāo)權(quán)重根據(jù)不同指標(biāo)對烤煙受災(zāi)的影響程度，咨詢相關(guān)專家的意見后得到。

2.根據(jù)不同氣象災(zāi)害不同程度致災(zāi)面積所占的比例，計(jì)算出各項(xiàng)災(zāi)害的致災(zāi)貢獻(xiàn)率，再用分災(zāi)種區(qū)劃結(jié)果與對應(yīng)的致災(zāi)貢獻(xiàn)率加權(quán)求和得出綜合性風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

對各項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，為較好地區(qū)分不同地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)性的高低差異，在GIS中用自然斷點(diǎn)分級(jí)法（通過查找數(shù)據(jù)值差異相對較大的相鄰要素對來使用統(tǒng)計(jì)方法確定分類間隔）對連續(xù)的柵格數(shù)據(jù)值進(jìn)行分層。

3.1 分災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果

圖1 紅河州烤煙分災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果

圖2 紅河州烤煙種植面積分縣市統(tǒng)計(jì)

暴雨高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中在屏邊，從承災(zāi)體易損性來看，屏邊耕地較少，種植煙草的面積較小，暴雨對烤煙生產(chǎn)的影響也相對較小。冰雹風(fēng)險(xiǎn)性瀘西最高，彌勒與瀘西的交界處、屏邊大部風(fēng)險(xiǎn)次高，其中瀘西烤煙種植面積大，但是防雹點(diǎn)密度較小，冰雹可能造成的損失較大。大風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)性中部煙區(qū)風(fēng)險(xiǎn)較高，其中瀘西全部、彌勒南部、開遠(yuǎn)西部、個(gè)舊中部、建水東部邊緣達(dá)到了最高等級(jí)，從烤煙種植面積來看，大風(fēng)災(zāi)害可能給瀘西、彌勒帶來的損失較大。

3.2 綜合性風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果

圖3 紅河州烤煙氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果

由近10年（2011～2020年）紅河州烤煙的氣象災(zāi)害資料統(tǒng)計(jì)得出，洪澇、冰雹和大風(fēng)的致災(zāi)貢獻(xiàn)率分別為0.13、0.74和0.13。進(jìn)一步對分災(zāi)種區(qū)劃的結(jié)果加權(quán)求和發(fā)現(xiàn)，綜合風(fēng)險(xiǎn)性瀘西最高，彌勒東部與瀘西交界處、屏邊大部為次高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，石屏、建水、開遠(yuǎn)和個(gè)舊4個(gè)縣市風(fēng)險(xiǎn)較低。瀘西、彌勒東部主要受威脅的災(zāi)害為冰雹、大風(fēng)，屏邊為暴雨、冰雹。其中，屏邊暴雨主要發(fā)生在7月，年均1.2次，發(fā)生在烤煙成熟期，對烤煙品質(zhì)和產(chǎn)量影響都比較大。彌勒大風(fēng)主要發(fā)生5月，年均4.5次；瀘西的大風(fēng)主要發(fā)生在5月和6月，年均9.3次、4.5次。此時(shí)烤煙剛進(jìn)入團(tuán)棵旺長期，大風(fēng)天氣容易造成煙苗倒伏。冰雹災(zāi)害在各個(gè)月份都有可能發(fā)生，往往會(huì)給煙葉帶來嚴(yán)重的物理損傷。結(jié)合承災(zāi)體易損性指標(biāo)來看，瀘西、彌勒種植面積較大，氣象災(zāi)害對當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)的威脅也比較大。

4 結(jié)論與討論

（1）對紅河州烤煙種植過程中面臨的主要?dú)庀鬄?zāi)害進(jìn)行綜合分析得到，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)集中分布在瀘西，次高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布在彌勒東部與瀘西交界處、屏邊大部，石屏、建水、開遠(yuǎn)和個(gè)舊4個(gè)縣市風(fēng)險(xiǎn)較低。瀘西、彌勒東部主要受威脅的災(zāi)害為冰雹、大風(fēng)，屏邊為暴雨、冰雹。冰雹災(zāi)害在各個(gè)月份都有可能發(fā)生，給烤煙種植造成的損失也最大。從承災(zāi)體易損性來看，瀘西、彌勒烤煙種植面積較大，烤煙生產(chǎn)所面臨的威脅也相對嚴(yán)重。

（2）在氣象災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)性較高的區(qū)域，建議根據(jù)土地種植條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)能力，適當(dāng)調(diào)整烤煙種植面積，或采取有針對性的措施加以防范，如在冰雹易發(fā)種植區(qū)，增設(shè)防雹網(wǎng)等設(shè)備。氣象部門在烤煙關(guān)鍵生長期，也要有針對性地開展氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)預(yù)警，為種植人員提供更為及時(shí)、有效的氣象信息。

（3）本文僅以各災(zāi)害的致災(zāi)面積占比作為致災(zāi)貢獻(xiàn)率，但多災(zāi)種綜合作用的機(jī)理比較復(fù)雜，如何更為有效地評估各項(xiàng)災(zāi)害對烤煙種植生產(chǎn)的影響程度，具體方法還有待完善。