伍瑞林 周揚 周寶琴
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的發(fā)展有密切的聯(lián)系,對其進(jìn)行相應(yīng)的研究十分有必要。如果沒有氣象災(zāi)害產(chǎn)生的時候農(nóng)作物的產(chǎn)量往往比較高。本文從無氣象災(zāi)害時農(nóng)作物應(yīng)當(dāng)達(dá)到的期望產(chǎn)量進(jìn)行相應(yīng)的分析,從而對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害損失的問題進(jìn)行總結(jié)是接下來主要的介紹思路。對期望產(chǎn)量和減產(chǎn)損失評估確定相應(yīng)的方法, 根據(jù)災(zāi)減產(chǎn)量相應(yīng)的氣象災(zāi)害的強(qiáng)度、 覆蓋程度等相關(guān)因素, 進(jìn)一步建立因災(zāi)減產(chǎn)量的模型分析。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中, 經(jīng)常性的會受到旱澇等氣象災(zāi)害的威脅, 進(jìn)而導(dǎo)致一定的經(jīng)濟(jì)損失事件發(fā)生。但是對于如何做出準(zhǔn)確的判斷農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害所造成的損失, 到目前為止,還沒有一個較好的方法標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行衡量。這主要是農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的發(fā)生時間節(jié)點與最終造成的損失之間有一定的時間間隔。它與很多因素之間存在一定的影響, 夾雜著一些錯綜復(fù)雜的關(guān)系。
一、氣象災(zāi)害與農(nóng)作物產(chǎn)量之間的關(guān)系
農(nóng)作物的產(chǎn)量受到氣候、 土壤、 農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等因素的影響。作物產(chǎn)量與上述因素之間存在互相作用的關(guān)系。如果要把作物由氣象因素的影響部分進(jìn)行分離和分析,并不是件很簡單的事。很早之前大量的研究者在對農(nóng)業(yè)產(chǎn)量進(jìn)行分析時, 基本上都是將對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響因素按性質(zhì)和時間尺度進(jìn)行劃分,可劃分為兩個方面,一方面是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)措施,另一方面是所處的氣象條件。因此農(nóng)業(yè)氣象的產(chǎn)量預(yù)報可以用公式進(jìn)行表示為:Y=Y1+Y2式中Y代表的是農(nóng)作物產(chǎn)量,Y1代表的是趨勢產(chǎn)量,Y2代表的是氣象產(chǎn)量。Y1是作物在不受到氣象災(zāi)害影響的情況下, 農(nóng)技措施比較穩(wěn)定時所發(fā)生的基本產(chǎn)量特征,該產(chǎn)量包含了自然與非自然兩種因素的影響。氣象產(chǎn)量又是什么呢?由氣象因素引起的對產(chǎn)量能夠帶來的影響程度,并且包括農(nóng)作物因氣象災(zāi)害引發(fā)所帶來的直接影響就是氣象產(chǎn)量。由于所使用的趨勢產(chǎn)量模擬的方法模擬的是關(guān)于原產(chǎn)量序列的問題在趨勢產(chǎn)量進(jìn)行模擬的時候,往往將高頻氣象年際變化對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響部分忽略不計,只將低頻氣象所產(chǎn)生的影響繼續(xù)保存下來, 同一個地區(qū)如果是在連續(xù)多年的時間內(nèi)出現(xiàn)一些氣象災(zāi)害的現(xiàn)象是比較常見的。如果再加上其它氣象的災(zāi)害, 那么同樣的地區(qū)持續(xù)長時間發(fā)生氣象災(zāi)害也是較為常見的情況。所以氣象災(zāi)害對農(nóng)作物產(chǎn)量而言, 一方面是氣象產(chǎn)量的影響, 另一方面是趨勢產(chǎn)量。目前用在農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)報中, 并未對氣象災(zāi)害的影響進(jìn)行單獨和思考和分析, 因此對它用做氣象災(zāi)害的損失情況的評估并不可行。如果 要相對準(zhǔn)確地評估氣象災(zāi)害對農(nóng)作物產(chǎn)量所造成的損失,建立新的評估方法十分有必要。就整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程來說,由于各種因素的變化, 每個地方都會形成自己的生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)而能夠穩(wěn)定的進(jìn)行生存。在此條件下, 農(nóng)作物的產(chǎn)量對于社會生產(chǎn)力發(fā)展水平和氣象災(zāi)害的情況會產(chǎn)生一定的影響。
二、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害損失評估模型
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害強(qiáng)度、災(zāi)害的影響范圍等與災(zāi)害的強(qiáng)烈程度有一定的關(guān)系。一般情況下, 受到氣象災(zāi)害的影響只發(fā)生單一生長階段,其減產(chǎn)量并不是很高。我們可用該農(nóng)作物最大受影響程度來代表其生育期的受災(zāi)敏感程度。
農(nóng)作物受災(zāi)覆蓋度的大小,即與氣象強(qiáng)度有一定的關(guān)系,同時也跟農(nóng)作物本身的尺度有一定的關(guān)系。覆蓋面積和受災(zāi)影響之間呈現(xiàn)的正比例的關(guān)系,即覆蓋面積越大,農(nóng)作物產(chǎn)量受影響程度越大。我們可以針對在區(qū)域面積中受不同氣象災(zāi)害的影響所占的百分比來對覆蓋度進(jìn)行相關(guān)的分析。
災(zāi)害損失評估模型的建立,首先建立單一模型,先考察單一氣象觀測站代表的區(qū)域的災(zāi)害損失評估情況。其模型為:D = f (K,C,H )式中D 為農(nóng)作物的減產(chǎn)量, K 為農(nóng)作物的受災(zāi)敏感度,C 為農(nóng)作物所受災(zāi)害的覆蓋度,H 為氣象災(zāi)害的強(qiáng)烈程度。
在模型建立的初期, 由于各種災(zāi)害強(qiáng)度的不一致, 對各種災(zāi)害的序列分別進(jìn)行合理化的分析和處理是非常有必要的??梢韵葘υ瓰?zāi)害的序列作一定的變換:H=(h -H 1)/Sh式中 H 為災(zāi)害強(qiáng)度變量更改后的值, h 為變量未更改之前的值, H1 為未改之前的變量的平均值,Sh 為未改變量的標(biāo)準(zhǔn)差。接下來是將農(nóng)作物在相同生育期中不同的氣象災(zāi)害強(qiáng)度乘以覆蓋度, 然后進(jìn)行相加處理,使之成為這個生育期出現(xiàn)的綜合氣象災(zāi)害。 即:nx =∑j= 1CjH j式中 x 是農(nóng)作物在全部的生長成過程中的綜合氣象災(zāi)害,Cj、 Hj 分別代表該生育期出現(xiàn)氣象災(zāi)害時的覆蓋度和強(qiáng)烈程度。
最后, 在不同生育期的農(nóng)作物中,分別制定綜合氣象災(zāi)害權(quán)重, 同時權(quán)重不要相同并且相加, 將其整合成為年綜合的氣象災(zāi)害情況,再將它與之前的資料進(jìn)行相關(guān)的分析和調(diào)查, 用一定的辦法來對不同生育期的受災(zāi)敏感度進(jìn)行確定。詳細(xì)調(diào)查所組成的各種組合與農(nóng)作物減產(chǎn)量之間的關(guān)系, 組合中相關(guān)系數(shù)比較穩(wěn)定同時絕對值很高的情況下的結(jié)果作為最終的鑒定結(jié)果, 從而確定出農(nóng)作物的影響權(quán)重。同時會出現(xiàn)一定的序列, 這個序列便是綜合的序列。經(jīng)過詳細(xì)計算分析可以得到一個即能反映地域覆蓋程度及受災(zāi)敏感度,又能反應(yīng)災(zāi)害強(qiáng)烈程度的綜合序列。所得到的綜合序列與農(nóng)作物減產(chǎn)量序列之間存在一定的線性關(guān)系,用直線回歸方程表示為D = f (x)。因此災(zāi)害損失評估模型進(jìn)而建立起來。
三、損失評估在產(chǎn)量預(yù)報中的應(yīng)用
從評估氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)造成的損失入手, 根據(jù)各種不同的因素,進(jìn)而建立了災(zāi)害損失評估模型, 期望產(chǎn)量與因災(zāi)減產(chǎn)量之間通過進(jìn)行相減處理, 可以得出的是對實際產(chǎn)量估計的數(shù)值。 例如,內(nèi)蒙古地區(qū)出現(xiàn)旱情時,通過災(zāi)損評估模型的計算表明, 1996 年內(nèi)蒙古的因災(zāi)減產(chǎn)量僅為期望產(chǎn)量的僅僅一小部分, 是在預(yù)報的誤差范圍之中的, 可以計算出此年基本上不會發(fā)生相關(guān)的氣象災(zāi)害。11 月初當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)局正式公布的全區(qū)糧食總產(chǎn)量,與當(dāng)時在 8 月底作出的產(chǎn)量預(yù)報的數(shù)值沒有區(qū)別,因此說明這種災(zāi)害損失評估的方法,還可以對不出現(xiàn)災(zāi)害時糧食產(chǎn)量方面的極值進(jìn)行準(zhǔn)確分析和測定。
綜上所述,時代的發(fā)展、科技的進(jìn)步推動了農(nóng)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步,進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,相信未來的發(fā)展必定會使更多的人受益。
(作者單位:1.510000廣州市荔灣區(qū)氣象局;2.510000 廣州市氣象公共服務(wù)中心)