■馮文麗
(隨州市氣象局湖北隨州441300)
農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估研究進展與展望
■馮文麗
(隨州市氣象局湖北隨州441300)
農(nóng)業(yè)氣象災害評估是研究災害規(guī)律,進行災害區(qū)劃、災害管理和災害風險預測的基礎。準確及時評估農(nóng)作物在遭受農(nóng)業(yè)氣象災害后的產(chǎn)量損失和經(jīng)濟損失,是當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需解決的問題。準確及時的災害損失評估結果,可以科學認識災害、了解災情、提高災害意識,為各級政府防災減災及救災決策提供重要依據(jù)。
農(nóng)業(yè)氣象 災害風險評估 展望
農(nóng)業(yè)氣象災害是人類不可避免的自然現(xiàn)象,近代以來,由于受人類活動和氣候變化的影響,各種氣象災害呈現(xiàn)發(fā)生頻率不斷加快、危害范圍不斷擴大、災害程度不斷加重、因災損失不斷增加的態(tài)勢。因此,開展農(nóng)業(yè)氣象災害風險分析及農(nóng)業(yè)氣象災害風險區(qū)劃,是實現(xiàn)農(nóng)作物科學合理布局規(guī)劃、科學引種等課題的基礎,是減輕或避免農(nóng)作物因災害造成的損失所需要研究的重要課題之一。
近年來隨著3S技術的應用以及作物模型的日趨成熟,農(nóng)業(yè)氣象災害評估在時間和空間的精細化程度方面得到明顯提高。目前國內(nèi)外關于農(nóng)業(yè)氣象災害影響評估主要包括綜合模型評估、作物模型評估和災害風險評估,評估內(nèi)容包括作物產(chǎn)量損失、人類社會經(jīng)濟損失和災害風險區(qū)劃及管理等方面。
1.1綜合模型評估
綜合模型評估一般從災害的強度、災害覆蓋度、作物對災害的敏感度、抗災能力以及社會生產(chǎn)力水平等因素入手,構建災害評估指標體系,利用回歸分析、模糊數(shù)學方法、灰色聚類分析、層次分析法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡等多種數(shù)學方法,建立農(nóng)業(yè)氣象災害綜合評估模型,進行農(nóng)業(yè)氣象災害定性或定量評估。劉靜等運用產(chǎn)量逐級分離模擬和逐步篩選聚類分析方法,建立了綜合災害等級查詢表和災損評估模型。馬曉群、魏瑞江、姜愛軍等分別建立了安徽、河北、江蘇等省的農(nóng)業(yè)氣象災害定量指標和評估方法。在綜合評估模型中,作物產(chǎn)量損失評估是農(nóng)業(yè)氣象災害定量評估的基礎。農(nóng)業(yè)部門一般根據(jù)絕收面積、成災面積和受災面積計算糧食損失。
1.2作物模型評估
目前的作物模型主要有荷蘭de W it學派的系列模型、美國DSSAT模型、澳大利亞的APSIM模型以及我國的CCSODS模型。其中荷蘭模型強調(diào)作物光合作用,主要考慮土壤、氣候等因素的作用,是一個通用性強的模型,不同作物可以通過改換作物參數(shù)和土壤、氣候數(shù)據(jù)而共用一個模型框架。美國的DSSAT模型每一種作物都有其獨立的模塊,考慮了品種遺傳特性、土壤、天氣和管理措施等因素的作用以及土壤碳循環(huán),考慮相同作物不同品種之間的特性,在氣候影響評價領域應用比較廣泛。澳大利亞的APSIM模擬系統(tǒng)的核心突出的是土壤,而不是植被、天氣和管理措施引起的土壤特征變量的連續(xù)變化。國內(nèi)高亮之等發(fā)展的CCSODS模型具有機理性和通用性,同時也注重實用性,面向基層農(nóng)業(yè)管理者和農(nóng)田管理者,提供作物優(yōu)化栽培體系。
1.3農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估
災害風險是指各種危險因子未來若干年內(nèi)發(fā)生的可能性及其可能達到的災害程度。災害風險評價是一項在災害危險性、災害危害性、災害預測、社會承災體脆弱性、減災分析及相關的不確定性研究的基礎上進行的多因子綜合分析工作。災害風險分析在國外的研究起步較早,但多側重于經(jīng)濟領域和重大自然災害等方面,在農(nóng)業(yè)氣象災害風險方面研究成果并不多。農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估在我國大致開始于20世紀90年代,前期以災害風險分析技術方法探索研究為主,以風險分析技術為核心,探討了農(nóng)業(yè)自然災害風險分析的理論、概念、方法和模型。后來逐步發(fā)展到以災害影響評估的風險化、數(shù)量化技術方法為主,構建災害風險分析、跟蹤評價、災后評估、應變對策的技術體系。
2.1作物模型的應用將加強
由于作物模型能對作物重要生理過程及其氣象、土壤等環(huán)境條件的關系進行數(shù)值模擬,人為再現(xiàn)農(nóng)作物生長發(fā)育過程,能夠從機理上定量描述作物生長過程及其與環(huán)境因素之間的關系,可以反映作物與氣候環(huán)境的相互作用,因此以農(nóng)業(yè)模型為基礎的農(nóng)業(yè)氣象災害評估技術將得到加強。今后模型將以面向用戶、簡便、準確為原則,由面向上層研究轉為面向基層生產(chǎn)用戶研究。一方面農(nóng)業(yè)評估模型與土壤水分等生態(tài)模型相結合,形成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化決策系統(tǒng);另一方面應用人工智能的技術方法建立領域?qū)<抑R模型,并與數(shù)學模型融合形成農(nóng)業(yè)綜合評估專家系統(tǒng)。作物模擬的可視化與管理決策系統(tǒng)結合也將是今后的方向之一。
2.2農(nóng)業(yè)氣象災害風險評估將進一步完善
農(nóng)業(yè)氣象災害風險的新方法、新理論和新概念將不斷引入、完善和發(fā)展。在災害成災機理研究基礎上,災害致災因子危險性、承災體脆弱性和區(qū)域防災能力研究將進一步深入。其次,由于不同類型的氣象災害有著不同的孕災環(huán)境,不同的風險因素在風險評估中的作用也不同,不同學者對同一種承災體提出的不同的風險指標和不同的風險評估模型,由于標準不統(tǒng)一,造成統(tǒng)一孕災環(huán)境下同一災害風險評估結果有較大差異。風險評估指標和風險評估模型的標準將相對統(tǒng)一。
2.3綜合評估技術向多元化發(fā)展
由于農(nóng)業(yè)氣象災害對農(nóng)業(yè)造成的影響是多方面的,在災損定量評估方面大都只注重對農(nóng)業(yè)受損等直接經(jīng)濟損失的研究,而忽略了對社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等方面的綜合影響。因此農(nóng)業(yè)氣象災害評估技術的多元化是未來的發(fā)展方向之一。其次,氣象災害的形成除了受災害性天氣影響外,還受區(qū)域地形、植被等下墊面條件影響,未來農(nóng)業(yè)氣象災害評估將是基于3S技術和地面監(jiān)測相結合,從宏觀和微觀角度全面評估農(nóng)業(yè)氣象災害的發(fā)生發(fā)展,逐步建立集3S于一體的高時空分辨率的災害評估體系。與此同時,隨著社會需求的日益增長,農(nóng)業(yè)氣象災害評估技術將與業(yè)務結合,利用GIS和網(wǎng)絡技術,增強服務產(chǎn)品的傳播能力,更加有效地為防災減災服務。
總之,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。
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P429[文獻碼]B
1000-405X(2016)-7-439-1