農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究進(jìn)展與展望

　　摘要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究既是災(zāi)害學(xué)和農(nóng)業(yè)氣象學(xué)領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)，又是當(dāng)前政府相關(guān)管理部門(mén)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)亟需的應(yīng)用性較強(qiáng)的課題。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的理論和方法進(jìn)展很快，但尚沒(méi)有文獻(xiàn)對(duì)相關(guān)研究做出較為系統(tǒng)的論述。為全面了解農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究現(xiàn)狀，在綜合分析近３０年來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面所取得的研究成果進(jìn)行了總結(jié)和評(píng)述，指出了當(dāng)前研究的一些不足，并對(duì)今后農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的趨勢(shì)進(jìn)行了展望。首先對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的歷史進(jìn)行了回顧；重點(diǎn)闡述了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要內(nèi)容，包括致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性評(píng)估，承災(zāi)體脆弱或易損性評(píng)估，災(zāi)情期望損失評(píng)估和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估；歸納出農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究中采用的３類(lèi)主要方法———基于指標(biāo)的綜合評(píng)估方法、基于數(shù)據(jù)的概率評(píng)估方法以及基于情景模擬的評(píng)估方法；最后對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估目前存在的問(wèn)題和未來(lái)可能的研究方向進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，研究進(jìn)展，研究展望

　　１引言

　　災(zāi)害作為重要的可能損害之源，歷來(lái)是各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)管理研究的重要對(duì)象，引起了中外防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的普遍關(guān)注。特別是２０世紀(jì)９０年代以來(lái)，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理工作在防災(zāi)、減災(zāi)中的作用和地位日益凸現(xiàn)。１９９９年，國(guó)際減災(zāi)１０年（ＩＤＮＤＲ）科學(xué)與技術(shù)委員會(huì)，在其“減災(zāi)年”活動(dòng)的總結(jié)報(bào)告中（ＵＮ／ＩＳＤＲ，２００４），列舉了２１世紀(jì)國(guó)際減災(zāi)界面臨的５個(gè)挑戰(zhàn)性領(lǐng)域，其中３個(gè)領(lǐng)域與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題密切相關(guān)，其一是綜合風(fēng)險(xiǎn)管理與整體脆弱性降低；其二為資源與環(huán)境脆弱性；其三是發(fā)展中國(guó)家的防災(zāi)能力。２０１１年１１月１８日，政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（ＩＰＣＣ）發(fā)布了《管理極端事件和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)推進(jìn)氣候變化適應(yīng)特別報(bào)告》（ＳＲＥＸ）決策者摘要，并于２０１２年３月發(fā)布了特別報(bào)告全文（ＩＰＣＣ，２０１２），該報(bào)告包含了當(dāng)今學(xué)術(shù)界在管理極端氣候事件和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)方面的最新進(jìn)展，體現(xiàn)了當(dāng)今世界在管理極端事件和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、推進(jìn)氣候變化適應(yīng)問(wèn)題上的認(rèn)知水平。這表明，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及其相關(guān)問(wèn)題的研究仍是當(dāng)前國(guó)際減災(zāi)領(lǐng)域的重要研究前沿。

　?。厕r(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究發(fā)展概況

　?。玻笆兰o(jì)８０年代初，災(zāi)害學(xué)家開(kāi)始關(guān)注災(zāi)害及其風(fēng)險(xiǎn)形成機(jī)制與評(píng)價(jià)理論，從系統(tǒng)論和風(fēng)險(xiǎn)管理的角度探討了形成災(zāi)害與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的要素及其相互作用和數(shù)學(xué)表達(dá)式。目前關(guān)于災(zāi)害形成機(jī)制的理論主要有“致災(zāi)因子論”、“孕災(zāi)環(huán)境論”、“承災(zāi)體論”及“區(qū)域?yàn)?zāi)害系統(tǒng)理論”（Ｂｕｒｔｏｎ，ｅｔａｌ，１９９３；Ｂｌａｉｋｉｅ，ｅｔａｌ，１９９４）。在國(guó)際減災(zāi)１０年活動(dòng)中，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理學(xué)者就災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的形成基本上達(dá)成共識(shí)。目前關(guān)于災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形成機(jī)制的理論主要有“二因子說(shuō)”、“三因子說(shuō)”和“四因子說(shuō)”（張繼權(quán)等，２００６，２００７，２０１２ａ，２０１２ｂ，２０１３）

　?。侈r(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要內(nèi)容

　?。常敝聻?zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)估

　　致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析是農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的一個(gè)方向，危險(xiǎn)性是指致災(zāi)因子的自然變異程度，主要是由災(zāi)變活動(dòng)規(guī)模（強(qiáng)度）和活動(dòng)頻次（概率）決定的。一般災(zāi)變強(qiáng)度越大，頻次越高，災(zāi)害所造成的破壞損失就越嚴(yán)重，災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)也越大。致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)估內(nèi)容主要包括不同孕災(zāi)環(huán)境中的致災(zāi)因子引發(fā)的災(zāi)害種類(lèi)，致災(zāi)因子時(shí)空分布、強(qiáng)度、頻率、作用周期、持續(xù)時(shí)間，致災(zāi)因子等級(jí)及其出現(xiàn)概率等。致災(zāi)因子風(fēng)險(xiǎn)估算是致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析的重要環(huán)節(jié)，風(fēng)險(xiǎn)估算模型以概率模型最為普遍，基于概率評(píng)估的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型將農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)看成是一種隨機(jī)過(guò)程，假設(shè)風(fēng)險(xiǎn)概率符合特定的隨機(jī)概率分布，運(yùn)用特定的風(fēng)險(xiǎn)概率函數(shù)來(lái)擬合風(fēng)險(xiǎn)，以災(zāi)害發(fā)生的頻率、強(qiáng)度、變異系數(shù)等指標(biāo)構(gòu)建概率分布函數(shù)估算不同程度災(zāi)害發(fā)生的超越概率。Ｎｕｌｌｅｔ等（１９８８）利用蒸發(fā)散指標(biāo)，構(gòu)建了季節(jié)性農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估模型。杜鵬等（１９９５，１９９７，１９９８）根據(jù)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)概率分析原理，建立了一個(gè)３層逐級(jí)放大的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析實(shí)用模型。霍治國(guó)等（２００３）

　　采用災(zāi)害致災(zāi)的氣象指標(biāo)序列與實(shí)際災(zāi)情序列的對(duì)應(yīng)匹配技術(shù)，通過(guò)災(zāi)害的致災(zāi)因子、致災(zāi)等級(jí)、致災(zāi)指標(biāo)、減產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)綜合分離，采用６種概率分布模型進(jìn)行序列的風(fēng)險(xiǎn)概率估算及其優(yōu)選，分別研發(fā)了北方地區(qū)冬小麥干旱、東北地區(qū)玉米和水稻冷害、江淮地區(qū)冬小麥和油菜澇漬、華南地區(qū)香蕉和荔枝寒害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)；Ｃｈｅｎｇ等（２０１３）利用冷害的年均頻率和強(qiáng)度，構(gòu)建了湖南省雙季稻冷害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法；Ｈａｏ等（２０１２）利用多時(shí)間尺度指數(shù)（ＳＰＩ），把干旱頻率、強(qiáng)度作為危險(xiǎn)性指標(biāo)分析其變化規(guī)律，利用信息擴(kuò)散技術(shù)對(duì)中國(guó)５８３個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站的干旱損失進(jìn)行評(píng)估；Ｄａｎｅｓｈｖａｒ等（２０１３）采用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)對(duì)干旱對(duì)小麥的影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。這種從對(duì)作物影響較大的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)要素和風(fēng)險(xiǎn)源出發(fā)，辨識(shí)致災(zāi)因子，通過(guò)一系列參數(shù)或方法描述致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)信息，從而建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估的方法，得到不少學(xué)者的青睞（馬樹(shù)慶等，２００３；襲祝香等，２００３；杜堯東等，２００３，２００８；王素艷等，２００３；薛昌穎等，２００３ｂ；陳懷亮等，２００６；鐘秀麗等，２００７；劉榮花等，２００７；李娜等，２０１０；侯雙雙等，２０１０；高靜等，２０１０；徐新創(chuàng)等，２０１１；朱紅蕊等，２０１２；許凱等，２０１３）。

　?。常渤袨?zāi)體脆弱性評(píng)估

　　脆弱性是指給定危險(xiǎn)地區(qū)的承災(zāi)體面對(duì)某一強(qiáng)度的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性可能遭受的傷害或損失程度。根據(jù)給定的致災(zāi)因子強(qiáng)度推算承災(zāi)體的傷害或損失程度稱(chēng)為承災(zāi)體脆弱性評(píng)估。承災(zāi)體脆弱性評(píng)估主要內(nèi)容包括風(fēng)險(xiǎn)區(qū)確定，風(fēng)險(xiǎn)區(qū)特性評(píng)估，防災(zāi)、減災(zāi)能力分析等。一般承災(zāi)體的脆弱性越大，抗災(zāi)能力越弱，災(zāi)害損失越大，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)也越大，反之亦然。

　?。崔r(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要方法

　?。矗被谥笜?biāo)的綜合評(píng)估方法

　　以致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、災(zāi)情損失以及防災(zāi)、減災(zāi)能力等為評(píng)價(jià)對(duì)象，相應(yīng)的構(gòu)成要素為評(píng)估因子，分別構(gòu)建研究區(qū)域的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重后結(jié)合指標(biāo)值計(jì)算研究區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)?；谥笜?biāo)的評(píng)估方法主要側(cè)重于災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的選取、優(yōu)化以及權(quán)重的計(jì)算，典型的分析方法包括層次分析法、模糊綜合評(píng)判７王春乙等：農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究進(jìn)展與展望法、主成分分析法、專(zhuān)家打分法、歷史比對(duì)法和德?tīng)柗品ǖ?。如在干旱研究方面，陳曉藝等（２００８）采用累積濕潤(rùn)指數(shù)作為干旱指標(biāo)，從干旱強(qiáng)度和干旱頻率兩個(gè)方面對(duì)安徽省冬小麥主要發(fā)育期及全生育期的干旱危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)估。襲祝香等（２００８，２０１３）利用東北地區(qū)逐日平均氣溫、降水量資料構(gòu)建了夏季干旱綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。高曉蓉等（２０１２ａ）利用作物系數(shù)法，計(jì)算了玉米不同生育階段的需水量，以作物水分盈虧指數(shù)為評(píng)估指標(biāo)，分析了近５０年?yáng)|北玉米不同生育階段的旱澇分布及演變。在低溫冷害研究方面，陸魁東等（２０１１）采用當(dāng)量冷積溫、低溫持續(xù)天數(shù)及過(guò)程日照時(shí)數(shù)等低溫強(qiáng)度要素，建立了低溫和寒露風(fēng)綜合氣象風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。Ｃｈｅｎｇ等（２０１３）利用冷害的年均頻率和強(qiáng)度，構(gòu)建了湖南省雙季稻冷害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。薛曉萍等（２０１３）基于人工氣候箱和大田試驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果，探討了日光溫室黃瓜生產(chǎn)低溫冷害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。李紅英等（２０１３）對(duì)寧夏霜凍發(fā)生范圍、頻率、強(qiáng)度及致災(zāi)因子危險(xiǎn)性特征進(jìn)行了分析。高曉蓉等（２０１２ｂ，２０１２ｃ）構(gòu)建了基于熱量指數(shù)的玉米生育階段冷害指數(shù)，系統(tǒng)分析了近５０年?yáng)|北玉米不同生育階段低溫冷害時(shí)空分布及周期特征。在綜合災(zāi)害研究方面，蔡冰等（２０１１）結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)對(duì)江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象３種主要?dú)庀鬄?zāi)害（寡照災(zāi)害、低溫災(zāi)害、高溫災(zāi)害）進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃。陸魁東等（２０１３）采用相關(guān)分析方法，建立了基于氣象因子的湖南省油菜氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

　　４．２基于數(shù)據(jù)的概率評(píng)估方法

　　以研究區(qū)域的歷史災(zāi)害和災(zāi)損樣本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用數(shù)學(xué)模型對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲得災(zāi)害危險(xiǎn)性與損失的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，進(jìn)而進(jìn)行災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。典型的分析方法包括回歸模型、時(shí)序模型、聚類(lèi)分析、概率密度函數(shù)參數(shù)估計(jì)法或非參數(shù)估計(jì)法、信息擴(kuò)散理論法等。其中風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估法是最常用的方法。

　　參考文

　　獻(xiàn)蔡冰，劉壽東，費(fèi)玉娟等．２０１１．江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，２７（２０）：２８５－２９１．ＣａｉＢ，ＬｉｕＳＤ，ＦｅｉＹＪ．２０１１．ＴｈｅｒｉｓｋｇｒａｄｉｎｇｒｅｇｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｄｉｓａｓｔｅｒｏｆｆａｃｉｌｉｔｉｅｓａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｉｎＪｉａｎｇｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ．ＣｈｉｎｅｓｅＡｇ－ｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉＢｕｌｌ，２７（２０）：２８５－２９１（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）

　　蔡大鑫，張京紅，劉少軍．２０１３．海南荔枝產(chǎn)量的寒害風(fēng)險(xiǎn)分析與區(qū)劃．中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，３４（５）：５９５－６０１．ＣａｉＤＸ，ＺｈａｎｇＪＨ，ＬｉｕＳＪ．２０１３．ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｉｖｉｓｉｏｎｆｏｒｃｏｌｄｄａｍａｇｅｔｏｌｉｔｃｈｉｙｉｅｌｄｉｎＨａｉｎａｎ．ＣｈｉｎｅｓｅＪＡｇｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，３４（５）：５９５－６０１（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）

　　蔡菁菁，王春乙，張繼權(quán)．２０１３．東北地區(qū)玉米不同生長(zhǎng)階段干旱冷害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)．氣象學(xué)報(bào)，７１（５）：９７６－９８６．ＣａｉＪＪ，ＷａｎｇＣＹ，ＺｈａｎｇＪＱ．２０１３．Ｈａｚａｒｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｄｒｏｕｇｈｔｄｉｓａｓｔｅｒａｎｄｃｈｉｌｌｉｎｇｄａｍａｇｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓｏｆｍａｉｚｅｉｎｎｏｒｔｈ－ｅａｓｔＣｈｉｎａ．ＡｃｔａＭｅｔｅｏｒＳｉｎｉｃａ，７１（５）：９７６－９８６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ

　　作者王春乙１張繼權(quán)２霍治國(guó)１蔡菁菁１劉興朋２張琪２

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