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1、第55卷第1期气象学报Vol.55,No.11997年2月ACTAMETEOROLOGICASINICAFeb.,1997农业气象灾害风险评价模型及应用杜鹏李世奎(中国气象科学研究院,北京,100081)摘要本文根据灾害风险分析原理,建立了一个经三层逐级放大的农业气象灾害风险分析实用模型,并以珠江三角洲荔枝生产为例分析计算了主要农业气象灾害以及风险体系的风险度,其结果对农业气象灾害风险管理与决策及灾害防御有一定的参考价值。关键词:农业气象灾害,风险评价模型,荔枝。1引言风险度是表示风险大小的主要指标
2、。农业气象灾害风险分析主要是通过风险度的大小,从经济效益角度评价作物在生长过程中可能遭受的各种农业气象灾害对作物生长的影响,将分析结果提供给农业决策者,可降低决策过程中面临的不确定性。农业气象灾害风险分析是农业风险决策和风险管理的基础性工作,其核心是建立风险评价模型,通过模型可计算出各条风险链和风险体系的风险度。本文建立的风险评价模型以改进的农业生态地区法为基础,考虑了农业气象灾害对作物营养生长期和生殖生长期干物质积累以及对产量的影响,是一种适宜于以籽粒或果实为收获部分的农作物的气象灾害风险评价模型。
3、2模型综述建立一个实用的农业气象灾害风险分析模型需经过三个层次逐级放大:(1)概念模型,(2)过渡模型,(3)实用模型,各层次的具体关系如表1所示,下文将对层次结构作进一步阐述。表1农业气象灾害风险分析评价模型层次关系层次层次间关系抽象等级与灾害类型的关系概念模型是农业气象灾害风险评价模型的基础抽象与灾害类型无关过渡模型由放大的价值子模型和改进的农业生态地区法得到较具体与灾害类型无关实用模型以具体的灾害影响函数代替抽象表达式具体与灾害类型有关3模型的层次结构初稿时间:1995年8月10日;修改稿时间
4、:1995年12月25日。96气象学报55卷3.1概念模型[1]概念模型的结构如图1所示,风险分析的重要环节是建立灾害模型、价值模型和抗灾性能模型。图1农业气象灾害风险分析概念模型结构框图3.1.1建立灾害模型灾害模型描述灾害发生的时间、地点、强度以及危害程度,并包括一些与灾害有关的信息。灾害模型主要反映自然灾害系统的孕灾环境、致灾因子、成灾规律、承灾体以及灾情的特征,包括如下主要内容:(1)农业气象灾害发生的形式、天气特点、致害的主要气象指标、灾害的表现;(2)农业气象灾害的分级说明以及各级灾害的指
5、标;(3)根据历史气象资料和灾情资料统计出的各级灾害发生的概率;(4)灾害强度和受灾程度的定量关系。3.1.2建立价值模型价值模型必须反映出不同等级农业气象灾害下的最终产值。为计算风险度的大小,还应研究灾前、灾中以及灾后作物价值的变化规律和农业生产的投入价值。由于农业生产的特点,农业气象灾害风险分析价值模型要体现如下特点:首先,农作物的价值在其生长发育过程中是动态变化的。农业生产过程始于一定的基础投入价值之上,在干物质积累的同时不断提高农作物的价值,最终形成产出价值,但是由于作物在不同生育期的干物质累
6、积对最终产值的贡献不同,所以作物价值的变化与干物质累积并不同步。其次,农业气象灾害风险分析是以投入价值和最终产值作为风险分析的基础,而干物质的积累到最终产值的形成需要有良好的转化途径,对以籽粒或果实为收获部分的农作物而言,这个转化途径就是作物能顺利地由营养生长过渡到生殖生长。从中可看出,进行风险分析时,仅研究干物质的积累尚不够,还必须研究最终产值的形成过程。再次,由于作物是活的有机体,对灾害有一定的适应和防御等调节能力,并且能够通过后期生长来弥补灾害带来的损失。所以当灾害发生后,作物价值的变化与受灾程
7、度和抗灾能力紧密相关,而且灾后价值的变化又受作物恢复能力的影响。3.1.3建立抗灾性能模型抗灾性能模型的主要功能是根据作物种植环境以及作物本身特征来确定作物的抗灾1期杜鹏等:农业气象灾害风险评价模型及应用97性能指数。影响作物抗灾性能的因素很多,与作物有关的因素有品种、发育期、作物长势等等,与环境有关的因素有地形、地势、海拔高度、土壤状况等等。理想的抗灾性能模型应能较好地回答如下问题:(1)抗灾性能与哪些因子有关;(2)抗灾性能与这些相关因子的定量关系如何;(3)如何综合这些相关因子对抗灾性能的影响。
8、3.2过渡模型[2]3.2.1对农业生态地区法的几点改进图2以农业生态地区法为基础的农业气象灾害风险分析模型结构示意图过渡模型的结构如图2所示,为适应农业气象灾害价值模型的特点,将农业生态地区法作了如下改进:(1)假设作物营养生长期和生殖生长期的干物质分别为Mn和Mr,而籽粒或果实的干物质(Mf)来源于Mn和Mr的一部分,可表示为:Mf=MnTnf+Mrd(1)式中,Tnf表示营养生长期总干物质输送到籽粒或果实中的比例;d表示生殖生长期总干物质被籽粒
