1951-2010年华北平原农业气象灾害特征分析及粮食减产风险评估

利用华北平原1951-2010年长时间序列的粮食产量和农业受灾、成灾和绝收面积等统计数据,采用线性回归、滑动平均、M-K突变检测和模糊综合评判等方法,研究华北平原近60a来农业生产受干旱、洪涝、低温冷害和风雹等4种气象灾害影响的范围和强度的变化特征,以及不同时段4种灾害对华北平原各省份农业生产的影响和粮食减产风险.结果表明,除干旱外,洪涝、低温冷害和风雹3种农业气象灾害受灾比变化均存在突变年,分别为1970、1988和1974年;干旱受灾比变化趋势不明显,但其灾害强度呈极显著增加趋势(P＜0.01);洪涝受灾比呈极显著下降趋势(P＜0.01),其灾害强度显著下降(P＜0.05);风雹受灾比和灾害强度均呈极显著增加趋势(P＜0.01);模糊综合评判结果表明,总体上过去60a干旱是华北平原各省(市)主要农业气象灾害,低温冷害的影响程度最小,但不同时段内4种气象灾害对各省(市)影响程度存在一定差异;60a间华北平原粮食因灾损失量不断增加,因旱灾减产风险度最高;随时间推移旱灾减产高风险区不断向华北平原北部转移,风雹灾减产风险逐渐加大且北部风险增加速度大于南部,但洪涝和低温冷害减产的风险度一直较低.     

东北地区农业气象灾害的趋势变化及其对粮食产量的影响

依据东北地区1971 - 2009年干旱、洪涝、风雹及低温灾害的受灾面积数据,并结合粮食作物单产资料,研究东北地区农业气象灾害的变化趋势及其对粮食产量的影响.趋势分析结果表明,研究期内,东北地区除风雹受灾比呈现明显下降趋势外,其余3种农业气象灾害受灾比变化趋势不明显,但均具有阶段性特征,20世纪70年代干旱受灾比要比洪涝受灾比偏大,80 - 90年代相反,2000年以后又处于较旱时期,低温受灾比在20世纪90年代初期及21世纪初期反弹增大;R/S分析表明,4种农业气象灾害受灾比的Hurst指数均＞0.5,说明未来变化都将与过去一致,其中,风雹受灾比将减弱,干旱受灾比将增加,而洪涝与低温受灾比仍将呈现波动幅度较大的趋势;灰色关联分析结果表明,4种气象灾害对粮食作物平均单产的影响在不同省份表现不同,在辽宁为干旱＞风雹＞洪涝＞低温,而吉林为洪涝＞干旱＞低温＞风雹,黑龙江为干旱＞洪涝＞低温＞风雹,说明干旱和洪涝是影响东北地区粮食生产的主要气象灾害,而低温灾害的影响随着纬度的升高也不断增大.     

近30年中国主要农业气象灾害典型场时空格局分异特征

在全球气候变暖,气象灾害频发重发的背景下,农业生产受到日益严重的气象灾害影响。研究中国农业气象灾害的时空格局对于降低灾害风险、减轻灾害损失十分重要。本文利用1978—2013年主要省、直辖市及自治区的农业灾害受灾、成灾面积和播种面积资料,以受灾率和成灾率作为指标,利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,EOF)等统计分析,对影响我国农业生产的主要农业气象灾害(干旱灾害、洪涝灾害、低温冻害和风雹灾害)的时空变化进行分析并得到典型场。结果表明,近几年除洪涝灾害没有明显的升降趋势以外,干旱、风雹和低温冻害受灾率成灾率均呈下降趋势。干旱受灾率和成灾率典型场较为相似,北方因灾损失情况明显重于南方;全国大部分地区均有轻微的因风雹灾害造成损失的情况,西部和西北部容易受到风雹灾害的影响;洪涝灾害受灾率和成灾率典型场存在差异,全国普遍受到洪涝灾害轻微影响,但长江流域和东北三省情况较重。低温冻害受灾、成灾率的典型场不明显,北方因灾损失程度重于南方。另外,干旱和洪涝灾害不会持续影响东北地区;风雹灾害在我国西北部容易造成持续且严重的影响。总之,各灾害的受灾、成灾率时间变化也不是完全同步的,空间分布也不相同,二者并不是完全匹配的。     

基于农业灾情的东北粮食产量估算模型及灾损分析

利用1981-2010年东北三省农业灾情统计数据和粮食产量数据,应用多元回归方法分析粮食气候减产量与灾情的关系,并构建基于灾情数据的粮食产量估算模型;在粮食因灾减产量估算的基础上,应用灰色关联法评价干旱、洪涝、低温和风雹4种灾害在受灾率、成灾率及绝收率水平上对粮食减产量的影响。结果表明,东北三省粮食气候减产量与农业灾情统计数据存在极显著（P〈0.01）相关关系,回归模型决定系数（R2）分别为0.76（黑龙江省）、0.78（吉林省）和0.87（辽宁省）,各模型估算的粮食产量模拟值与实际值间的平均相对误差分别为-0.06%、-0.32%和-0.20%。可见在气象灾害发生时历史农业灾情统计资料对区域粮食灾损量和粮食产量具有较强的指示作用,能为以粮食作物为主的地区提供可靠的粮食产量估算和农业气象灾害评价依据。对粮食因灾减产量与灾情的灰色关联度的分析表明,在受灾水平上,干旱的关联度在三省均为最高;在成灾、绝收水平上,风雹的关联度均位列第1;低温灾害在受灾、成灾和绝收水平上的关联度都不是最高的。由此可见,造成东北三省粮食减产的主要气象灾害是以程度轻、范围广的干旱及程度重、局地性强的风雹为主,而东北地区作为气候变暖趋势最明显的地区之一,低温不再是当地首要的农业气象灾害。     

区域粮食产量因灾损失评估之内蒙古自治区灾情-产量模型构建

基于1981-2020年内蒙古自治区农业气象灾害灾情及该地区粮食作物播种面积和产量数据,构建灾情-粮食作物产量评估模型,并对该模型进行验证,以此估算该地区粮食作物因灾减产量。结果表明：(1)1981-2020年内蒙古自治区粮食作物播种面积、总产和单产均呈显著上升趋势,增速分别为74.48×10³hm²·a^-1、78.85×10⁴t·a^-1和100.97kg·hm^-2·a^-1。(2)1981-2020年内蒙古农业气象灾害受灾、成灾面积均呈先上升后下降趋势,同期全国农业气象灾害成灾和受灾面积亦呈先上升后下降趋势。(3)干旱是该地区最主要的农业气象灾害,其受灾和成灾面积分别占历年各灾种的总受灾和成灾面积的64.10%和62.45%。灰色关联度分析表明,在受灾率和成灾率水平上干旱是与粮食单产关联度最高的农业气象灾害,在绝收率水平上风雹与粮食单产关联度最高。(4)构建的灾情-粮食作物产量评估模型模拟准确率较高,其模拟粮食产量与实际粮食产量呈极显...     

山西省主要农业气象灾害变化特征及其对农作物产量的影响

利用山西省1983-2006年暴雨洪涝、干旱、冰雹、霜冻、连阴雨等农业气象灾害受灾面积等灾情普查数据以及农作物产量资料,采用线性分析方法和灰色关联分析方法,对山西省主要农业气象灾害变化特征及其对农业的危害进行了分析。结果表明,旱灾是山西所有农业气象灾害中最为严重的一种,冰雹、暴雨洪涝和霜冻也是较严重的农业气象灾害。从变化趋势来看,旱灾、低温冷害、霜冻和病虫害受灾面积呈现上升趋势,且干旱和低温冷害增加趋势较明显,暴雨洪涝、冰雹和大风灾害呈减小趋势。利用灰色关联分析得出,影响山西农作物产量的四种气象灾害依次是干旱、暴雨洪涝、冰雹、霜冻。     

面向极端气候事件的冀鲁豫地区农业气象灾害分析

[目的]研究冀鲁豫地区表征极端气候事件的极端气候指数时空变化特征,揭示区域内极端气候事件变化规律及其对农业气象灾害的影响,为农业生产合理利用气候资源,提高防灾减灾能力提供科学依据。[方法]基于冀鲁豫地区1960—2020年52个气象站点数据,1970—2019年农作物受灾面积数据,利用一元线性回归、滑动平均、R/S分析、IDW、Mann-Kendall和Pettitt检验分析了极端气候指数变化特征,通过灰色关联度和相关分析法研究了极端气候事件对农业气象灾害的影响。[结果]1960—2020年,冀鲁豫地区气候呈暖干化趋势,表征高温(低温)事件的指数呈上升(下降)趋势,气候逐年暖化;降水量略微下降,降水强度缓慢上升;未来该区气温会强持续上升,降水量(降水强度)会弱持续下降(上升)。近61年来该地区极端高温事件发生频率与持续时间呈大范围上升趋势,冀北与鲁东地区最为显著;河北中南部和山东中部地区极端低温事件发生频率与持续时间显著降低;山东中部与河南中东部地区降水极端化特征显著。1970—2019年,研究区农作物洪涝、旱灾、风雹受灾面积(受灾率)呈下降趋势,低温冻害受灾面积(受灾率)略有增加;旱...     

基于信息扩散理论的福建省农作物风雹灾害风险评估

为客观分析风雹灾害给福建农作物造成的灾害损失风险,结合福建省1978-2008年近31a农作物因风雹受灾和成灾的面积资料,应用正态信息扩散计算方法对农作物风雹灾害进行风险评估。结果表明:福建省农作物因风雹受灾和成灾的面积相对较小,灾害指数总体呈下降趋势,受灾指数≥3%和成灾指数≥1%的年份全部出现在1990年以前;受灾和成灾的风险概率随着灾害风险水平的提高而下降,受灾风险大于成灾风险,在平均受灾和成灾风险水平时,即风雹造成的农作物受灾和成灾面积占播种面积比例分别达1.77%和0.65%时,受灾和成灾风险分别为1.8年一遇和1.7年一遇;对照历年风雹受灾和成灾的实际状况,风险评估结果与实际情况较为吻合。     

黑龙江省水稻气象灾害损失评估

以黑龙江省基本无气象灾害年水稻的产量为基本序列,利用拉格朗日插值法得到历年水稻的期望产量,将气象灾害损失量从产量中分离,从而实现对黑龙江省1949-2004年水稻气象灾害损失量的评估。结果显示:黑龙江省气象灾害1984年以前对水稻危害较大,巨灾、大灾年份比例占48.6%,平均灾损率达到29%,水稻产量年际波动大;1984年之后,水稻抗灾能力增强,全省基本无巨灾和大灾发生,平均灾损率9%。通过进一步对水稻灾害损失量与水稻各种灾害受灾、成灾和绝收面积统计结果进行分析发现,低温冷害是危害黑龙江省水稻发展的主要气象灾害。     

河北省3种农作物气象受灾程度分级与灾害损失率分区的研究

灾害损失率计算是农作物保险费率确定的基础。研究设计以大系统理论的“分解-协调”技术为指导，对河北省冬小麦、玉米、棉花气象受灾程度分级和灾害损失率分区。多年平均灾害损失率分区为基础控制层，采用类型区划分体系，且以单元归并法划分分区；多年平均灾害损失率为基础控制层，采用多年平均灾害损失率指标计算．反映灾害损失率的宏观分布规律和微观空间分布差异，使区域费率确定更加准确、合理。     

三峡水库蓄水后洞庭湖区农业水旱灾害的风险性及趋势预测

根据洞庭湖区1950-2017年农业水旱灾情资料和1956-2017年的径流量数据,采用水旱灾害受(成)灾率、熵信息扩散理论模型、标准化径流指数(SRI)和重标极差分析(R/S)等方法,分析三峡水库蓄水后洞庭湖区农业水旱灾害的程度、风险性以及趋势。结果表明:在三峡水库蓄水后,(1)水灾受灾率由6.65%降至1.21%,成灾率由2.97%降至0.71%,旱灾受灾率由5.97%降至2.48%,成灾率由2.98%降至0.99%。(2)水旱灾害成灾率在≥5%,≥10%,≥15%和≥20%时,水灾风险概率分别为0.415,0.192,0.057,0.025,旱灾风险概率依次为0.518,0.359,0.037,0.001,水灾风险等级为中低风险(成灾率≥5%,≥10%)、低风险(成灾率≥15%,≥20%),旱灾风险等级为中风险(成灾率≥5%)、中高风险(成灾率≥10%)、低风险(成灾率≥15%,≥20%)。(3)该区水旱灾害风险趋势为水灾风险将呈现减轻趋势,而旱灾风险将呈现增大趋势。     

主要气象灾害对福建粮食生产影响的灰色关联分析

利用1980-2004年福建省气象灾害统计资料,采用灰色关联分析方法分析了4种气象灾害包括旱灾、水灾、风雹灾和低温冻害对福建粮食生产的危害性。结果表明,影响福建早稻生产的主要气象灾害是风雹灾,影响晚稻、单季稻和甘薯的主要气象灾害为旱灾。通过对1995年前后福建粮食总产与4种灾害受灾面积关联分析发现,总体上看,旱灾和寒害一直是影响福建粮食生产的主要气象因子,1995年以后,旱灾和水灾的影响有所增加。     

气象灾害对福建粮食产量影响的灰色关联分析

根据1984-2013年福建省农业统计数据,分析全省粮食产量和气象灾害的变化特征;在划分气象灾害和粮食作物类型的基础上,分别从受灾范围和灾害强度角度,利用灰色关联模型分析1984-1993、1994-2003、2004-2013年3个阶段内气象灾害对粮食生产的影响。结果表明：（1）气象灾害对福建省粮食生产影响较大,研究期内受灾范围的影响不断降低,而灾害强度的影响不断增大,粮食作物对灾害强度的影响更敏感,因此防灾重点应从减少受灾范围逐步转移至降低高强度灾害所造成的损失;（2）风雹受灾范围对福建省粮食生产尤其对大豆和薯类产量具有重大影响。近年来,台风受灾范围对粮食生产的危害日益凸显,逐步成为关键影响因子;（3）水灾灾害强度对福建省粮食生产尤其对小麦和薯类产量具有重大影响。     

贵阳市蔬菜上市量与气象灾害关系的研究

统计,分析了贵阳市蔬菜气象灾害的成因,种类,特征及其对蔬菜生产影响的程度,结合蔬菜受害机制,再生力,影响程度,对蔬菜气象灾害进行分类,分级。初步认为暴雨,冰雹,连阴雨,,连续高温高湿,春旱,倒春寒６种气象灾害是贵阳市蔬菜生产的主要气象灾害,其中后４种气象灾害应作为防灾减灾的重点,提出蔬菜均衡上市的防灾减灾对策措施。     

关中地区降水特征及其对旱涝灾害的影响

为了减少关中地区降水引发的旱涝灾害带来的损失,基于关中地区各市站30~60a的降水量数据,运用数理统计并结合Mann-Kendall突变检验法对该地区降水量的Z指数进行了分析,就关中地区降水对旱涝灾害的影响做了研究。结果表明:(1)关中地区降水量相对比较丰富,但极差较大,易出现旱涝灾害,旱涝发生的总年份占研究序列的41.33%。其年内旱涝程度的分布与年际基本一致,但各地区分布又不尽相同。(2)关中地区冬春季Z指数朝着干旱化的趋势发展,且春旱更严重;夏秋季旱涝灾害均易发生且频繁,为主要的防灾期。(3)关中地区的旱涝变化交替出现,但总体趋势正在向着偏旱的趋势发展。该研究为关中地区旱涝灾害的防治提供了一定的科学依据。     

可变模糊集理论在旱涝灾害评价中的应用研究

旱涝灾害是制约农业经济发展的最主要的自然灾害,旱涝灾害评价在农业防汛抗旱减灾决策中起着至关重要的作用.该文根据旱涝灾害的模糊不确定性,基于可变模糊集理论,确定样本指标对各级标准区间的相对隶属度,以山东省全年旱涝灾害为例,将可变模糊集理论应用于旱涝等级评价中,采用多种参数组合,可变模型(1个线性,3个非线性)进行评价,确定出样本的评价等级,并将其评价结果与模糊综合评价结果进行比较.应用实例表明,该模型计算简便,评价结果可信度高,为旱涝灾害的评价提供了参考.