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1.干旱。
干旱是指由于水分的收支及供求失衡而造成的水分短缺。我國位于亞洲東部,受到季風氣候的影響極為顯著。我國的干旱情況具有極大的普遍性、季節性與區域性。我國的干旱平均兩三年就會發生一次,自上世紀90年代至今,我國特大旱災發生次數至少十余次。我國的干旱橫跨四季,春季集中在華北、東北、云南、四川等地,夏季在東北、華北、西北、黃淮地區,秋季在東北西南、黃淮、長江中下游、黃淮、華南等地,冬季則主要集中在南方。
2.洪澇。
洪澇災害的形成與降水量、土壤結構、地理位置、植被、季節等密切相關。自古以來,洪澇災害都是一種較為嚴重的氣象災害,我國江河眾多,每年汛期都會有一定的洪澇災害發生。尤其是在河流的中下游地區,耕地密集,洪災頻發必會影響到農作物的生長。主要特點分為:一是普遍性。我國有三分之二以上的地區都曾遭受過不同程度的洪澇災害侵蝕。二是高損失性。根據1991年到2007年的中國歷年洪澇災害損失官方數據,其中損失中重度以上的年份個數有八個,損失金額都在1000億元人民幣以上。三是突發性。以我國東部地區為例,洪澇災害時有發生,然而防洪能力較弱,經常是洪澇災害突襲來臨,造成損失較大,突發性較強。
3.臺風。
臺風源自于熱帶海洋上產生的低氣壓,當近地最大風速超過17.2km/s時就稱之為“臺風”。我國在氣候上受到了北太平洋西部熱帶氣旋的影響,主要在浙江、福建、廣東等沿海地區受災嚴重,臺風也被人們稱為全球上最嚴重的氣象災害之一。臺風具有影響范圍廣、季節性強、受災程度大、出現頻率高、以及災區較為集中等特點。臺風一般發生在5月到11月之間,由于受到西北太平洋與熱帶季風的影響,我國沿海地區成為臺風的高發區,間接影響達到32個省市。
4.冰雹。
在農業氣象災害范疇內,冰雹是一種區域性較強的氣象災害,它對農作物的危害主要集中在果實、枝葉以及桿莖上,屬于機械性損傷。冰雹災害產生于強對流天氣中發生,與地理位置、外部環境以及氣象條件所形成較為常見的自然現象。它在山區、平原、內陸、沿海均由分布,可以說一種比較常見的氣象災害。近年來,在不經常發生冰雹災害的湖南、江西等省也遭受了冰雹的襲擊。我國的北方山區地帶是冰雹災害的高發區,導致農業生產受到極大的危害。
5.冷凍。
冷凍災害主要指由于溫度較低而引起的霜凍、寒凍等氣象災害,根據冷凍災害程度的不同,又可以分為凍害與低溫冷害。凍害產生于冬季期間,一般氣溫在零攝氏度以下,凍害分為霜凍害和寒潮凍害兩種,在此種條件下。農作物較易產生凍害,嚴重時農作物則會死亡。低溫冷害則指的是由于溫度偏低而使農作物的生長過程發生障礙的情況,導致農作物的減產的氣象災害。
6.其它氣象災害。
除了上述五種氣象災害以外,還有低溫連陰雨、雪災等也對我國的農業生產,乃至農業經濟都受到一定影響。根據報道,2007年,我國華北、西北、東北等地區遭受了連續十幾天的低溫陰雨天氣,導致了很多農作物產生霉變,有的已長出的農作物也產生的爛果現象,致使農民受到巨大的經濟損失。2008年,我國湖南、廣西等地遭遇了前所未有的雪災侵害,直接影響到冬季農作物的生長,農作物減產,農業經濟穩定性失衡。
二、我國氣象災害對農業生產的影響
1.對農作物生長發育的影響。
氣象災害的產生,它對農業的不良影響,首先體現在對農作物生長發育的影響。我國疆土遼闊,包括多種氣象災害,干旱、洪澇、臺風、冰雹、冷凍等等,不同種氣象災害都對農作物的生長有著不同程度的損害。以洪澇災害為例,每年七八月份是洪澇災害的高發期,此時也是長江流域玉米的生長盛期,此時,如果發生洪澇災害,容易造成大片玉米的絕收。
2.對農作物種植時間的影響。
如果時值農作物的生長旺盛期,卻發生了氣象災害會導致推遲農作物的種植,如果繼續提前播種,甚至有可能會影響到該農作物的整體產量與質量。以山東省冬小麥的種植為例,到了小麥的生長發育期卻恰逢冷凍氣象災害,為了能夠使冬小麥的生長發育進程與諸多外界因素相適應,勢必要延遲播種時間。如果提前播種,就會出現小麥在入冬前長勢過旺,造成小麥過冬時遭受冷凍災害侵蝕,從而引起冬小麥的產量下降。
3.對設施農業發展的影響。
所謂設施農業是指人們為了抵御氣象災害或者是不良氣候條件而進行的工程農業,如保溫、加光、人工建筑等,主要以花卉果蔬、田間作物以及水產畜牧營造一個小型的氣候環境。氣象災害的發生,在很大程度上促進了設施農業的發展與進步。然而,氣象災害也會對設施農業造成破壞,如暴雨、冰雹、冷凍等,都會造成相關設施的毀壞。
三、我國氣象災害對農業經濟的影響
1.農業經濟損失呈上升趨勢。
我國的農業經濟因氣象災害而造成的經濟損失呈現顯著的上升走勢,從上世紀五十年代開始至今,氣象災害對我國農業經濟產生的直接經濟損失分為十五個階段,其中,1988年到1991年的農田受災面積達到了全國農田面積的一半以上,平均每年的經濟損失達到750億元以上,而受災面積則達到47952萬平方公頃。根據2007年的有關數據顯示,我國因氣象災害造成的農業受災面積達到5000萬公頃,直接經濟損失占我國整個國民生產總值的1%到3%。2008年,同樣尤其氣象災害導致我國農業經濟損失超過4100億元,占GDP總值的4.5%。
2.農業經濟影響頻率加快。
根據有關統計數據顯示,我國從50年代、60年代、70年代、80年代、90年代至今,其發生氣象災害的頻率分別為12.5%、42.9%、60%、70%、100%,從中不難看出,我國氣象災害對農業經濟的影響頻率不斷加快,危害隨之增加。平均每年國民生長總值的4%都被氣象災害造成的損失所抵消,損失嚴重。
3.農業經濟市場穩定性的影響。
氣象災害的發生,不僅對農業經濟造成直接經濟損失,還對其市場的穩定性造成一定的不利影響。一旦氣象災害產生,將會極大地降低農業產量,而產量的降低將會直接影響到當季農作物的市場價格,由于受到市場供求關系的作用,農產品市場價格將會增漲,氣象災害在一定程度上加大了短期通脹壓力,不利于我國市場的穩定。
四、我國氣象災害的防御對策
1.構建氣象災害防御工作體系。
各地政府應加強對氣象災害的重視程度,將其納入到農業發展以及社會經濟發展的范疇內,由政府牽頭對氣象防災減災進行通盤部署,其構建完善的防御工作體系。其主要內容包括:構建氣象災害應急響應工作系統,以統一領導、聯合進行的方式,有規律組織氣象災害的防御指揮、預報警報、防御實施;構建氣象災害防御基礎設施建設系統,從而保障各項工程的進度和質量;開展大型農業設施氣象災害的風險評估系統,減低災害的破壞率。
2.掌握氣象規律,調整農業布局。
氣象災害的產生與當前的環境有著密切的聯系,這要求相關政府與防災減災工作人員了解環境變化、掌握氣象規律,提高農業對氣象變化的防御性,進而調整農業布局,以達到農業發展與氣象資源充分利用的可持續發展狀態,進而實現農業高產、高質,農業經濟高效的目的。
3.樹立防災減災意識,提高氣象災害的防御能力。
首先,建立農村氣象災害防災減災宣傳教育系統,將減災教育納入各類農村教育體系中,通過該宣傳教育,通過宣傳教育,使氣象災害易發區人群了解災害的起因及防御措施。其次,提高從事農業氣象災害防御相關工作人員專業素質和技能,充分發揮氣象災害監測預警與應急系統的建設效益,從而減少農業生產損失,提高農業經濟效益。
4.逐步建立農業災害保險與補貼機制。
研究建立適合我國國情的災害天氣農業保險模式,建立由政府牽頭,商業保險公司參與,補貼與政策扶持相結合的農業保險新模式,有效化解農業災害風險,穩定農業生產。
5.增強生態意識,農業生產與氣象資源利用可持續發展。
氣象災害的發生與環境有密切關系,在新農村建設中,要加以對水資源污染控制與保護,人居環境改善與防災減災進行統籌考慮,比如對山、水、林等合理開局,統籌考慮村鎮小氣候形成,避免發生氣象災害。
五、結語
1.1加強監測預警能力建設
不斷加強災害監測預警能力建設。建設了六要素自動氣象站,鄉鎮加密自動氣象站,酸雨觀測站、土壤觀測站和衛星接收站;建設了雷電監測儀和紫外線觀測儀。宜春風廓線雷達和宜春新一代多普勒天氣雷達已投入業務使用。這些監測項目的建成對提高氣象災害預警能力發揮了重要作用。
1.2加大防災、減災、避災知識宣傳
通過多種手段加大防災減災避災知識宣傳,讓防災避災方法家喻戶曉。積極利用下鄉、上街、培訓、廣播、電視、報刊、電子顯示屏、黑板報、手機短信、“2121”電話和互聯網送防災抗災知識進農村、進學校、進社區、進企業。同時通過這些有效手段及時將各種災害發生的信息及時傳送到廣大群眾手中,使各級黨政領導指揮能力和群眾自身防災能力普遍提高。建立中小學校、鄉鎮場、村、企業、小II型以上水庫氣象信息員隊伍,他們既是氣象信息的傳遞員又是各種災害的收集員和報告員。
1.3制定災害應急預案
制定了氣象災害應急預案。明確了人員和職責,一旦出現災害可以隨時啟動相關應急預案,做到快速反應,指揮有序,抗災及時得力,有備少患。
1.4加強研究做到科學減災
減災手段和方法需要不斷創新。我市高度重視減災研究工作。一是成立了綜合減災專家組,定期會商預測災害出現的時間、地點和強度,提出防范建議和措施。二是每年給出一定的經費用于減災研究,近幾年多項研究成果獲得省市政府和有關部門的獎勵。
2持之以恒做好氣象防災減災工作
不斷總結經驗,加強科學研究,千方百計提高預準確率,提高災害性天氣的預警預報水平,為各級黨政領導指揮防災抗災提供優質的決策服務。同時將氣象災害信息及其防范措施通過各種有效手段迅速傳播到廣大群眾手中。將氣象災害損失減小到最低取限度。加快各涉災部門的信息共享機制和平臺的建立。提高氣象防災減災效率。不遺余力地加強監測預警能力建設。加強綜合氣象觀測系統建設,加強人工影響天氣工作。加強應對氣候變化研究。做好氣象災害防御規劃編制工作??茖W制定新農村建設規劃,避開雷電、地質災害易發區。
3不斷提高個人避災能力
3.1學習掌握雷電知識
雷電分為直擊雷、球形雷、感應雷和雷電波侵入。直擊雷是直接擊打到建筑物或人體身上的雷;球形雷是指出現不規則的球狀雷,也是目前的防雷難點;感應雷是巨大雷電流沿著附近突出物或導體向周圍傳播;雷電波侵入是由于雷擊架空線路上或空中金屬管道上產生的沖擊電壓沿線或管道迅速傳播的雷電波。全球每年因雷擊造成數十萬以上人員傷亡,幾十億美元的經濟損失。隨著全球變曖氣候異常,雷電強度愈來愈強,加上經濟社會的快速發展,雷電災害愈來愈多,損失愈來愈大。
3.2注意個人防雷,確保安全
摘要:分析得出影響天水蘋果正常生長的主要農綜合評價z業氣象災害是前秋9月大氣干旱、冬季12—2月暖冬高溫、蘋果花期4月下旬高溫干旱和春季4月下旬低溫危害。各災害發生頻率在53%~70%之間,以前秋9月干旱最多,春季4月下旬低溫危害最少;前秋9月大氣干旱以中—大災為主;其他災害均以輕、中災最多,大災居次;各種災害因子重災年份最少,僅在6%~15%之間。農業氣象災害綜合評估除輕災評估準確率略低,為89%外,中—重災評估準確率均達100%,災害評估效果比較理想,對農業防災減災有一定的指導意義。
關鍵詞:氣象;災害;蘋果生產;甘肅天水
我國是自然災害頻發國之一,年均災害損失約510×108~640×108元。其中由氣象災害引起的損失占85%左右,僅干旱、洪澇、風暴潮、冰雹、低溫冷害這幾種氣象災害造成的糧食損失占所有自然災害損失的97%左右,直接經濟損失占總經濟損失的76%以上[1]。天水地處黃土高原與西秦嶺山地大陸性干旱半干旱氣候區,海拔在750~3120m之間,年均氣溫7.0~11.1℃,年降水量430~600mm之間,平均日照總時數2000~2400h,無霜期156~188d,極適宜優質蘋果生產,是甘肅省主要蘋果產業發展基地,所產蘋果以個大、色艷、硬度強、糖分高、品質佳、耐儲存而深受廣大客商和消費者青睞,“花牛蘋果”已獲得全國知名品牌類注冊證明商標,是支撐天水市經濟發展的四大支柱產業之一。天水市現有蘋果面積約6.5×104hm2,總產量約54×104t。但由于境內山多川少,溝壑縱橫,海拔高差大,氣候差異顯著,屬全國氣象災害高發區域,干旱、洪澇、冰雹、低溫冷害等氣象災害頻繁發生,蘋果產量、品質和優質率提高很慢,極大地限制了蘋果產業化發展。
近年來,氣象災害評估技術研究已引起眾多學者高度關注,但大多局限于單種氣象災害[2-5]的定性化研究。特別是針對多年生果樹,在實況災害資料極度缺乏的情況下,果樹氣象災害風險評估的研究報道很少。為此,本文利用統計學方法,確定影響該地蘋果生產的主要農業氣象災害因子,并將各農業氣象災害因子劃分等級,進行天水主要農業氣象災害對果樹作物量化評估影響研究,為有效防御農業氣象災害,最大限度減輕或減免農業損失提供參考。
1資料來源與研究方法
1·1資料來源蘋果產量資料取自天水市統計年鑒1978—2007年;相關氣象資料取自天水市關山區清水、渭北旱區秦安和河谷區麥積二縣一區氣象站1978—2007年氣象觀測資料。
1·2研究方法
1·2·1代表點的選取根據天水氣候區劃,選取渭北旱區、關山區和河谷川區蘋果種植面積較大的秦安縣、清水縣和麥積區作為代表點。
1·2·2蘋果產量資料的處理蘋果氣候產量資料分解的方法和準確性,會直接影響蘋果農業氣象災害的分析評估研究。
在參照僅有的農業氣象災害觀測調查資料的基礎上,將天水市蘋果總產量資料按3、5年滑動平均法、線性法、正交多項式法、指數法等多種函數分解方法[6]提取其趨勢產量。統計分析表明:天水市蘋果總產趨勢產量的提取以指數法效果最佳(圖1),趨勢產量提取方程為y=8682·2e0·126t(y:趨勢產量;t:時間序列,t=1,2,3,…;n=30;r=0·93)。用y′i=(Yi-yi)/yi×100%計算逐年蘋果總產量動態相對偏差百分率[6-7](y′:蘋果氣候產量增減率;Yi:蘋果實際產量;yi:逐年蘋果趨勢產量;i:年份)。
1·2·3影響天水市蘋果總產量的主要農業氣象災害因子的提取農業氣象災害對天水蘋果生產的影響研究[8]中,通過分區統計分析,得出影響天水渭北旱區、關山區和河谷川區三區蘋果正常生長的主要農業氣象災害均為上年秋季9月大氣干燥度,冬季12月至2月負積溫的光照條件訂正值和蘋果花期4月下旬平均最高氣溫的大氣相對濕度訂正值,春季低溫晚霜凍出現頻率和危害程度正在逐步減輕。
為了更進一步提取影響天水市蘋果總產量的主要農業氣象災害因子,將3個氣候區主要災害因子與天水市蘋果總產量動態相對偏差百分率進行逐步回歸[9],建立如下影響蘋果氣候總產量的主要農業氣象災害因子提取方程:式中,y′i為蘋果總產量動態相對偏差百分率;K′9秦安為渭北秦安上年秋季9月大氣干燥度∑T≤0℃×Q12-2麥積為河谷區麥積冬季12—2月負積溫的光照條件訂正值;TM4月下旬/U麥積為河谷區麥積蘋果花期4月下旬平均最高氣溫的大氣相對濕度訂正值;Tn4月下清水為關山區清水蘋果花期4月下旬平均最低氣溫。12—2月暖冬高溫雖然不屬于氣象學上定義的氣象災害因子,但隨日益加劇的暖干氣候[10],暖冬高溫對蘋果生長影響極大,僅次于前秋9月干旱災害。
1·2·4氣象災情等級劃分標準將渭北秦安上年秋季9月干旱(用大氣干燥度表示)、河谷區麥積暖冬(用冬季12—月負積溫的光照條件訂正值表示)和花期高溫危害(用蘋果花期4月下旬平均最高氣溫的大氣相對濕度訂正值表示)、關山區清水春季低溫危害(用4月下旬最低平均氣溫表示)4種標準化處理后的主要農業氣象災害標準值作為成災變異值。再將1978—2007年30年成災變異值中大于或等于0·1以上的成災變異值(春季低溫為小于或等于-0·1以下的成災變異值),按變異值的離散程度[11]分成相等的4個組,從小到大將災情等級依次劃分為輕災、中災、大災和重災4個等級,并采用分級賦值和內插法依次賦以1~3、4~6、7~9、10~12。9月干燥度(秦安)、暖冬(麥積)和花期高溫(麥積)成災變異值小于0·1為無災;春季低溫(清水)成災變異值Z大于0·1為無災,無災年份災害等級分值ci按0分賦值(表1)。
1·2·5災情指數的計算及綜合評價方法式(1)得出影響天水市蘋果總產量的主要農業氣象災害為渭北秦安上年秋季9月大氣干旱、河谷區麥積12—2月暖冬和4月下旬花期高溫干旱、關山區清水春季4月下旬蘋果花期低溫危害。
為此,本文將以上4種災害作為影響天水市蘋果總產量的主要農業氣象災害因子。用式(1)計算得出的相應站點災害因子的貢獻率(方程中相應災害因子系數/4種災害因子系數絕對值之和×100%)作為相應站各類災害因子的影響權重(wij:其中渭北秦安9月干旱w1=37%;河谷區麥積暖冬w2=27%,花期高溫危害w3=22%;關山區清水春季低溫危害w4=14%),并與其對應站點相應災害類型的等級分值相乘,4種災害類型進行累加[式(2)]就得到農業氣象災情的災情指數(Pk),并以此作為農業氣象災害危害評估指標,與蘋果氣候產量增減率實況分級進行對比分析(蘋果氣候產量增減率實況亦分為無、輕、中、大、重5級,分級方法同災害成災變異值分級)。
Pk=∑4j=1Cij×wij(2)式中,Pk為災情指數;Cij為4種災害等級分值(i:1978—2007年各年份,i=1,2,3,…,30;為4種農業氣象災害,j=1,2,3,4;下同);wij為相應災害因子的影響權重。災情指數(Pk)越大,表明農業氣象災害對農業生產的影響越大,災情越重;反之,對農業生產的影響小,災情越輕。
2綜合評價
2·1主要農業氣象災害分布表2是影響天水蘋果生產的前秋9月干旱、冬季12—2月高溫、花期4月下旬高溫干旱氣候和春季4月下旬低溫發生頻率統計。1978—2007年30年中,前秋9月旱災最多,發生頻率70%,主要以中—大災為主,占旱災年份的52%;輕災年份次之,占38%;重災年份最少,占10%。暖冬和花期高溫災害次之,發生頻率分別為63%和67%,均以輕災為主,分別占災害年份的47%和45%;中—大災次之,分別占47%和40%;重災年份最少,分別占5%和15%。春季低溫危害最少,發生頻率53%,仍以輕災居多,占災害年份的50%;中—大災次之,占44%;重災年份最少,占6%。
2·2綜合評價將式(2)計算的逐年農業氣象災害綜合災情指數(Pk)分成1、2、3、4、5相等的5個組從小到大將災情等級依次劃分為無災、輕災、中災、大災和重災5個等級與蘋果總產量動態相對偏差百分率實況分級(表3)進行對比分析。
天水市1978—2007年30年逐年主要農業氣象災害對蘋果生產的影響進行綜合評估,并與實況(表4)進行對比分析。評估無災11年,與實況相符10年,評估準確率91%。災害年份中,評估輕災9年,與實況相符8年,評估準確率89%。評估中災5年,大災5年,重災1年,均與實況相符,評估準確率均為100%。災害年份除輕災評估準確率略低外,中—重災評估準確率較高,特別是重災的1991年、大災的1984年、1987年、1989年、1992年和1997年,蘋果均出現較大幅度減產,災害評估效果比較理想。
3結論與討論
(1)分析得出影響天水蘋果正常生長的主要農業氣象災害是前秋9月大氣干旱、冬季12—2月暖冬高溫、蘋果花期4月下旬高溫干旱和春季4月下旬低溫危害。各災害發生頻率在53%~70%之間,以前秋9月干旱最多,春季4月下旬低溫危害最少;前秋9月大氣干旱以中—大災為主;其他災害均以輕、中災最多,大災居次;各種災害因子重災年份最少,僅占6%~15%。
(2)綜合評估表明:影響天水市蘋果生產的農業氣象災害綜合評估除輕災評估準確率略低(89%)外,中—重災評估準確率均達100%,災害評估效果比較理想。
(3)由于蘋果災害實況調查觀測資料極少,給蘋果災害的評估研究工作帶來了極大不便。
為此,本文主要采用統計學方法,利用蘋果產量資料,在參照僅有的農業氣象災害觀測調查資料的基礎上,將指數法分解后的蘋果總產量動態相對偏差百分率,按其離散程度確定為無災、輕災、中災、大災和重災5種災害程度實況類型。影響天水市蘋果總產量的主要農業氣象災害因子的提取,也是采用了統計分析方法,進行理論提取。研究結論除輕災評估準確率略低外,中—重災評估準確率較高,在缺乏農業氣象災害實況觀測調查資料的情況下,可作為氣象災害評估的有效方法,對農業防災減災有一定的指導意義。但因蘋果災害實況災情資料極少,現實生產中仍有待更進一步研究驗證。
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