华北地区冬小麦干旱风险评估的初步研究.pdf

6卷3期自然灾害学报Vo1．6+No．3
1997年8月JOURNAIOFNATURAI，DISASTERSAug．1997
／一
、一℃
华北地区冬小麦干旱
互童娄秀荣暇／
(中国气象科学研究院．北京100081)

摘要
作者在率文中探讨了利用风险分析进行气象灾害影响评估的方法。根据华北地
区冬小麦干旱的特点．确定了小麦各发育阶段在有限灌溉条件下的干旱指标及发生
概率。利用FAO产量与水分关系模型，计算出干旱引起的减产率一并综台考虑当地
抗灾性能和承灾体密度．得到冬小麦各发育阶段墨全生育期的干旱风险度，进行分级
定量评估。为小麦持续高产稳产决策提供科学依据。
主题词：冬小麦干旱旦堕兰苎些垦
中国图书—P4—20．
616

引言

华北地区是我国重要的粮食生产基地之一，冬小麦产量占全国夏粮总产的四分之三，对全
风国的粮食产量有较大的影响。但是华北地区水资源短缺，干旱频繁，严重地制约农业生产的发
险展。因此，正确、客观地评估干旱对华北地区冬小麦的影响，为制定防灾、减灾对策提供科学依
评据是气象为农业服务的重要任务。目前，历史干旱对农业影响的评估大多是对典型年的气候特
估征、影响范围受灾程度进行描述，分析所用的干旱指标基本未考虑作物对干旱的响应，损失的
评估缺乏定量依据，更没有涉及农业生产过程中的非气象因素。
的为了更科学地评估干旱对小麦生产的影响，作者采用了自然灾害风险分析方法。选择能够
初反映土壤一作物一大气系统水分运动的干旱指标，综台考虑干旱概率、抗灾性能和承灾体密度等
S步多种因素，对华北地区小麦干旱风险度进行客观评估，旨在为小麦高产稳产和减灾救灾提供科
学依据，同时探讨利用风险分析进行气象灾害影响评估的方法。
研
究2冬小麦干旱风险分析方法

风险分析是一种用于评价灾害损失的方法，主要包括风险辨识、风险估算和风险评价三个
部分。风险辫识主要描述可能对系统产生影响的各种因素；风险估算着眼于定量分析处于风险
中的系统特性．阐明灾害的成因、发生概率及其后果；风险评价则在此基础上为决策提出建
议“]。干旱是一种气象灾害，但是它对农业的影响不仅取决于气候条件，还与农业生产本身以
及社会经济等因素有关。因此，本文进行冬小麦干旱风险分析时建立了干旱概率、产量损失、抗
灾性能和承灾体密度等四个模型，进行综合分析和定量评估(图1)。

本文得到国家科委85-0060117《华北农业干旱篮酗预报与影响评估技术研究}课题资助。
王石立：副研究员收稿日期：19901—16

·64·自然灾害学报6卷

2．1干旱概率模型
该模型包括冬小麦干旱指标的确定
—曩模—篓型率l抗蠢模董型能il』j承省模型
和干旱发生概率分析蒸散是土壤一作物—～=一广
大气系统中水分交换的连续过程。实际土l产}损一暖雨厍]
壤水分条件下的农田蒸散量(ET)与土I堕型J
壤水分适宜时的农田最大蒸散量(E)口巫亟匝
4
的比值(相对蒸散)可较好地反映作物口巫亟匿
水分亏缺程度J因此，本文采用相对蒸
图1冬小麦干旱风险评估系统
散作为表征小麦干旱的物理量。选取华北
地区具有代表性的个站点．利用1956表1各发育阶段干旱强度指标(相对蒸散)

～1995年冬小麦生长季逐旬气象、发育
期、土壤水文资料，计算了进行有限灌溉的
冬小麦不同发育阶段的相对蒸散。根据造
成不同减产程度【<10、10～2O、>
20)的相对蒸散值，确定各发育阶段干旱强度(轻、中、重)的指标(表1)。按照指标，计算了各
发育阶段不同干旱强度韵发生概率

2．2损失模型
本研究以小麦产量的减少表示损失大小应用FAO产量与水分关系模式计算干旱引起
的减产率：
1一【y。／Y)一K(1一。／E)(1)
式中y为实际产量；y为水分适宜条件下由辐射和温度决定的最高产量；K为作物水分亏
缺反应系数，它依作物不同发育阶段对水分的敏感程度而异。用Ry表示减产率，RET表示相
对蒸散，则：
RY—K(1一RET)(2)

2．3抗灾性能模型
灌溉是防御、减轻干旱的主要农业生产措施，产量水平反映一个地区农业生产水平和抗御
灾害的能力。故本文灌溉水平和产量水平表示抗灾性能的高低。灌溉水平为冬小麦灌溉面
积与种植面积的比值，产量水平以当地不同年代的平均产量与所在气候区最高产量之比表示。

2．4承灾体密度模型
干旱造成的损失与小麦种植面积有关。种植比例越大，承灾体的密度越大．发生干旱时产
量的损失也越大。文中小麦种植面积与耕地面积比表示承灾体密度。

2．5冬小麦干旱风险度计算

R一(尸，×RY，)×(1—1RL)×(1一YL)×C(3)

式中尸为一定干旱强度的概率；RY为减产率；i为干旱强度；P×RY表示某干旱强度下减产
损失的概率为干旱等级数；1RL表示灌溉水平；为产量水平；C指冬小麦种植面积占耕
地面积百