蔣欣蕓 吳錦慧 李華偉 李 剛 劉 佳
(1.紅河州氣象局,云南 蒙自 661100;2.紅河州煙草專賣局(公司),云南 彌勒 652399)
烤煙是紅河州的重要經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè),但受地理位置和地形地貌的影響,烤煙生產(chǎn)常年受到大風、冰雹等氣象災害的威脅。不少學者針對不同地區(qū)和作物都進行了氣象災害風險性大小的研究。已有研究[2-6]大多以單一災種對單一承災體的影響為研究對象,少有[1]針對作物全生育期或關鍵期多災種綜合風險的動態(tài)評估。針對云南省烤煙種植的氣象災害風險,朱勇等人[2]采用烤煙不同生長發(fā)育期的指標進行了低溫冷害風險區(qū)劃;浦吉存等人[3]結(jié)合致災因子危險性、孕災環(huán)境敏感性、承災體易損性和防災減災能力等因子,對受干旱影響較嚴重的烤煙移栽期、生根期和旺長期,進行了干旱風險區(qū)劃。目前尚沒有專門針對紅河州烤煙種植的精細化氣象災害風險區(qū)劃。
文章針對影響紅河州烤煙種植的主要氣象災害,擬進行分災種的風險區(qū)劃和多災種的綜合計算,從而探究多災種綜合評估的方法,同時為本地烤煙生產(chǎn)單位提供趨利避害、減災抗災的生產(chǎn)指導意見。
本文以紅河州種植烤煙的8個縣市為研究對象,各縣市近10年(2011-2020年)的煙葉種植面積和氣象災害受災面積統(tǒng)計資料來源于紅河州煙草專賣局(公司),近30年(1990-2019年)的降水量、極大風速和冰雹的日數(shù)據(jù)來源于cimiss網(wǎng)站,海拔、坡度、縣市邊界、土地利用類型等地理信息數(shù)據(jù)源自省氣象局下發(fā)。
2.2.1 區(qū)劃指標的選擇
根據(jù)相關風險形成理論,風險是由致災因子危險性、孕災環(huán)境敏感性和承災體易損性綜合作用的結(jié)果。據(jù)此,以影響紅河州烤煙生產(chǎn)的暴雨、冰雹和大風3種主要災害為區(qū)劃對象,在分災種區(qū)劃中具體選擇指標如下——
致災因子危險性:烤煙大田生長期(5~9月)各項災害發(fā)生的頻次。其中大風指的是極大風速≥10.8 m/s的風力等級。
孕災環(huán)境敏感性:紅河州地形復雜,氣象災害發(fā)生具有一定的地域性[3]。在研究范圍內(nèi)選擇一定的隨機點,將點的致災因子危險性指數(shù)與海拔、坡度、河網(wǎng)密度分別進行相關性分析,選擇相關性顯著的地理因子,作為孕災環(huán)境敏感性指標。
承災體易損性:以烤煙種植面積為指標,反應承災體的風險暴露性。此外,暴雨區(qū)劃中還選擇了土地利用類型(基于不同類型區(qū)分烤煙種植的可利用性和防范暴雨能力的大?。?,冰雹區(qū)劃中還選擇了防雹點密度。
2.2.2 區(qū)劃指標的處理
(1)歸一化處理:
為消除各指標量綱差異,需對每個指標值進行歸一化處理,生成標準化矩陣。
(2)在GIS中生成柵格數(shù)據(jù)圖層:
對致災因子危險性指標進行“反距離插值”,對防雹點密度進行“點密度分析”,對烤煙種植面積和土地利用類型的要素值進行“面轉(zhuǎn)柵格”,從而把各項指標轉(zhuǎn)換為可計算的柵格數(shù)據(jù)圖層。
2.2.3 確定指標權重進行加權計算
1.在分災種的氣象災害風險區(qū)劃中,指標權重根據(jù)不同指標對烤煙受災的影響程度,咨詢相關專家的意見后得到。
2.根據(jù)不同氣象災害不同程度致災面積所占的比例,計算出各項災害的致災貢獻率,再用分災種區(qū)劃結(jié)果與對應的致災貢獻率加權求和得出綜合性風險區(qū)劃結(jié)果。
對各項指標的計算結(jié)果進行分析時,為較好地區(qū)分不同地區(qū)風險性的高低差異,在GIS中用自然斷點分級法(通過查找數(shù)據(jù)值差異相對較大的相鄰要素對來使用統(tǒng)計方法確定分類間隔)對連續(xù)的柵格數(shù)據(jù)值進行分層。
圖1 紅河州烤煙分災種風險區(qū)劃結(jié)果
圖2 紅河州烤煙種植面積分縣市統(tǒng)計
暴雨高風險區(qū)主要集中在屏邊,從承災體易損性來看,屏邊耕地較少,種植煙草的面積較小,暴雨對烤煙生產(chǎn)的影響也相對較小。冰雹風險性瀘西最高,彌勒與瀘西的交界處、屏邊大部風險次高,其中瀘西烤煙種植面積大,但是防雹點密度較小,冰雹可能造成的損失較大。大風風險性中部煙區(qū)風險較高,其中瀘西全部、彌勒南部、開遠西部、個舊中部、建水東部邊緣達到了最高等級,從烤煙種植面積來看,大風災害可能給瀘西、彌勒帶來的損失較大。
圖3 紅河州烤煙氣象災害綜合風險區(qū)劃結(jié)果
由近10年(2011~2020年)紅河州烤煙的氣象災害資料統(tǒng)計得出,洪澇、冰雹和大風的致災貢獻率分別為0.13、0.74和0.13。進一步對分災種區(qū)劃的結(jié)果加權求和發(fā)現(xiàn),綜合風險性瀘西最高,彌勒東部與瀘西交界處、屏邊大部為次高風險區(qū),石屏、建水、開遠和個舊4個縣市風險較低。瀘西、彌勒東部主要受威脅的災害為冰雹、大風,屏邊為暴雨、冰雹。其中,屏邊暴雨主要發(fā)生在7月,年均1.2次,發(fā)生在烤煙成熟期,對烤煙品質(zhì)和產(chǎn)量影響都比較大。彌勒大風主要發(fā)生5月,年均4.5次;瀘西的大風主要發(fā)生在5月和6月,年均9.3次、4.5次。此時烤煙剛進入團棵旺長期,大風天氣容易造成煙苗倒伏。冰雹災害在各個月份都有可能發(fā)生,往往會給煙葉帶來嚴重的物理損傷。結(jié)合承災體易損性指標來看,瀘西、彌勒種植面積較大,氣象災害對當?shù)乜緹熒a(chǎn)的威脅也比較大。
(1)對紅河州烤煙種植過程中面臨的主要氣象災害進行綜合分析得到,高風險區(qū)集中分布在瀘西,次高風險區(qū)分布在彌勒東部與瀘西交界處、屏邊大部,石屏、建水、開遠和個舊4個縣市風險較低。瀘西、彌勒東部主要受威脅的災害為冰雹、大風,屏邊為暴雨、冰雹。冰雹災害在各個月份都有可能發(fā)生,給烤煙種植造成的損失也最大。從承災體易損性來看,瀘西、彌勒烤煙種植面積較大,烤煙生產(chǎn)所面臨的威脅也相對嚴重。
(2)在氣象災害發(fā)生風險性較高的區(qū)域,建議根據(jù)土地種植條件和社會經(jīng)濟能力,適當調(diào)整烤煙種植面積,或采取有針對性的措施加以防范,如在冰雹易發(fā)種植區(qū),增設防雹網(wǎng)等設備。氣象部門在烤煙關鍵生長期,也要有針對性地開展氣象災害監(jiān)測預報預警,為種植人員提供更為及時、有效的氣象信息。
(3)本文僅以各災害的致災面積占比作為致災貢獻率,但多災種綜合作用的機理比較復雜,如何更為有效地評估各項災害對烤煙種植生產(chǎn)的影響程度,具體方法還有待完善。