苹果气象灾害保险指数设计研究范文

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摘要:为了尽早开展庆阳苹果政策性农业保险，合理规避由于气象灾害造成的损失，根据庆阳市气象观测资料、苹果物候资料、产量资料及灾害调查，确定了苹果花期前后冻害、果实膨大期高温及冰雹为苹果生产影响最主要的气象灾害，并以此确立了花期前后冻害、果实膨大期高温及冰雹的气象灾害风险等级，设计了气象保险指数模型，对灾害风险等级进行了评估。

关键词:苹果；气象灾害；保险指数；模型

苹果居庆阳市农业“三大主导产业”之首，2017年栽植面积11.8万hm2，产量90万t，均为甘肃省第一。庆阳苹果通过国家农产品地理标志认证、国家绿色食品认证、无公害农产品产地认证，获“庆阳苹果”证明商标。庆阳被有关部门授予“中国优质苹果之乡”，县区部分地方为“中国优质苹果基地重点县”。由于气候变化，全球灾害性天气和其他风险不断增多[1-3]，粮食安全及农户收益的不确定性增加。为了应对灾害不利影响，确保农户收入稳定，庆阳市开展了玉米、冬小麦、马铃薯、烤烟等政策性农业保险。但是，作为首要发展的产业，苹果产业政策性农业保险尚未开展，主要原因是气象灾害损失随机性大、灾害影响定量确定难、保费难以核定等。为此，我们通过对苹果关键生育期主要灾害的联合调查，分析评估影响苹果产量和品质的气象灾害，探索庆阳市苹果气象灾害保险指数，以期通过开展政策性农业保险，合理规避由于气象灾害给果农造成的损失，有效转移果业生产中的潜在风险，促进果农与保险业的双赢。

1资料来源及研究方法

苹果物候期资料由甘肃省西峰农业气象试验站提供，苹果物候期是该站常规观测项目。相关气象资料由西峰国家基本气象站提供，资料年份为1990—2016年。苹果栽植面积及总产量资料由庆阳市果业局及统计局提供。受全球气候变化影响，庆阳市气候对农业生产较为有利，热量资源增加，冻害发生几率降低[4-5]。但苹果是受气候变化影响大的树种，从萌动到采收，可能遭受的气象灾害有霜冻冻害、干旱、高温、冰雹、阴雨寡照等，这些灾害对苹果品质和产量影响很大，灾害严重的年份损失过半。近年来推广的果园覆盖保墒及节水灌溉技术，干旱的不利影响明显降低；分步摘除双层果袋和铺反光膜等技术的推广缓解了秋季阴雨寡照影响果实着色的问题。近年来庆阳市推广果园架设防雹网，但覆盖面比较小，因此，冰雹是制约苹果产业的一大气象灾害，且损失有加重的趋势。因此，我们主要针对苹果花期霜冻冻害、膨大期高温及冰雹等确定灾害性天气的风险等级、定损评估模型和农业保险指数。以苹果花期的平均气温、最低气温、霜冻出现频率，生长膨大期最高气温，以及冰雹的大小、降雹持续时间等作为主要研究对象，采用数理统计方法研究分析灾害特征。采用Excel2010软件进行数据统计和制图。

2苹果灾害保险指数

2.1苹果花期霜冻

2.1.1花期时间开花期是苹果对气温最敏感的时期，一般在花蕾膨大期到幼果期易发生霜冻。据西峰农业气象试验站1990年以来苹果物候观测资料，庆阳市苹果花蕾膨大期到幼果期时间为：花蕾膨大期4月2日，初花期4月20日，盛花期4月24日，终花期4月30日，幼果期5月9日。庆阳市苹果花蕾膨大期到幼果期主要时段在4月上旬到5月上旬。

2.1.2霜冻频率从图1可以看出，1990年以来，庆阳市苹果花期霜冻出现次数10次。其中，1990—1999年，最低气温整体平稳，苹果花期霜冻出现的频率低；但2000年以后，年份间最低气温变化幅度大，花蕾膨大期到幼果期最低气温霜冻频发，2006年花期最低气温达-5.2℃，2010年达-4.0℃。

2.1.3花期霜冻风险等级确定庆阳苹果以‘红富士’为主，‘红富士’属花期较易受霜冻的品种，花期霜冻的临界温度为：花蕾期-3.8～-2.8℃，开花期-2.2～-1.6℃，幼果期＜0℃。根据同期气象资料、苹果冻害气象预警指标和灾害调查，按照最低气温强度，将苹果花期霜冻冻害农业保险分为3个等级：低风险等级，-2℃＜Td＜0℃；中风险等级，-4℃＜Td≤-2℃；高风险等级，Td≤-4℃（表1）。

2.1.4花期霜冻气象保险指数模型受全球气候变化影响，庆阳市春季气温升高较为明显[6-7]，苹果生育期提前，霜冻造成的损失明显加重。造成苹果花期霜冻冻害的气象因子为降温过程日最低气温，因此将降温过程中最低气温设定为低温冻害指数，并建立了苹果花期霜冻冻害指标及产量定损标准（表2）。2.1.5花期霜冻风险等级评估根据庆阳市地形地貌、历年霜冻灾害调查，结合庆阳市霜冻灾害区划资料，苹果主产区的西峰区什社乡、温泉镇中东部，庆城县驿马镇西北部、高楼乡、赤城乡东部，合水县何家畔乡东部、店子乡，宁县新庄乡为霜冻灾害发生高风险区。

2.2苹果果实膨大期高温灼伤

2.2.1高温出现时间根据资料分析，庆阳市伏期出现对苹果生产有明显影响高温干旱的时间在7月上旬到8月中旬。因此，将高温危害主要保险时间确定为：7月1日至8月20日。

2.2.2果实膨大期最高气温变化情况从图2可以看出，1990年以来，庆阳市苹果膨大期最高气温亦呈现升高趋势，其中1997年和2017年出现了2次极大值（36.4℃），造成果园落果增加，果面灼伤皲裂。1990年以来，西峰区≥35.0℃的高温天气出现了2次，概率为7.1%。

2.2.3苹果高温灼伤风险等级确定农业保险关注的是对苹果产量、品质及商品率产生的明显影响的高温天气。≥32.0℃的高温天气会造成套袋苹果灼伤，尤其是≥35.0℃的高温天气及连续出现会造成苹果严重灼伤，产生裂纹、干瘪及落果。如2017年7月上旬末到下旬初庆阳市出现了持续高温天气，除正宁县外，日平均最高气温≥35℃天数在3～12d，9—11日最高气温为35.5～39.9℃，环县、华池、西峰、宁县为历史次高值，其余各县达历史最高值，突破气象历史记录。据与果业局联合调查，全市范围出现了苹果灼伤，受灾率普遍在5%以上，高温严重的区域庆城、镇原部分地方受灾率达20%。因此，农业保险关注的重点应该是35.0℃以上的高温天气。

2.2.4苹果高温灼伤气象保险指数根据最高气温设定为高温灼伤指数。高温灼伤指数是以连续一段时间内高温超过阈值部分的累加值，以35.0为阈值，即触发条件。

2.2.5苹果高温灼伤风险等级评估根据庆阳市灾害风险区划及历年苹果高温灼伤灾害调查，确定庆城县驿马镇、高楼乡、赤城乡，西峰区彭原镇、什社乡东部、显胜乡，合水县板桥乡、何家畔乡、西华池镇，宁县新庄乡、焦村镇、瓦斜乡等地为灾害发生高风险区。

2.3苹果冰雹灾害

2.3.1庆阳市冰雹特点庆阳市地形复杂，下垫面植被稀少，气温差异大，易形成强烈上升气流，是甘肃省多雹地区。庆阳市冰雹具有点多面广、持续时间较长、危害严重的特点。平均每年发生9.4点（次），最少年1点（次），最多年22点（次）。庆阳冰雹发生的季节性比较强，最早出现在4月26日，最晚出现在10月24日，主要集中在主汛期，5—9月占全年的98%以上，这也是对苹果危害最大的时期，其中5月平均1.5点（次），6月平均2.7点（次），7月平均3.4点（次），8月平均1.0点（次），9月平均0.8点（次）。

2.3.2冰雹灾害风险等级确定冰雹发生时期不同，对苹果的危害也不同，有时危害是毁灭性的。果园受灾程度与冰雹的大小、密度、持续时间等相关，但目前冰雹的观测资料极为有限，只是在气象观测点进行。因此，苹果冰雹危害等级需要在灾害调查现场时，根据冰雹持续时间、密度综合分析评定，并参照表3确定灾损率。

2.3.3冰雹灾害气象保险指数设定冰雹灾害指数是以一次降雹过程中的最大值与时间的算数关系，以出现降雹为标准，并结合降雹的持续时间计算冰雹灾害指数。冰雹灾害指数=冰雹最大直径（mm）×降雹时间（min）赔付金额=冰雹灾损率×赔偿标准

2.3.4冰雹灾害风险等级评估根据庆阳市地形地貌及历年冰雹灾害调查，确定正宁县周家镇、永和镇、山嘉镇，宁县早胜镇、中村镇，庆城县高楼乡、赤城乡，西峰区什社乡、温泉镇，镇原县屯子镇等地为苹果冰雹灾害发生高风险区。

3小结

为了减轻灾害天气对苹果生产的不利影响，从庆阳苹果生长发育对产量和品质影响的主要气象灾害中，选择了花期前后冻害、果实膨大期高温及冰雹作为苹果政策性农业保险的研究对象，提出了风险等级，建立了灾害指数模型，并对灾害影响进行了评估，弥补了当地苹果产业政策性农业保险空白，拓宽了当地的保险承保范围。通过本研究，制定适合庆阳当地苹果产业发展的、易于操作的、便捷高效的政策性苹果农业保险指数，是与市保险公司联合推进苹果种植产业保险定损惠农业务项目的基础性气象科技支撑工作，使庆阳苹果早日开展政策性农业保险业务，最大限度地开展商业保险，分担气象灾害对果农造成的经济损失，引导保险业与果农的双赢机制的形成，促进陇东苹果黄金带规模化生产的稳步发展，为气象科技精准脱贫提供技术支撑。

参考文献

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作者：车向军 张天峰 周忠文 张谋草 单位：甘肃省庆阳市气象局