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气候数据可提前预警作物歉收

2013.7.24

  随着气候变化给农业生产带来了更多不确定性,各国政府和商业团体也越来越关注对作物产量的预测。据物理学家组织网7月22日报道,一个由日本、美国、英国等多国人员组成的国际小组提出,气候数据可以在收获前的几个月帮助预测某些农作物的歉收情况。相关论文发表在7月21日的《自然·气候变化》上。

  该研究由日本国家农业—环境科学研究所领导。研究人员发现,在大约1/3的全球耕地中,温度、土壤水分与小麦、水稻的收获产量之间存在密切关系。用计算机模型可以提前3个月预测全球约20%的小麦和水稻产地是否会歉收。

  他们利用一个新的作物模型,结合温度、降水预测以及1983年到2006年的卫星观测数据,分析了玉米、大豆、小麦和水稻4种作物。模型显示,对小麦和水稻的预测大部分是成功的。对一些小麦和水稻主要出口国所在地区,如澳大利亚和乌拉圭等地,能提前几个月预测作物歉收情况。除了能预测由严重干旱及其他极端天气导致的大规模作物减产,模型还能预测产量上的一些小变化。

  从全球范围来看,虽然预测精度只有三成左右,但研究人员希望通过完善预测参数来提高预测精度,并指出仅利用气温和土壤水分数据就能够预测到这个水平,今后若能利用更加精密的气象数据,可预测的区域将更加广泛。

  论文合著者、英国利兹大学教授安迪·查林诺说:“极端气候的影响比小的气候变动更容易预测,在全球的许多地方,即使是产量上5%的变化,该模型也能正确地模拟出来。”

  美国国家航空航天局戈达德生物圈科学实验室的莫莉·布朗解释说,气候在作物产量与歉收中的作用或许更直观,但要演示出来却很困难,因为社会与经济因素起了主要作用,包括农业技术、化肥、种子和灌溉设施,是决定一个农场产量的关键。但气候因素仍会引起好坏年景的差异。“我们试图确定天气因素在其中起了多大作用。对于特定地区的特定作物来说,它造成了巨大差异,尤其是对小麦。这篇论文为我们提供了一种工具,有助于理解经济领域之外的变异性来源。”

  该研究项目旨在让贫困国家的农民能在好年景取得更好的收成,在不好年景建立缓冲机制。布朗说:“我们可以制定一个新框架,对卫星数据和气候预测模型做进一步探索。”比如,若能在水稻结籽甚至种植前,预测未来是好年景,农民就能获得贷款用于投资技术,以充分利用好天气优势,保险公司也会降低保费;如果预测是坏年景,可能贷款变少而保费提高,并使决策者预先制定促进粮食生产的举措,投资必要的基础设施,它可能起到一个社会安全网的作用。

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