Earth's Future: 全球变暖未来情景下天气指数保险的应用效益研究

北京师范大学国家安全与应急管理学院、应急管理部—教育部减灾与应急管理研究院张朝教授团队在Earth’s Future发表研究长文探讨了全球变暖的未来情景下天气指数保险的应用效益。

全球变暖加剧了极端天气事件的发生频率和强度，从而引发粮食减产并造成农户收入下降。目前已有大量研究从加强农业田间管理和良种培育等角度提出应对性措施，但鲜有研究从金融工具角度展开可行性分析。北京师范大学国家安全与应急管理学院、应急管理部—教育部减灾与应急管理研究院张朝教授团队在Earth’s Future发表研究长文首次探讨了作为金融避险工具的天气指数保险是否能在未来极端热害影响下有效保障农户的经济收益。

在我国主要水稻种植区（图1），研究团队基于极端热害的定义和1990-2010年的气象均态设计了数千种灾害情景，进而在灾害情景的驱动下通过作物模型MCWLA-Rice和机器学习XGBoost的混合模拟过程得到了国内主要水稻种植区的热害脆弱性曲线，并计算了在CMIP6全球气候模式中三种升温情景（SSP1-2.6,SSP3-7.0和SSP5-8.5）下对应的未来水稻热害单产损失及经济总损失，最后通过对比未来升温情景中应用天气指数保险前后农户收入的变化来分析天气指数保险的经济效益。

图1 本文的研究区域

资料来源：Zhang et al. [2022]

研究结果表明水稻的热害脆弱性呈现出明显的地域与种植季度的差异（图2），从而会影响水稻热害致损评估的结果。相比于历史数据，未来水稻单产的热害损失率在SSP1-2.6,SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下最大增长幅度分别可达5%、18%和26%；相应地，2021-2100年期间的全研究区水稻总产热害经济损失最高可达4600、10970和15410亿美元。相比于未投保情景，若所有农户均购买天气指数保险并得到100%的热害损失赔付，天气指数保险则可有效提高未来农户的收入水平（增幅13%）并降低收入的不确定性（降幅36%）。但同样值得警惕的是，未来天气指数保险的纯费率也将会水涨船高，从历史时期的5%一路飙升至21世纪末的30%。

图2 分区分水稻类型的脆弱性曲线

资料来源：Zhang et al. [2022]

本研究首次证实了天气指数保险可有效应对未来极端热害带来的水稻减产风险，为完善建设国家粮食安全保障体系提供了更多的科学依据。但天气指数保险的实际落地应用需多部门协同推进，且保险产品的设计应持续跟进当地的农业种植与气候变化情况进行本地化调整，从而尽可能地发挥最大效益。

论文原文

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https://doi.org/10.1029/2021EF002534

引用

Zhang, J., Zhang, Z., Wang, C. Z., Wang, X. H., Zhang, L. L., Ma, X. L., & Tao, F. L. (2022). Weather index insurance can offset heat-induced rice losses under global warming. Earth's Future, 10, e2021EF002534.

研究团队介绍

北京师范大学国家安全与应急管理学院粮食安全研究团队现在职老师两名，张朝教授和徐佳路副研究员，一名博士后张静博士和在读研究生若干名。自2008年以来团队一直聚焦于全球变化与粮食安全研究；在全球农情信息遥感反演、跨尺度农业灾害快速评估、粮食作物多尺度产量预报、农业生产系统优化和农业保险智能化设计等方面取得了一些成果，发表百余篇论文（H-index 45），被引8000余次，拥有自主知识产权的国家发明专利10项；团队成员担任Agricultural Systems 等国际杂志编委。

团队目前正在扩编，招收固定编制科研教学岗位老师，请有意向的博士研究生关注公众号【粮食安全研究与宣教】或者张朝个人主页 https://www.researchgate.net/profile/Zhao-Zhang-66?ev=prf_overview

关于期刊

Earth’s Future 是一本探索全球变化和可持续性的跨学科开放获取期刊，发表水、空气、食品、能源、灾害、气候、生态系统、人类健康和人口统计学方面的研究、综述与评论，以探究地球及其居民的状态并预测其未来，评估地区和全球性的挑战与机遇。

2021年影响因子：8.85

5年影响因子： 9.27

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