來(lái)自澳大利亞，德國(guó)和美國(guó)的研究人員已經(jīng)量化了極端氣候(如干旱或熱浪)對(duì)全球主要農(nóng)作物產(chǎn)量變異的影響。

總體而言，根據(jù)環(huán)境研究快報(bào)發(fā)表的研究報(bào)告，玉米，水稻，大豆和春小麥生長(zhǎng)期間氣候因子的逐年變化占產(chǎn)量波動(dòng)的20%-49%。

極端氣候，如極端炎熱和極端寒冷，干旱和強(qiáng)降水，本身占作物產(chǎn)量年際變化的18%-43%。

為了深入了解極端氣候?qū)r(nóng)業(yè)產(chǎn)量的影響，研究人員使用了一個(gè)高空間分辨率的全球農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及近全球覆蓋的氣候和極端氣候數(shù)據(jù)集。他們應(yīng)用了機(jī)器學(xué)習(xí)算法“隨機(jī)森林”(Random Forests)來(lái)梳理出哪些氣候因素在影響作物產(chǎn)量方面發(fā)揮了最大作用。

“有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量異常最重要的氣候因素與溫度有關(guān)，而非降水，正如人們所預(yù)料的那樣，平均生長(zhǎng)季溫度和極端溫度在預(yù)測(cè)作物產(chǎn)量方面起主導(dǎo)作用，”第一作者博士說(shuō)。來(lái)自墨爾本大學(xué)氣候極端氣候和氣候與能源學(xué)院卓越中心的Elisabeth Vogel。

該研究還揭示了全球熱點(diǎn)地區(qū) - 這些地區(qū)產(chǎn)生了世界上大部分作物產(chǎn)量，但最容易受到氣候變化和極端事件的影響。

“我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)熱點(diǎn)地區(qū) - 對(duì)整體生產(chǎn)至關(guān)重要且同時(shí)受氣候變化和氣候極端事件影響很大的地區(qū) - 似乎出現(xiàn)在工業(yè)化作物生產(chǎn)地區(qū)，如北美和歐洲。”

特別是對(duì)于氣候極端事件，研究人員將北美的大豆和春小麥生產(chǎn)，歐洲的春小麥和亞洲的大米和玉米生產(chǎn)確定為熱點(diǎn)。

但是，正如研究人員指出的那樣，全球市場(chǎng)并不是唯一的問(wèn)題。在這些主要地區(qū)之外，在社區(qū)高度依賴(lài)農(nóng)業(yè)維持生計(jì)的地區(qū)，這些主要作物的失敗可能是毀滅性的。

“在我們的研究中，我們發(fā)現(xiàn)非洲的玉米產(chǎn)量與季節(jié)氣候變化的增長(zhǎng)呈現(xiàn)出最強(qiáng)的關(guān)系。事實(shí)上，它是任何作物/大陸組合作物產(chǎn)量的第二高解釋差異，表明它高度依賴(lài)關(guān)于氣候條件，“沃格爾博士說(shuō)。

“雖然非洲在全球玉米產(chǎn)量中的份額可能很小，但該產(chǎn)量的最大部分用于人類(lèi)消費(fèi) - 相比之下，北美只有3% - 這對(duì)該地區(qū)的糧食安全至關(guān)重要。”

沃格爾博士說(shuō)：“由于氣候變化預(yù)計(jì)會(huì)改變氣候變化，并增加大多數(shù)地區(qū)氣候極端事件的可能性和嚴(yán)重性，因此我們的研究強(qiáng)調(diào)了使糧食生產(chǎn)適應(yīng)這些變化的重要性。”

“提高對(duì)極端氣候的抵御能力需要在地方，區(qū)域和國(guó)際層面上共同努力，以減少對(duì)農(nóng)民和社區(qū)的負(fù)面影響，這取決于農(nóng)業(yè)的生活。”