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文章标题：Preseason maize and wheat yield forecastsfor early warning of crop failure
标题译文：季节前玉米和小麦产量预测：作物歉收的早期预警
发表期刊：Nature Communications
在线时间：2024.08.23
通讯作者：Weston Anderson
作者单位：Earth System Science Interdisciplinary Center, University of Maryland, USA; NASA Goddard Space Flight Center, USA
研究背景
Background
为了有效应对粮食危机，需要提前6到12个月的农作物歉收预警信息。然而，目前这样的产量预测几乎不存在。研究通常集中在季节内预测，而不是季节前预测。最近的研究显示通过利用气候预测的最新进展，特别是对厄尔尼诺南方涛动（ENSO）的多年预测，可以提前对全球范围内的玉米和小麦产量进行有效预测，尤其是在ENSO对作物产量影响较大的地区。
主要结果
Results
玉米和小麦的季节前产量预测在全球范围内分别有15%和30%的农田区域显示出较高的预测效能。预测在非洲东南部和亚洲东南部的玉米，以及南亚、中亚、澳大利亚和南美洲东南部的小麦上尤为有效。小麦的预测效能在某些地区甚至在收获前超过18个月仍保持有效。
预测系统结合了ENSO阶段的历史作物产量异常概率和基于模型类比的ENSO预测，来预测生长季节末期产量低于正常水平的可能性。在收获前6至9个月，对于小麦，预测效能（ROC分数）超过0.55、0.6和0.65的国家分别代表了34%、25%和18%的小麦收获面积；对于玉米，这些比例分别为27%、7%和2%。预测的可靠性在南非、津巴布韦、印度、阿根廷和泰国等国家表现良好，观察到的产量异常频率与预测概率相匹配。
文章图表
Figures & tables
图1："季节前预测模型示意图"
图2："收获前6至21个月的ROC分数图"
图3："按领先时间和国家数量划分的ROC分数图"
图4："按目标季节分解的选定国家的ROC分数图"
图5："选定国家的可靠性图，展示低于正常产量的观察频率与预测概率对比"
图6："收获前10-13个月的ROC分数图"
图7："1982年厄尔尼诺事件期间玉米低于正常产量概率的预测与实际观测对比图"
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