Klimatkatastrofer har stört matproduktionen och orsakat avkastningsförluster de senaste decennierna. Dessa katastrofer har hotat matsäkerheten både på lokal och global nivå. Kvantitativ identifiering av klimatkatastrofernas inverkan på grödor och produktion bidrar till att trygga livsmedelssäkerheten och formulera effektiva åtgärder för att hantera klimatkatastrofer.

Förr, grödor och statistiska modeller användes mestadels inom forskning, och skulle kunna skilja klimatförändringarnas inverkan på avkastningen och produktionen av olika grödor. Dock, båda modellerna använde i stor utsträckning klimatindex (som extrem temperatur och extrem nederbörd) för att identifiera sambandet mellan grödor och klimatkatastrofer, och effekterna av extrema väderkatastrofer på grödor och produktion kan inte separeras helt.

Med tanke på begränsningarna av grödor eller statistiska modeller, Prof. Shi Wenjiaos team vid Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research of Chinese Academy of Sciences definierade de faktiskt inträffade sammansatta serierna (AS) och kontrollkomponerade serierna (CS), och kvantitativt separerade förlusterna i avkastning och produktion av de stora spannmålsgrödorna (majs, ris, sojabönor, och vete) som härrör från torka och översvämningar över Kina och stora spannmålsproducerande områden (MGPA) under 1982–2012 med hjälp av metoden superposed epoch analysis (SEA), som är lämplig för att analysera förlusterna i grödor och produktion som orsakas av klimatkatastrofer som torka och översvämningar.

Forskningen visade att mellan 1982 och 2012, olika reaktioner av torka och översvämningar hittades för huvudgrödor; specifikt, svaren varierade i hela Kina, och bland de tre MGPA.

Översvämningskatastrofen minskade avkastningen och produktionen av större grödor med 4,4-6,8%, medan effekterna av torka katastrof var betydande och utbredd, med avkastningsförlusten för större grödor 4,5–11,6%, särskilt majs och sojabönor, med avkastningen och produktionen sjunkande med 7,8–11,6%. Veteutbytet påverkades av både torka och översvämningar, med signifikanta minskningar med 5,8% och 6,1%, respektive.

Dessutom, risutbyte och produktion var känsliga för både torka och översvämningar, med minskningar med 4,5–6,3%. I de tre MGPA, grödor som odlas i nordöstra Kina (NEC) och Huang-Huai-Hai-slätten (HHH) var mer känsliga för torka; avkastningen och produktionen av endast tidigt ris påverkades avsevärt av översvämningar i Yangtzeflodens (MLYR) mellersta nedre del.

De utvecklade den nya metoden för att direkt bestämma reaktionen av grödor och produktion i olika regioner på klimatkatastrofer och hoppas kunna ge vetenskapligt stöd för jordbrukslösningar av klimatkatastrofer i framtiden.