目前，市場對糧食作物、經濟作物等期貨品種的天氣變量研究多為單一因子，且難以量化天氣變量對作物最終產量的影響，但氣候適宜度模型可以在一定程度上解決這個問題。根據已有研究確定作物適宜的溫度、降水、日照和風速區間四個因子，通過隸屬度函數分別建立四種適宜度模型，并通過幾何平均法計算同期光溫水風的綜合氣候適宜度，模擬四個因子的協同效應。分析可知，目前天氣對經濟作物的影響依然存在，后期橡膠、棉花、棕櫚油產量存在下調的可能性。
(資料圖片)
云南原料產出量減少，泰國產區降水量不足
我們選擇經濟作物橡膠樹（滬膠）、油棕樹（棕櫚油）、棉花（鄭棉）作為代表品種，調用相關氣象數據，在以上提及的經濟作物主要產區進行隨機選擇并作為樣本點位，以氣候適宜度模型判斷天氣變量對經濟作物產量的影響。
本文從經濟作物面積增速的角度考慮，以棉花為例，其 i 年到 i+1 年的種植面積增長速度，對 i 年棉花產量做面積增速的線性外推，結果與 i+1 年的實際產量之差，為剔除面積變化影響的產量。由于產量結果主要由種植面積和氣候影響的單產兩種因素主導，所以i大致可認定此為 i+1 年受氣候變化影響的產量，簡稱為模擬氣候產量。對天膠則采用橡膠樹開割面積、棕櫚油采用油棕果的收獲面積，測算模擬氣候產量。
以橡膠樹為例，展現建立氣候適宜度模型的完整過程：溫度方面，月溫度適宜度St計算方法如下公式所示，t為月均氣溫，t1、t2、t0分別為橡膠生長的最低溫度、最高溫度和最適溫度，b為形狀參數。
降水方面，由于橡膠樹一般不需要灌溉，所以暫不考慮灌溉、蒸散等復雜變量對橡膠樹需水量的影響。所用公式如下，r為月均降水量，R1為橡膠樹月度適宜降水，取150mm。
日照方面，日照適宜度Ss計算方法如下公式所示，s為實際日照時數，b取常數5.1，S0為日照百分率為55%的月可照時數。
風速方面，橡膠樹喜微風，怕強風，橡膠月風速適宜度Sw計算方法如下公式所示，w為平均風速，Wl=1.99m/s，Wh=2.99m/s，分別為橡膠樹適宜風速的下限和上限。
月值轉化為年值方面，由于橡膠樹是多年生落葉喬木，我國橡膠樹通常在每年的3月、4月份生長第一蓬葉，第一蓬葉期氣象條件對橡膠樹生長及產量形成影響最大，因此按照如下公式，對各適宜度月值向適宜度年值轉化。
多因子綜合方面，采用幾何平均和綜合乘積的方法，建立橡膠割膠期綜合氣候適宜度模型，St、Sp、Ss、Sw分別為月溫度適宜度、月降水適宜度、月光照適宜度和月風速適宜度。
通過測算2009—2023年我國橡膠的氣候適宜度（以海南權重為2、云南權重為1進行幾何平均計算）可知，我國橡膠的氣候適宜度與模擬氣候產量的線性相關性為0.414，多數情況下可以解釋模擬氣候產量的變化情況。
從季節性規律來看，云南產區的橡膠通常于3月中下旬開割，11月中旬停割。然而，2023年因西雙版納產區氣候干旱，云南產區膠園開割比例較低，占總開割面積的20%—25%。從降水適宜度也可看出，2023年云南產區降水達到適宜標準的時間比往年更遲，產區開割時間延遲將導致年內割膠月份縮短，原料產出減量。
通過測算2009—2023年泰國橡膠的氣候適宜度可知，泰國橡膠主產地包含北緯8度和北緯18度兩大區域，氣候適宜度也按相應權重進行幾何平均計算。泰國橡膠的氣候適宜度與模擬氣候產量的線性相關性為0.407，多數情況下可以解釋模擬氣候產量的變化情況。
從季節性規律來看，泰國橡膠4—10月的氣候適宜度高且穩定，與同為北緯18度的中國海南橡膠產區的氣候規律相差不大。2023年前4個月，泰國橡膠產區的氣候適宜度偏低，預計將對產量造成不利影響。從消息面來看，泰國橡膠協會認為，2023年泰國全國范圍內天氣炎熱，并且干旱、雨水斷斷續續，這都將導致橡膠產量減少，這也與氣候適宜度研究結論相吻合。
疆棉價格波動幅度大，美棉炒作題材料兌現
由于棉花種植依賴灌溉，降水因素對棉花產量的影響不及其對種植成本的影響。由于數據獲取和計算難度原因，本文不考慮計算降水適宜度，加之研究表明，從各氣象條件對不同物候期趨勢變化的平均相對貢獻來看，氣溫因素占到所有平均相對貢獻的65%—85%，所以下文僅以氣溫適宜度來代表棉花的整體氣候適宜度。
圖為新疆棉花氣候適宜度和模擬氣候產量走勢
通過測算2009—2023年的新疆棉花氣候適宜度可知，氣候適宜度與模擬氣候產量的總體線性相關性達0.71。多數年份，新疆棉花的氣候適宜度和模擬氣候產量走勢的方向性一致，僅2017年、2019年出現例外，即出現了天氣狀況較好但實際產量不及預期的情況。我們初步判斷，2017年、2019年出現了溫度、降水、日照、風速以外的對產量有重要影響的因素，如冰雹、蟲災等。
從月度分布來看，2023年4月、5月、6月，新疆棉花的氣候適宜度均處于近15年以來的低位，所以2023年新疆棉花減產成為大概率事件。
從往年分布來看，新疆棉花的氣候適宜度在4月、5月、6月波動較大，7月開始收斂，而8月氣候適宜度連續15年都集中在0.58左右，9月氣候波動繼續加大。由4—9月氣候適宜度總體呈上升模式，可見新疆的獨特氣候特點。我們曾提出，8—9月，新疆棉花受到的天氣影響和最終產量的關聯度比重較大，為重要的天氣影響窗口期，如果出現不利天氣則嚴重影響產量。而從氣候適宜度的月度分布情況來看，新疆2023年8月的氣候適宜度非常穩定，基本不會出現異常情況。因此，對于2023年剩余的棉花生長期，按規律分析，8月的氣候適宜度將越來越好，有望升至0.58左右，前期的不利因素將有所減弱，同時市場炒作天氣題材的動力也在減弱。不過，綜合評估來看，由于前期基礎水平較低，今年新疆棉花氣候適宜度仍將處于多年來的低位水平。
通過統計鄭棉期貨主力合約2009—2023年4—9月的變異系數（標準差/均值），來分析月內價格的離散程度，可以看到，4月、5月、6月、9月鄭棉價格波動幅度較大，7月、8月波動幅度則偏小，與上述新疆氣候規律基本吻合。因此，我們根據統計規律初步推斷，8月鄭棉價格受天氣影響出現明顯波動的概率較小，9月以后可能出現較大波動和投資機會。
通過測算2009—2023年的美國棉花氣候適宜度可知，美國棉花氣候適宜度與模擬氣候產量的變化情況基本吻合。因為美國棉花主產區氣候條件各不相同，所以棉花的物候期也有細微差異，但總體仍遵循4月開播、9月逐步收獲的規律。
從月度分布來看，美棉每年7月的氣候適宜度波動最劇烈。從美棉完整生長期的運行規律來看，美棉4—6月的氣候適宜度逐步上升，但7—8月的氣候適宜度增速下降，9月的氣候適宜度則繼續快速上升。僅從氣候適宜度來看，8月美棉價格可能受天氣影響較大，此時美棉的天氣炒作可能較為順利。
觀察印尼棕櫚油走勢，多因素制約馬棕運行
為達到油棕樹種植生長最佳效益，溫度方面，一般要求種植地多年平均最高溫介于29—32之間，多年平均最低溫介于22—24之間，下面采取的最高、最低、適宜溫度值分別為22、32、26。
降水方面，一般要求年降雨量在2000mm以上，并且平均分布到各月，沒有明顯的雨季和旱季，下文采取月度適宜降水值為200mm。
日照方面，年有效日照在2000小時以上的地區可以獲得良好的產量和經濟效益，油棕樹主產區馬來西亞和印度尼西亞靠近赤道，當地日照可基本滿足種植生長條件，所以不考慮計算油棕樹的日照適宜度。
風速方面，油棕樹的主產地不存在臺風，地形風影響也相對較小，所以不考慮計算油棕樹的風速適宜度。
通過測算2009—2023年印尼油棕樹的氣候適宜度可知，氣候適宜度與模擬氣候產量的線性相關性為0.599，多數情況下可以解釋模擬氣候產量的變化情況。
從季節性規律來看，往年6—9月印尼棕櫚油價格波動幅度較大，主要受到潛在天氣因素的影響。
通過測算2009—2023年馬來西亞油棕樹的氣候適宜度（38個月生長期移動平均的氣候適宜度），結果均表明，馬來西亞油棕樹的氣候適宜度和模擬氣候產量之間的相關性較低，前后數據難以同時解釋模擬氣候產量的變化情況。因此，初步認定馬來西亞棕櫚油產量受到氣候以外因素的影響較多，如勞工短缺問題等。
整體來看，在天氣變量對經濟作物產量的影響分析中，既往的研究多數采取二次曲線的方法分離產量的趨勢產量和氣候產量，也有研究定義了單產豐歉年指數，即單產和過去5年平均單產的增速比率，但我們通過計算發現，分離出的氣候產量、單產豐歉年指數和氣候適宜度的線性相關性均表現不佳。
展望后市，從滬膠市場來看，受利好因素影響，終端車市延續復蘇勢頭，輪胎企業開工意愿相對積極。然而，天氣方面，厄爾尼諾現象不時擾動原料產出，傳統旺季生產節奏將被打斷，供需結構逐步偏緊，價格上行驅動持續增強。
從鄭棉市場來看，2023年，疆棉生長期內氣候條件總體不佳，疊加種植面積下降，本年度疆棉減產確定性較大。我們預計，鄭棉供需格局將趨緊，價格以偏強振蕩為主。
從棕櫚油市場來看，盡管天氣因素增加了棕櫚油供給端的不確定，但實質性影響并不明確，疊加目前棕櫚油正值旺產季，需求并未出現明顯利多。國內方面，庫存水平仍較高于歷史同期，所以棕櫚油價格將呈現振蕩偏弱格局。（作者單位：興業期貨 ）
（文章來源：期貨日報）