气候变化与城市发展对城市气象灾害的影响及对策——以西安市为例

利用西安市1951-2006年气温、降水、风以及天气现象等气象观测资料,分析了在全球变暖及城市发展背景下,西安市城市干旱、城市内涝、高温热浪、大风、冰雪天气、雷电灾害等主要城市气象灾害特征及影响.随着城市建设的快速发展以及气候变化的加剧,水资源供需不平衡造成的城市干旱仍是西安可持续发展面临的重要问题;20世纪90年代以来,在降水呈现减少趋势下,极端强降水发生的频率增加,城市内涝严重;高温热浪、雷电灾害、大风、降雪冰冻天气等城市气象灾害对城市的正常运转的影响也日益突出.针对城市气象灾害的影响,从气象防灾减灾体系建设方面提出了城市气象灾害的防御对策.     

2003年我国的气象灾害特点及影响

2003年,我国气象灾害发生频繁,出现了洪涝、干旱、高温热浪、低温阴雨、台风等主要气象灾害和天气气候事件.本文利用国家气候中心和国家民政部收集的气象资料和灾情资料,对我国发生主要气象灾害予以简要评述.     

重庆暴雨、热浪、干旱时空格局及聚类特征

基于1966—2021年重庆区域34个气象站观测日值数据,选择暴雨、热浪、干旱3种典型气象灾害,依据国家标准、采用Mann-Kendall和Sen趋势法分析了3种灾害的时空变化特征,采用SaTScan时空扫描统计法研究了3种灾害的时空聚类特征。结果表明：1966年以来重庆平均热浪频次呈增加趋势,2001年以来暴雨和热浪明显增多、干旱总体减轻;重庆大多数地区暴雨、热浪变化以上升为主,特别是热浪,44%的区县热浪显著上升。暴雨和热浪事件易在东北部偏东地区和西部、西南、中心城区三区交界处聚集,热浪和干旱事件易在西南、中部、东南三区交界处和典型年份聚集。暴雨和热浪灾害在20世纪80年代及以后东北部聚集增多,热浪和干旱灾害在20世纪90年代及以后聚集区向东北迁移;暴雨、热浪和干旱灾害在20世纪80年代以前主要在东南部和西部地区聚集、在20世纪80年代及以后聚集范围明显缩小。基于时空扫描统计法揭示的研究区暴雨、热浪、干旱灾害时空聚类特征与灾害发生事实及Moran’s I方法结果基本一致,该方法和结论对重庆区域多灾种并发的诊断和综合风险防范具有一定参考价值。     

气候变化背景下我国城市高温热浪的风险分析与评估

针对气候变化背景下高温热浪愈加频繁的变化趋势,从风险分析角度提出了高温热浪灾害风险概念模型,探讨了我国1983-2012年高温热浪频数和强度的变化特征;为解决风险评估建模时决策者难以有效评判的情况,构建了犹豫层次分析法(Hesitant Analytic Hierarchy Process,H-AHP)和逼近于理想解的排序方法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)相结合的高温热浪风险评估模型,并以华东地区6座城市作为承险体进行了分析验证。结果表明,所建模型能够合理构建高温热浪风险指标体系,得到与事实接近的量化评估结果,研究思想和方法途径可为其他气候灾害评估和风险防范提供参考。     

基于协同联动的高温热浪应急预案研究

在全球变暖的大背景下,不断增强的城市热岛效应与城镇化过程中内在的脆弱性等因素叠加,使多数地区都面临着极大的高温热浪的潜在威胁,因此编制高温热浪应急预案并开展研究已成为提高风险管理和应急能力的必要路径。然而,目前不仅缺乏成体系的预案及其相关的研究,而且现有气象灾害应急预案研究较为零星且往往忽略了部门间的联动建设。鉴于此,在构建高温热浪预案体系的基础上,引入协同联动机制,对其运行的组织架构和流程进行探讨,着重说明在应急过程中不同阶段的任务分解和各部门在不同行动环节的协同联动。最后,基于灾害大数据平台构建多场景适配的预案体系并对其实施效果进行监控和反馈,实现预案的全过程优化,以保证预案的可操作性,增强应急工作的成效性。     

关注气象灾害

正大气对人类的经济建设及国防建设等造成的直接或间接损害,称为气象灾害,它是自然灾害中的原生灾害之一。气象灾害在自然灾害中出现次数最多,发生范围最广.危害面最大,造成的损失最严重。联合国的有关报告指出,过去十年全球发生的气象灾害,导致30多万人丧生,造成经济损失超过8000亿美元。我国幅员辽阔,气候、地质务件复杂,是世界上气象灾害最严重的国家之一。台风、暴雨、雷电、洪涝、干旱、大风、冰雹、大雾、沙尘暴、高温热浪、低温冻害、雾霾等气象灾害时有发生.气象灾害占我国自然灾害的71%以上.每年气象灾害要造成国民经济数千亿元的损失.约占国内生产总值的3%-6%。     

基于REOF的四川省高温热浪时空分布特征分析

本文采用高温热浪的国家标准计算四川省155个站点1959—2016年5~9月逐日热浪等级并统计热浪天数,采用REOF分析研究四川省高温热浪的时空变化特征,用"取最小分类值法"将四川高温热浪划分为盆地盛夏热浪区、盆周盛夏热浪区、攀西南部初夏热浪区、盆南盛夏热浪区和常年无热浪区5个区域。结果表明:(1)四川省高温热浪自20世纪90年代以来呈明显增多趋势,其间2006年和2016年尤为显著;(2)四川高温热浪具有明显的地域特征,以盆地盛夏热浪区范围最大、高温热浪强度最强,其次是盆周盛夏热浪区,攀西南部初夏热浪区和盆南盛夏热浪区范围较小;(3)各个热浪类型区域的阶段性变化有所不同,盆地盛夏热浪区20世纪60—70年代高温热浪有增多的趋势,80—90年代前期高温热浪偏少偏弱(受凉夏影响,其它各区类似),1995年开始高温热浪增多增强趋势十分明显;盆周盛夏热浪区,1998年以前少有高温热浪,1998年以后增多增强,2016年高温热浪罕见;盆南盛夏热浪区20世纪60年代至70年代高温热浪趋弱,80年代和90年高温热浪天气较少,2003年以后增多增强,2013年高温热浪尤为突出;攀西南部初夏热浪区,2005年以前出现高温热浪的机率较小,2005年以后明显增多增强,2014年强高温热浪最强。     

农作物气象灾害风险识别与评估研究

以安徽省来安县水稻和萧县玉米为例,通过构建气象灾害指数和异常优化匹配技术量化气象灾害与产量损失之间关系,进而实现作物气象灾害风险的识别与评估。考虑到作物产量存在年趋势,利用直线滑动平均法(LMA)法进行产量年趋势剔除,获得产量年际波动率数据;根据研究区及作物生长期特征,用三种气象要素(降水、温度和光照)构建研究区长江的五种气象灾害(干旱、洪涝、高温、冻害、寡照)指数,并利用逐日气象要素值计算气象灾害指数的年极值与年累计值,获得气象灾害指数时序数据;基于气象灾害属于异常天气事件,导致作物产量异常的原理,采用气象灾害指数异常与产量损失异常匹配的方法来识别气象灾害与产量之间的关系。同时,通过调整异常阈值标准来逐步寻找最优的气象灾害指数与产量损失关系模型。借助关系模型,可对来安县水稻和萧县玉米的各种气象灾害风险进行模拟,获得各种气象灾害风险曲线和期望减产率,并据此对各气象灾害风险大小进行排序。农作物气象灾害风险识别与评估技术具有重要的实际应用价值,为农业气象灾害风险的监测及农业天气指数保险产品的开发提供重要的技术支撑。     

江南地区茶树高温热害时空分布特征及风险区划

为研究江南茶区茶树高温热害的时空演变特征及其风险区划。利用江南地区87个气象观测站1957-2007年逐日气象资料,结合前人研究成果,提出了茶树高温热害致灾的气象指标;利用Matlab,Arc GIS9.3及小波分析法统计并分析了51a高温热害的时空分布与多时间尺度变化规律;根据灾害等级发生的频次及强度,构建了高温热害风险指数,并利用该指数对江南地区茶树进行了风险区划。结果表明:(1)江南地区茶树轻度、中度、重度、总热害分布差异显著,基本上呈现南高北低的态势。(2)分析期内,各级灾害年际变化幅度大,呈现出先减小后增加的趋势。(3)各等级灾害存在明显的多尺度特征。(4)茶树高温热害发生的高值区主要分布在浙江金华—龙泉—衢州一带、江西景德镇—樟树—宜春以南大部分地区。该研究结果可为我国南方茶树种植布局和气象灾害防御提供参考。     

2003年我国十大极端天气气候事件

2003年我国极端天气气候事件及气象灾害发生较为频繁,特别是淮河流域特大洪水、南方持续的高温热浪及伏秋连旱,造成了严重影响.另外,低温阴雨、秋汛、台风、局地暴雨等也较为突出.本文利用我中心气候业务系统所得资料,对2003年我国极端天气气候事件作一综合评述.     

我国气象灾害的分类与防灾减灾对策

本文根据气象灾害特征、致灾因子和天气现象类型,将我国的气象灾害划分为7大类20种.为了适应科学防灾减灾和社会、经济快速发展的需求,必须加快大气监测、信息加工和气象灾害预警能力为主要内容的气象现代化建设;加强气象灾害的机理研究;制定科学防灾减灾对策.     

整体性政府视角下高温热浪应急管理的协同联动机制研究

针对我国高温热浪灾害处置普遍存在的问题,引入整体性治理和自组织理论,构建高温热浪应急管理的全维度结构模型,构建一个多层级、跨部门、全流程的处置平台,探索应急管理的协同联动机制;系统梳理分阶段、多尺度的应急处置和全流程、多系统的风险控制,以此揭示平台的时空运行序列。基于现行行政体制,通过信息传递网络串联多元应急力量,实现全流程跨区域联防和多部门协同的统一,为提升区域高温热浪的综合防范能力提供参考。     

基于监测数据挖掘的高铁气象灾害风险评估方法研究

气象灾害风险评估对高铁气象灾害防御具有重要的指导作用。在分析了影响高铁运行的主要气象要素的基础上,研究了高铁气象灾害风险评估指标体系,包含致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体暴露性、脆弱性和防灾减灾能力等,探讨了高铁多灾种和单一灾种的气象灾害风险评估方法。以大风灾害风险评估为例,建立了大风灾害风险评估指标体系,基于熵权法研究了大风危险性,在此基础上,采用加权综合评价法对大风风险进行了分析。结合具体线路风监测数据,研究了相应线路大风风险,并进行了风险区划。与基于气象部门数据开展的铁路气象灾害风险评估相比,基于铁路气象要素监测数据的气象灾害风险评估对气象要素的时空特性反映更加细致,更能代表铁路沿线气象灾害特征,研究可为高铁气象灾害防治提供参考。     

关注阴晴冷暖 防御气象灾害

<正>编者按：气象灾害是自然灾害中最为频繁而又严重的灾害。一般包括天气、气候灾害和气象次生、衍生灾害。气象灾害有20余种,主要包括暴雨、雷暴、冰雹、大风、沙尘暴、龙卷风、大雾、高温、低温、台风、冻雨、霜冻、寒潮、干旱、洪涝等。近年来,在全球气候变化背景下,各类极端天气气候事件频发,气象灾害造成的损失和影响不断加剧。因此提高国家综合气象防灾减灾能力,增强全民气象灾害防御意识是减轻气象灾害损失的必要之举。     

2001年我国主要气象灾害综述

2001年，我国气象灾害频繁，干旱，台风，暴雨，沙尘暴，高温，冻害，雪灾等都有不同程度的发生，特别是干旱尤为严重，各种气象灾害给国民经济造成较大损失，本文就几种主要气象灾害的发生特点及影响进行分析和评述。     

台风灾害气象指数保险相关技术方法初探

气象指数灾害保险是目前全球范围内广泛研究的一种风险转移工具,它可以克服传统的自然灾害保险的局限性,在农业保险领域应用前景广阔。以福建省连江县为例,依据连江县台风灾害及台风活动特征,将能够对连江县造成一定损失的台风分成分别以大风、大雨和大风雨为主导的3类。结合连江站相关气象数据及概率分布建立了广义的台风灾害气象指数,最后构建了保险赔付路线图,以供有关部门参考。     

我国主要农业气象灾害指标研究进展

由于我国气候复杂,作物在其生育期间经常会遭遇农业气象灾害,其中干旱、低温冷害、寒害和高温热害是我国常见的农业气象灾害。针对这4种灾害,归纳了其常用的灾害判别指标,并对各种指标的优劣、界定范围及其在各领域的主要用途进行了总结,同时也对目前灾害指标存在的问题和改进的方向提出了看法,为今后进一步改进灾害指标及各类灾害的监测评估及防灾减灾工作提供参考。     

城市高温热浪调控机制模拟研究

在全球气候变暖和城市化加速发展的共同影响下,高温热浪事件频繁发生、日趋严重。为了分析屋顶亮化、城市绿化和地表增湿在调节城市热力环境、缓解城市高温灾害中的作用,本文选择了2013年8月的高温天气过程,利用耦合了城市冠层模式的WRF模拟系统,采用屋顶亮化、屋顶绿化和地表增湿3种不同的调控方案模拟分析其对城市热环境、湿度和近地面热量通量的影响,及其不同的降温效果和影响时段。研究发现:(1)3种调控方案通过改变城市地区的辐射过程或者能量平衡过程,降低白天尤其是正午时分的近地面气温,可有效的减缓夏季城市地区的高温热浪。(2)采用地表增湿方案,当城市街道表面含水层厚度从0mm增加到3mm时,潜热通量迅速增加,感热通量迅速减少,降温迅速。这说明在白天用较少水量多次对城市街道增湿,是一种显著降温的有效方法。     

油茶气象灾害普查和风险区划研究——以湖南为例

基于2006—2016年湖南油茶测产数据和同期临近气象站逐日气象观测数据,采用极端天气气候事件影响判识、气象灾害指标独立性检验和相关检验等方法筛选构建湖南油茶主要气象灾害指标;采用气象灾害发生概率与油茶减产率乘积之和构建气象灾害综合指数,基于1961—1990年、1991—2020年湖南500 m×500 m历史气象资料小网格数据和2021—2050年气候变化预估网格数据,分别统计各网格点气象灾害综合指数,绘制不同气候背景下油茶气象灾害综合区划图和油茶气象灾害综合风险区划图。结果表明：影响湖南油茶的主要气象灾害为春梢萌动期低温多雨、盛花期低温阴雨、幼果期低温、果实膨大高峰期干旱、油脂转化和积累高峰期高温、果实成熟期阴雨,综合影响等级除高山区外,大部地区为气象灾害低影响区,对湖南大力发展油茶有利。通过该研究方法得到的结果较现有研究有了新的发现：(1)气象条件对油茶产量的影响需从当年追溯至上年的春梢萌动期;(2)油茶果实膨大高峰期干旱指标有效降水日数较降水总量更重要;(3)油脂转化和积累高峰期的主要气象灾害是高温;(4)在气候变化大背景下,油茶气象灾害高影响等级在减轻,但中、低风险区范围明...     

福建省茶叶气象灾害致灾危险性区划与评估

为了摸清福建复杂地形下茶叶单灾种及多灾种综合致灾风险,利用福建省1972—2014年气象数据和农业统计资料,构建致灾因子危险性区划指标体系,基于AHP-EWM方法和加权综合法量化计算各指标权重和灾害风险指数,开展茶叶单灾种及多灾种综合致灾危险性区划,评估福建省茶叶气象灾害致灾危险性。结果表明:福建茶树萌芽至展叶期寒冻害的致灾危险性最大,其次是越冬期冻害和采摘期连阴雨,而夏季高温和夏秋旱对茶树致灾的影响相对较小。福建大部茶区的气象灾害综合致灾危险性呈轻度至中度,轻度危险区主要分布在福建沿海地区及南部内陆县市的部分地带;中度危险区主要分布在除沿海地区和鹫峰山区、戴云山区、武夷山区、玳瑁山区和博平岭的高海拔地域以外的地域;重度以上危险区主要分布在鹫峰山区、戴云山区、武夷山区、玳瑁山区和博平岭山区的高海拔区域,其中1 000 m以上高海拔地区有严重气象灾害危险性。建议在轻度至中度气象灾害危险区增加茶叶种植面积,重度灾害危险区必须通过优化茶叶种植结构,种植耐寒的中小叶种及晚生的春茶品种,以避开气象灾害威胁,同时加强茶叶气象灾害的监测预警和防御,通过"避"和"防"的措施减轻茶叶气象灾害风险;而对于高海拔地区(1 000 m以上)有严重气象灾害的危险性区域,种植风险高,不适宜种植茶叶。