地质灾害精细化气象风险预警模型研究——以黄冈市为例

防灾减灾体系建设日益成为目前社会关注的重点,地质灾害气象风险预警是地质灾害综合防治体系建设的重要内容之一。地质灾害气象风险预警是否能够有效防灾取决于地质灾害气象风险预警模型合理与否,黄冈市地质灾害气象风险预警结果存在区域不一致、等级偏差明显的状况,急需以更精细、合理的空间尺度构建地质灾害气象风险预警模型,提高预警结果的可信度。以近十年黄冈市地质灾害为研究对象,基于研究区地质环境综合因素分析,确定了地质灾害的评价指标,并根据评价指标的分级将黄冈市按照150 m×150 m的栅格单元划分为413个地质背景区和4个等级的地质灾害潜势度区;通过地质灾害与降雨的关联性分析,提出区内有效降雨量统计公式;采用第二代显式统计预警模型建立了黄冈市地质灾害气象风险预警模型,以历史降雨及其地质灾害事件检验了所建模型的适宜性,并据此对黄冈市2021年汛期降雨进行了地质灾害预警预测检验,结果表明预测结果与地质灾害发生的实际情况相符合,所建立的黄冈市地质灾害气象风险预警模型显著提升了气象风险预警的精度与可信度,可为区域性公众防灾自救和政府防灾管理提供科学依据。     

衡阳市降水型地质灾害潜势预报预警方法初探

为提高衡阳市降水型地质灾害预报预警的针对性和时效性,本文利用1994—2007年衡阳市地质灾害个例资料和相应的降水资料,分析了地质灾害与降水的关系;划分了地质灾害易发区,并针对不同易发区确定了降水型地质灾害预报预警指标;对预报预警方法进行检验,并提出了改善建议。结果显示:衡阳市降水型地质灾害与前期降水强度、当日降水量等有着密切关系;建立的预报预警方法对衡阳市暴雨突发性地质灾害预报具有较好的地域针对性和准确性,将预报时效延长至24小时,对地质灾害的防御有着重要的现实意义。     

基于Surfer的衡阳气象地质灾害预警系统设计与实现

本文介绍了衡阳气象地质灾害预警系统的工作原理,系统架构设计、系统关键技术及预报效果验证情况。在Delphi环境下以Server2003为基础数据库,以Serfur为图形绘制工具完成了系统开发。系统以遍及衡阳的近300个自动气象站的降水实况资料及日本每天2次(08、20时)滚动数值预报产品为原始数据,通过模型计算未来24小时衡阳各乡镇出现地质灾害的危险等级,并自动形成预警服务产品。从2012年6月11日的地质灾害监测效果来看,系统能较好地监测气象地质灾害的发生,但由于数值预报精度不够,监测点预警危险系数粗放,放大了系统空报率。     

区域地质灾害气象预警模型研究现状与展望

降雨是引发地质灾害的主要诱发因素之一。本文在分析国内外地质灾害气象预警研究进展的基础上,根据目前对地质灾害进行气象预警所采用的模型(方法)的分类,分别对各种类别的预警模型的特点进行了对比分析。结果表明:基于数理统计学原理的隐式(第一代)、显式(第二代)预警模型具有较大的分散性、地域性、分析过程的主观性以及数据不充分引起的不稳定性或不完整性等特点,且对统计样本质量要求较高,存在不能解释地质灾害内部变形机制及预警结果难以验证的缺陷;基于动力学原理的第三代预警模型虽能弥补统计学预警模型的不足,但目前还处于探索阶段,仅局限于个别地区,未能得到更广泛的应用。为了提高预警系统的预警能力,指出三代预警模型的耦合预警将是今后重点研究的发展方向。     

基于PS-InSAR技术的晋城矿区地表形变监测及地质灾害风险预警

地表形变是一种严重的地质灾害现象,不仅严重影响灾害区居民的日常生活,而且会造成巨大的社会经济危害,尤其在采煤区。针对传统地表沉陷监测方法费时费力、无法获取地表沉降面状信息、难以进行地表沉陷灾害评估的不足,基于高分辨率SAR卫星影像,利用永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)技术对山西省晋城市晋城矿区2018年1月至2018年12月期间地表沉陷进行监测,分析获取了该地区地表连续形变情况,并利用该技术获取的海量PS点建立支持向量机(SVM)地质灾害风险评估预警模型,对晋城矿区周边居民点地质灾害风险进行了识别和预测。结果表明：晋城矿区10个煤矿及其周边区域存在较大的地表形变;晋城矿区平均LOS向年平均地表形变速率范围为-37～30.3 mm/a; PS-InSAR技术在晋城矿区地表形变监测中具有可行性,且可以实现矿区地质灾害风险综合识别和预警。     

南宁城市内涝分布特征及其监测预警系统应用分析

利用南宁市2009—2017年城市内涝资料及其自动气象站逐小时降雨资料,对城内104例内涝过程进行了时空特征分析,并对39个内涝点进行内涝等级划分;基于多普勒雷达产品、数值预报产品及城市密集自动雨量观测站数据,采用内涝积水模型及内涝风险等级划分资料,研发出精细化到街区的市内涝监测预警和风险评估系统,实现了城市内涝的实时监测、预警及风险预估。该系统运用于2015年5月4日短时强降雨造成的城市内涝过程,验证结果表明:(1)模拟结果与历史描述基本相符,最大积水深度和位置基本一致,表明该系统具备一定的暴雨内涝动态监测预报能力,对提高城市暴雨内涝灾害的监测预警和风险评估起到了一定作用;(2)由于标本数量过少以及缺乏城市最新实际管网数据等信息,对于个别点预警值与实测值存在偏差,在系统运行过程中,部分参数和致灾阀值需进一步调整,比如可以不断增加标本以及更新城市最新实际管网数据等信息;(3)文中使用的是自动气象观测点实况雨量模拟积水状况,积水过程存在一定滞后性,下一步考虑结合雷达估测降水QPE资料,预警时间将大大提前。     

京津冀区域重污染天气过程数值预报评估新方法

利用区域空气质量监测数据、空气质量模式数值预报产品及天气图资料,建立了一种适用于区域重污染天气过程预报的评估方法,将其用于评估NAQPMS模式系统对2013年和2014年京津冀地区静稳型、沙尘型和特殊型3类重污染天气过程的预报能力,并探讨了重污染天气过程早报、晚报及漏报的可能气象条件原因,以提高预报准确率.结果表明:数值模式系统提前3 d预报重污染天气过程的预报准确率可达57%,秋冬季预报效果好于其他季节,静稳型预报效果好于沙尘型和特殊型.对模式AQI预报结果统计发现,当预报AQI值达到150以上时,实际发生重污染天气过程的概率较大,如定义AQI等于150作为重污染天气预警临界值,模式预报准确率可提高至70%以上.天气系统对污染过程预报有重要影响,WRF气象模式对中低层天气系统位置及强度预报偏差是导致静稳型污染过程早报和晚报的一个重要原因.     

预报预警在地质灾害防治中的应用

本文介绍了江西地质灾害气象预报模型的建立、计算方法,以及预警预报在地质灾害防治工作中获得的成功,对类似条件地区的地质灾害防治工作,具有一定的借鉴作用.     

2015年台风预报服务效果评价

2015年在西北太平洋和南海共有27个台风活动,其中有6个在中国沿海登陆.与多年情况相比较,台风登陆时强度偏大,造成的损失偏重,但人员伤亡偏轻.2015年,中央气象台台风综合路径预报误差为近年来最小,其中24h误差为66 km;针对台风灾害的防御,全年共发布台风预警102次,上报决策服务材料近百期,中国气象局先后启动了5次重大气象灾害(台风)防御应急响应,有效地减轻了台风灾害造成的损失.台风导致人员伤亡的原因主要有两个方面:一是由台风暴雨引发的山洪、地质灾害导致的人员伤亡;二是由台风螺旋云带中激发出的龙卷风导致的人员伤亡.因此,为进一步减少灾害损失,建议:深化气象部门和国土资源部门的合作,加强暴雨诱发山洪、地质灾害气象预报预警业务和监测能力,提升山洪、地质灾害气象预警水平;加强与发达国家的科技合作和科研力量的投入,以提高龙卷风等小尺度灾害性天气系统的监测和预警能力,为灾害防御提供时间上的保障.     

美国环保局第三代空气质量预报和评估系统

美国环保局研制的第三代空气质量预报和评估系统(Models-3)。Models-3由程序管理、科学管理、模式构架、数据库管理、决策管理、软件管理以及研究设计七大部分组成。其中最主要的是程序管理部分。它由中尺度气象模式、排放模式以及通用多尺度空气质量模式三大模式组成。三大模式的核心是通用多尺度空气质量模式(CMAQ)。中尺度气象模式为CMAQ提供气象场的数据；排放模式为CMAQ提供排放物的资料；CMAQ则利用上述的数据资料对污染物在空气中的物理和化学过程进行空气质量的数值预报。文章给出了一个个例的预报结果。