我國自然災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用

1、我國自然災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用自然災(zāi)害是制約人類社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素。我國幅員遼 闊，地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自然災(zāi)害發(fā)生頻率高，且類型較多，不易預(yù)知 和控制，不僅給人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來了嚴重的威脅，也給國家和 社會安全帶來了不可估量的損失。特別是近幾十年來，全球氣候變暖正沿 著不可逆轉(zhuǎn)的趨勢持續(xù)上升，再加上一些極端天氣等氣候事件時有發(fā)生， 嚴重阻礙了我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展。1災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)在我國的應(yīng)用自進入新世紀，自然災(zāi)害問題已引起了我國的高度重視，對氣候變化 和防御自然災(zāi)害的相關(guān)工作受到了社會各界的高度關(guān)注和支持，這在一定 程度上有助于我們國家的長遠發(fā)展和持續(xù)進步。20

2、06年和2007年，我國 相繼出臺了2部相關(guān)的法律。同時，不斷改進并逐步完善與災(zāi)害防御有關(guān) 的法律和制度，不斷提高災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報水平，不斷擴大災(zāi)害應(yīng)急避險的科 普宣傳工作，在一些災(zāi)害種類上的預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)也有了一定發(fā)展。1.1山洪災(zāi)害山洪災(zāi)害形成于地質(zhì)條件、地貌狀況、氣象條件和人類工程活動等多 種因素的綜合作用，特別是強降雨，是誘發(fā)山洪災(zāi)害的主要因素。由此看 來，山洪災(zāi)害預(yù)報預(yù)警的關(guān)鍵問題就上升為研究降水與山洪災(zāi)害的分布特 點這兩者之間的關(guān)系。近段時間以來，國內(nèi)多個省市通過統(tǒng)計分析當?shù)氐?山洪災(zāi)害時空分布特征和降水過程的特點，有針對性地建立了山洪災(zāi)害氣 象條件等級預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)。對上述系統(tǒng)的分析成果

3、表明，山洪災(zāi)害具有很大的隨機性和不確定 性，但究其本質(zhì)，又具有很大的規(guī)律性；當日降水量雖然是引發(fā)山洪災(zāi)害 的最主要、最直接因素，但前期的有效降水和連續(xù)降水累計值也推動了山 洪地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，它們之間有著千絲萬縷的關(guān)系。將日綜合雨量、累計 有效降雨量等控制性指標共同作為預(yù)報預(yù)警山洪災(zāi)害的臨界雨量，再將雨 量預(yù)報模型應(yīng)用于災(zāi)害等級的預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)已取得了相對規(guī)模的成果，且 實踐證明，這種方法十分有效。依據(jù)當?shù)氐臑?zāi)情資料和降水資料和本地國土資源廳提供的地質(zhì)災(zāi)害易 發(fā)程度區(qū)劃圖，統(tǒng)計分析當?shù)胤秶鷥?nèi)的每個月的山洪災(zāi)害發(fā)生次數(shù)與每月 平均降水量之間的相互關(guān)系，并得出山洪災(zāi)害的總次數(shù)與日降水量N25 mm大雨

4、以上量級降水總?cè)諗?shù)的空間分布關(guān)系，總結(jié)出山洪災(zāi)害與降水之 間的時空分布特征；根據(jù)日綜合雨量與山洪災(zāi)害發(fā)生次數(shù)的關(guān)系確定各預(yù) 報預(yù)警風險等級的臨界雨量值，將兩者應(yīng)用于預(yù)報預(yù)警效果的檢驗，經(jīng)過 綜合分析并最終得出結(jié)論。1.2降雨型災(zāi)害黃土高原及秦巴山地的自然地理狀況和地質(zhì)條件均比較復(fù)雜，在這一 類地區(qū)的災(zāi)害類型主要有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等，誘發(fā)這些 災(zāi)害的主要原因是地質(zhì)地貌的固有屬性、地層巖性、降水和人類活動等因 素的相互影響、相互約束，一旦地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài)遭到破壞，勢必引發(fā) 地質(zhì)災(zāi)害。研究表明，強暴雨天氣和連續(xù)降雨是災(zāi)害發(fā)生的主要導(dǎo)火索， 它隱含著誘發(fā)災(zāi)害的臨界降雨量。因此，運用不同

5、地域的臨界雨量作為本 地的預(yù)警系統(tǒng)研發(fā)是不可行的，僅僅從降水這個單一角度來確定臨界雨量 遠遠不夠，不同地域災(zāi)害發(fā)生的風險區(qū)劃也是必不可少的一個關(guān)鍵內(nèi)容。 在降雨型災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)將氣象和災(zāi)害風險的耦合關(guān) 系進行綜合考慮，以建立降雨型災(zāi)害氣象的預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)。當前的災(zāi)害預(yù)測預(yù)報技術(shù)和方法研究大體上分為2類：一類是由日本 學者率先提出的以災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)在機理和實驗分析來建立模型從而開展預(yù) 報工作；另一類是采取對降雨進行觀測的方法，通過數(shù)理統(tǒng)計來研究當?shù)?的降雨量、降雨強度和降雨過程與災(zāi)害在空間分布與時間上的對應(yīng)關(guān)系， 根據(jù)研究結(jié)果，建立降雨型災(zāi)害的預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，這種系統(tǒng)還可用于檢測 滑

6、坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，從某種意義上來說，它也是一種時空耦 合?；谝欢ǖ南到y(tǒng)平臺和相關(guān)的系統(tǒng)模塊，得出相應(yīng)的結(jié)果，在降雨型 災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的輸出主要有3種方式，將后臺運行結(jié)果直接 轉(zhuǎn)化為圖片便于利用；將地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)應(yīng)用于結(jié)果分析，以便在 短時預(yù)報平臺中能夠得到精確詳細的顯示。此外，預(yù)報平臺還具備放大、 縮小和拖動功能，在預(yù)報結(jié)果中，紅色代表焚害發(fā)生的可能性很大、橙色 次之、黃色最小。1.3滑坡災(zāi)害近年來，滑坡災(zāi)害預(yù)警預(yù)報工作取得了較為顯著的成果。目前，關(guān)于 此種災(zāi)害的預(yù)警方法有面狀預(yù)警和點狀預(yù)警兩種，且以面狀預(yù)警為主。面 狀預(yù)警的突出特點是預(yù)警單元面積大，在國內(nèi)，更是

7、將預(yù)警單元提升為上 萬平方千米，這就對結(jié)果的精確度造成了一定的影響，因此，政府為了提 高工作效益，逐漸加強了“點狀”預(yù)警在預(yù)警工作中的應(yīng)用。在國內(nèi)，浙江 省山區(qū)面積較大，且臺風、暴雨等自然災(zāi)害發(fā)生頻繁，再加上山體穩(wěn)定性 差，突發(fā)性的災(zāi)害較多，極易導(dǎo)致滑坡災(zāi)害的發(fā)生。針對這一災(zāi)害的防災(zāi) 形勢，應(yīng)開展小范圍的災(zāi)害預(yù)警預(yù)報工作，也就是滑坡“點狀”災(zāi)害預(yù)警預(yù) 報，以最大程度的縮小預(yù)警范圍，從而提高預(yù)警精度。點狀預(yù)警工作的基本工作原理是將近似于“點狀”的行政村作為一個預(yù) 警單元，并對一些典型的預(yù)警單位展開實地調(diào)查，全面收集有關(guān)地形、地 貌、基礎(chǔ)地質(zhì)、歷年地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃調(diào)查等相關(guān)資料，并分析每個預(yù)警單元 發(fā)

8、生滑坡地質(zhì)災(zāi)害潛在能力的大小和災(zāi)害發(fā)生時降雨閾值之間的相互關(guān) 系，建立有針對性的以降雨大小為變量預(yù)警系統(tǒng)?；聻?zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)通常將系統(tǒng)作為載體，根據(jù)需要選擇合適的系 統(tǒng)模型來研究出合理的預(yù)警方法。建立一個預(yù)警模型通常有統(tǒng)計分析法、 機理分析法和其它監(jiān)測方法3種。統(tǒng)計分析法旨在通過統(tǒng)計與對比分析歷 史降雨數(shù)據(jù)和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生情況，得到滑坡災(zāi)害的時空分布與凈雨過程 的關(guān)系，即兩者之間的定性、半定量或定量關(guān)系。機理分析法是將水文學 方法作為首要的分析方法，將出發(fā)點定在降雨-滲流-災(zāi)害發(fā)生的過程，分 析滑坡災(zāi)害的形成機理，常見的有抽象模型法、數(shù)值模擬法、室內(nèi)模擬實 驗法和現(xiàn)場模擬實驗法等4種類型。1

9、.4汛期災(zāi)害每年的汛期，由于降雨、暴雨所誘發(fā)的自然災(zāi)害現(xiàn)象比比皆是。而諸 如一些不穩(wěn)定斜坡、危巖、變形體等的并未發(fā)生明顯位移的自然災(zāi)害所隱 含的潛在危害還未被人們所認知，一旦處于強降雨條件下，這些不易察覺 的潛在危險將會引發(fā)新的滑坡、崩塌、泥石流，給人類社會帶來巨大的經(jīng) 濟損失。汛期氣象地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)就是通過將降雨誘發(fā)災(zāi)害的因素 進行概率量化，再根據(jù)降雨量的大小判斷出誘發(fā)滑坡、崩塌、泥石流的發(fā) 生概率，然后進行系統(tǒng)性的整合，得出某一降雨范圍內(nèi)災(zāi)害發(fā)生的較精確 的概率值，以便對災(zāi)害易發(fā)區(qū)的預(yù)報概率做出準確判斷。2我國災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)的完善由以上內(nèi)容可知，我國的災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)已應(yīng)用

10、于多個領(lǐng)域， 且都取得了一定的成果，但本質(zhì)上的工作卻也還存在著一些缺陷，若想使 當前的預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)工作進一步發(fā)展，還需注意以下幾點。2.1建立健全相關(guān)法律法規(guī)體系自然災(zāi)害影響著社會生活的方方面面，它需要政府、有關(guān)部門和社會 公眾的共同努力。出臺有關(guān)自然災(zāi)害防御體系的相關(guān)法律法規(guī)，明確落實 各級人民政府及有關(guān)部門在自然災(zāi)害預(yù)防工作中的職責和任務(wù)，規(guī)范和強 化自然災(zāi)害的規(guī)劃以及自然災(zāi)害預(yù)警的信息發(fā)布、應(yīng)急響應(yīng)工作，為自然 災(zāi)害發(fā)生較頻繁地區(qū)的重大工程建設(shè)和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)提供自然災(zāi)害風險評 估；細化各種自然災(zāi)害尤其是極端自然災(zāi)害的預(yù)防具體措施；著重突出和 明確自然災(zāi)害的應(yīng)急機制和措施，從而達到健全自然

11、災(zāi)害防御法律法規(guī)體 系的目的。2.2提升防范能力做好防災(zāi)抗災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)工作的重要基礎(chǔ)是對自然災(zāi)害進行及時準確的 監(jiān)測預(yù)報。制定符合我國氣象及其衍生災(zāi)害的綜合監(jiān)測系統(tǒng)，對自然災(zāi)害 多發(fā)點進行有針對性的建設(shè)規(guī)劃，完善相關(guān)的綜合監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)各部門 制定國家氣象及其衍生災(zāi)害監(jiān)測的相關(guān)標準和觀測規(guī)范，最終提高自然災(zāi) 害的綜合監(jiān)測能力。3結(jié)論全球氣候變暖，極端天氣氣候不斷發(fā)生成為這一時代人們所面對的常 見氣象狀況，因此，防御極端天氣氣候事件成為社會各界關(guān)注的重點。我 們在加強科學研究力度的基礎(chǔ)上，還要注重與國外的合作研究，掌握極端 天氣氣候事件的長期變化規(guī)律，以提高對極端天氣氣候事件的預(yù)報準確 度。同時，不斷將新技術(shù)、新工藝應(yīng)用于預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)中，加大系統(tǒng)的自 動化程度。參考文獻胡娟，閔穎，李華宏，等.云南省山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警方法研究J.災(zāi)害學，2014，29 (1)： 62-66.趙奎鋒，張雅斌.陜西降雨型地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)J.陜西氣 象，2011(6)：9-12.周