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關鍵詞:農業氣象災害;研究進展;風險評估;發展現狀;參考信息
結合可靠的氣象災害風險評估理論及風險方法,可以逐漸地加快其研究進展,增強研究工作中存在問題的有效處理。現階段農業氣象災害風險評估研究中各種不利因素的客觀存在,對其研究進展帶來了一定的阻礙作用,需要從不同的角度對其未來的發展做出必要地預測,全面提升我國農業氣象災害風險研究水平,為農業氣象領域服務范圍的擴大提供可靠地保障,更好地確定未來我國農業氣象學的主要研究方向。
1 農業氣象災害風險評估研究的發展
最初的農業氣象災害風險研究起源于20世紀80年代,通過運用風險評價的措施,加強了對風險形成機制的深入分析,并結合系統的方法對各種風險要素及相關的作用進行綜合地評估,間接地推動了農業氣象災害風險評估研究進展,為其實際作用的充分發揮打下了建設的基礎。現階段有關農業氣象災害形成機制的理論較多,像“區域災害系統理論”、“致災因子輪”等,在實際的應用中為災害風險評估效果的增強提供了重要的理論支持,促使農業氣象風險評估研究中存在的問題得到了有效地處理,間接地提升了整體的研究水平。同時,隨著“三因子說”及“四因子說”實際應用范圍的擴大,一定程度上為農業氣象災害學研究領域服務范圍的擴大打下了堅實的基礎。而國際上農業氣象災害風險評估的研究集中在20世紀80年代后期,主要是通過構建完善的風險評估方法體系,對果樹等農業經濟作物進行了深入地研究,形成了基于產量損失風險計算、定量評價等方法,并通過對風速、干旱風險等因素的風險,獲得了可靠的氣象觀測數據,加快了農業氣象災害風險評估研究進展。我國在農業災害風險評估方面的研究要點主要集中在:(1)農業生態區中相關農業經濟作物風險分析模型構建;(2)基于遙感、地面信息資源的農業災害風險評估技術體系構建。這些研究要點相關計劃的有效開展,為我國農業災害風險評估整體水平的提升提供了可靠地保障。
2 農業氣象災害風險評估研究的內容
通過對現階段農業氣象災害風險評估研究進展的深入分析,可知其中包含著豐富的研究內容。這些研究內容主要包括以下方面:
2.1 有關各種致災因子危險性方面的評估
致災因子危險性主要針對的時災變強度及活動頻率,進而對災害風險造成的影響進行綜合地評估。具體的評估內容包括:災害發生時的類型、致災因子的強度大小、影響過程中的持續時間、等級等,評估過程中主要依賴于構建可靠的危險性評價模型及風險估算模型,增強了農業災害風險評估的有效性。與此同時,通過信息擴散技術的有效使用,為我國農業氣象站的災害風險評估提供了重要的技術支持。
2.2 相關承載體脆弱性方面的評估
這種評估主要是指在一些較為危險的區域中承災體面容易受到一定強度致災因子的損害,通過對損害程度而做出的綜合評估。現階段承載體脆弱性方面的評估主要集中在:(1)設置科學的評估指標,對不同因素給農業生產造成的影響進行綜合地評估;(2)對減災能力、耦合防災等不同的要素進行深入地分析,從而構建出相關的參考模型;(3)繪制出有效的作物脆弱性曲線,對不同的災害類型進行必要地分析,掌握脆弱性規律的同時增強實際的評估效果。
2.3 災害風險的綜合評估
通過對農業氣象形成機理的分析,在合成法的支持下對各種影響農業生產的災害風險進行必要地評估,進而構建出可靠的風險綜合評估模型,促使不同地區、不同氣候條件下的風險能夠在一定的時間內得到有效地排除。與此同時,通過農業災害風險綜合評估模型的合理運用,可以獲得可靠的參考數據,間接地降低了相關農業生產活動開展中各種風險發生的幾率。
3 農業氣象災害風險評估研究的方法
現階段適用于農業氣象災害風險評估的主要研究方法包括:(1)基于指標的綜合評估方法。這種方法使用中主要選取的是災害風險指標,并在參考模型的支持下計算出相關的參數,對農業氣象災害風險評估起著重要的保障作用;(2)基于數據的概率評估方法。這種方法使用中需要確定資料樣本數量,并通過對資料序列的有效利用,計算出災害L險發生的幾率;(3)基于情景模擬的評估方法。這種方法主要關注的是可能發生農業災害的過程,利用風險動態評估方式處理實際的問題。
4 農業氣象災害風險評估存在的問題和展望
4.1 存在的問題
通過對當前形勢下我國農業災害風險評估發展現狀的深入分析,發現其中依然存在著一定的問題,對未來農業氣象災害風險的有效預防造成了較大的影響。這些問題主要包括:(1)理論體系不完善,研究中的應用方法較為薄弱。現階段很多的研究理論注重于農業災害的自然屬性,忽略了其社會屬性,影響著研究數據的準確性;(2)缺乏必要的農業災害風險評估標準缺乏規范性,在評估方法、風險表征等方面的缺少必要的規范標準;(3)動態化農業氣象災害風險評估技術有待加強。
4.2 研究展望
作為農業氣象災害學的重要分支學科,未來農業氣象災害風險評估需要從這些方面入手:(1)加強動態風險評估技術的合理運用,構建完善的多災種綜合風險評估體系;(2)注重農業氣象災害風險評估相關理論及方法的深度,利用量化評估及模型支持的方式,全面提升災害風險評估水平;(3)通過對農業氣象災害風險評估指標的有效設置,擴大動態評估技術的實際應用范圍,構建可靠的作物生長模型,加強對各種農業災害風險屬性要素的合理運用。同時,需要深入研究多災種農業氣象災害綜合風險評估技術,構建完善的風險評估體系。
結束語:
做好農業氣象災害風險評估研究進展的相關工作,深入理解其中的研究內容,掌握正確的研究方法,加強對評估過程中存在問題進行深入研究,將會不斷地加快我國農業氣象學的發展速度,擴大其實際的應用領域,滿足實際農業生產活動需求的同時擴大其應用范圍,促使我國的農業氣象災害風險評估研究水平能夠始終保持在更高的層面上。在未來農業氣象學及災害學發展的過程中,加強信息化技術及其它專業技術手段的有效使用,將會更好地發揮農業氣象災害風險評估的實際作用,進而為我國農業生產效益的持續增加提供可靠地保障。
參考文獻
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(1甘肅省西峰農業氣象試驗站,甘肅西峰745000;2甘肅省天水市氣象局,甘肅天水741000)
摘要:為了對當地蘋果生產的防災減災提供參考依據,有必要對蘋果花期霜凍災害進行風險評估。對西峰農試站蘋果開花日期觀測資料及結合災情調查資料運用統計學方法進行分析。結果表明,慶陽市蘋果花期霜凍危害的致災因子主要是西峰區4 月中旬至5 月上旬極端最低氣溫和正寧縣4 月極端最低氣溫,兩因子的影響權重分別達24%和76%;進而建立了慶陽市蘋果花期霜凍危害風險模型并計算了災情指數。使用該模型對1990—2012 年蘋果花期霜凍災害風險評估結果與相對氣象產量進行對照分析,表明災情趨勢完全一致,且災情等級有差異,即發生霜凍危害程度與蘋果所處的開花時期有關:蘋果開花初期遇低溫霜凍時危害較輕,開花末期或坐果期遇低溫霜凍則危害較重。評估結果與實際吻合,所得模型具有客觀實用性。
關鍵詞 :慶陽市;蘋果花期;霜凍;風險評估
中圖分類號:S166 文獻標志碼:A 論文編號:2014-0594
基金項目:甘肅省氣象局科技處“果樹氣象災害風險的綜合評估技術和方法研究”(2014-12)。
第一作者簡介:張謀草,女,1964 年出生,甘肅寧縣人,高級工程師,大專,主要從事農業氣象應用工作。通信地址:745000 甘肅省慶陽市氣象局,Tel:0934-8213784,E-mail:zhangmc8811@126.com。
收稿日期:2014-06-23,修回日期:2014-09-22。
Risk Assessment of Meteorological Frost Disaster During the Blossom Phase of Qingyang Apple
Zhang Moucao1, Yao Xiaohong2, Zhang Hongni1, Zhou Zhongwen1, Che Xiangjun1, Du Jun1(1Qingyang City Meteorological Bureau of Gansu Province, Xifeng 745000, Gansu, China;2Tianshui Meteorology Bureau, Tianshui 741000, Gansu, China)Abstract: In order to provide references of local’s disaster prevention and mitigation, it is necessary to assessthe risk of frost disaster during apple florescence. This paper used statistical method to analyze the observeddata from of apple’s blossom date which were got from Xifeng Agricultural Experiment Station. The resultsshowed that: the main hazard factor of frost disaster during the flowering phase of Qingyang apple, was theextreme minimum temperature of Xifeng during mid April to early May and Ningxian’s in April. These twofactors’influence weights had achieved 24% and 76%, respectively. Then, we built an evaluation model offrost disaster during the flowering phase of Qingyang apple. Comparatively analyzed the frost disaster duringthe flowering phase of apple from 1990 to 2012 by the model, it showed that apple was frosted would be harmedlightly while its early blossom phase, but seriously while its final blossom phase or fruit bearing phase.
Key words: Qingyang; Blossom Phase of Apple; Frost; Risk Assessment
0 引言
近年來氣候變化對中國種植業結構帶來了一定的影響[1],為了應對氣候的這種變化,合理利用氣候資源,人們在種植業結構調整等方面進行了大量研究[2-4],劉德祥等[2]、鄧振鏞等[3]和王鶴齡等[4]認為宜將過去以糧為主的格局向糧、經等多種種植的格局轉變。慶陽市種植業結構也由過去以糧為主的單一種植結構向以糧、牧、林果等多種種植結構形式的轉變。慶陽市屬北溫帶半濕潤、半干旱氣候過渡區,屬干旱、半干旱大陸性氣候,光、熱、水在年內時空分配不均,形成了冬冷多晴,夏熱雨豐的氣候特點。該地年平均氣溫8.7~10.0℃,年降水量409.5~609.8 mm,年平均無霜期150~193 天,年日照時數2262.2~2527.0 h,太陽輻射總量5000~5600 MJ/m2,蘋果生長季≥10℃積溫為2800~3040℃,日照時數為1020~1140 h。這種氣候有利于蘋果的著色和甜度增加,因而該地蘋果在國內屬優質果品,蘋果種植也是其主產果業,2012 年全市種植面積達78600 hm2,產量達42933×104 kg。姚玉壁等[5]認為慶陽市氣候宜以蘋果的種植最為有利,但是近年來氣候變異,暖冬現象日趨明顯,造成果樹萌動期提前,初春寒潮降溫天氣增加,晚霜凍危害出現頻繁,影響著果品的品質和產量[6]。為了估算災害對果業造成的影響程度,為農業生產安排提供依據,楊仕賢等[7]、陳香等[8]、李美榮等[9]和許彥平等[10]就不同氣象災害對農、林果業造成的危害進行評估,提出定性評估模式。由于氣象災害對農業生產的危害程度具有地域性,同一強度的氣象指標在不同的地域上造成的影響是不同的,筆者擬對此類評估模型及其參數進行驗證和修正,以期建立蘋果花期霜凍危害風險模型用以對慶陽市蘋果花期受霜凍危害程度進行分析和評估,為果農進行果園管理,提高蘋果產量和品質提供參考依據。
1 資料和方法
1.1 計算方法
文中用到的計算及數據分析均采用Excel 電子表格中統計函數及數據分析工具。
1.2 產量資料的處理
蘋果產量(1991—2012 年)取自慶陽市統計局。慶陽市蘋果種植主要分布在正寧、寧縣、西峰、鎮原、慶城和合水6 縣(區),且蘋果種植后基本是從第3 年掛果,第5~6 年是蘋果產量最高時期。該地蘋果種植面積也在不斷變化,每年有新增種植面積,也有老樹退化面積。因此采用單產進行氣象產量的分析不僅不同樹齡的產量有差異,而且不同果園的產量也有差異。因此,為消除此因素影響,對該地蘋果總產采用Excel 電子表格中的二次曲線擬合方法進行分離,同時為消除空間上的差異,用相對氣象產量[4]作為分析指標。Ys=(Y-Yt)/Yt …………………………………… (1)式中,Y 為慶陽市蘋果總產(kg),Yt 為趨勢產量(kg),Ys為相對氣象產量。
1.3 蘋果開花期日期及花期遭受霜凍氣象資料氣象資料取自相應縣的國家氣候站。正寧、寧縣蘋果開花期一般在4 月上旬至下旬,西峰、鎮原、慶城和合水縣蘋果開花期一般在4 月中旬至5 月上旬。由于蘋果的物候觀測資料不完整,正寧、寧縣、鎮原、慶城、合水這5 個縣蘋果開花日期以調查和走訪群眾為主,西峰區蘋果開花期資料取自西峰農業氣象試驗站觀測資料。蘋果花期受凍氣象指標主要是最低氣溫<0℃持續天數、極端最低氣溫和平均最低氣溫[11- 14]。物候資料和氣象資料年代是同步的,其中西峰、正寧縣資料年代為1990—2012 年,寧縣、鎮原、慶城、合水資料年代為2001—2012年。
2 結果與分析
2.1 致災因子的確定
統計了各縣(區)對應開花期的極端最低氣溫、平均最低氣溫、最低氣溫<0℃持續天數、極端最低氣溫與<0℃持續天數積等因子進行兩兩組合后與蘋果的相對氣象產量進行回歸分析,建立蘋果花期霜凍危害影響因子與相對氣象產量的回歸模型(見式(2))。由此可知,慶陽市蘋果在花期受晚霜凍影響的主要因子是西峰區4 月中旬至5 月上旬極端最低氣溫和正寧縣4 月極端最低氣溫。
Ys=0.1026+0.0129Tn 西峰+0.0415Tn 正寧(n=23,F=1.1683>F0.33) ………………………………………… (2)式中,Ys 為相對氣象產量,Tn 西峰為西峰區4 月中旬至5 月上旬極端最低氣溫(℃),Tn 正寧為正寧縣4 月極端最低氣溫(℃)。2.2 開花期霜凍災害風險評估2.2.1 災情指數災情風險指數采用模型[10]見式(3)。P=H×V ………………………………………… (3)式中,P為災情風險指數,H為相應災害的影響權重,V 為相應災害等級值。實際工作中可按照災害發生的概率設定可能等級,按損失的強度或根據災害對其造成的災情程度設定等級強度進行風險評估[11-16]。以蘋果花期西峰區4 月中旬至5 月上旬極端最低氣溫和正寧縣4 月極端最低氣溫作為霜凍災害發生的主要影響因子,作為蘋果開花期霜凍災害風險評估指標(Pi)(見式(4))。
Pi =Σj =12 (Hj ×Vij) ……………………………… (4)
式中,Vij 為蘋果花期霜凍災害等級分值,i 為1990—2012 年各年份排序(i=1,2,…,23);j 為霜凍災害2個風險因子,j=1 為西峰區4 月中旬至5 月上旬極端最低氣溫,j=2 為正寧縣4 月極端最低氣溫;Hj為相應災害因子的影響概率,即H1=[0.0129/(0.0129+0.0415)]×100%=24%,H2=76%。災情指數(Pi)越大,表明蘋果花期受霜凍災害危害越重,對蘋果產量影響就越大。
2.2.2 分級標準用逐年西峰4 月中旬至5 月上旬極端最低氣溫、正寧4 月極端最低氣溫與其相應因子<0 年份的平均值之比作為災情等級的分級標準。其比值<0 的年份為無災,≥0 的年份值按照數值的離散程度將災情確定為輕、中和重3 級。
依據災情指數和分級標準得出該市霜凍災害風實際產量等級的對照情況(表3)。由表3 可知,在所分析的23 年中,蘋果相對氣候產量出現負值的年數是8年,評估中有災年數是8 年,評估準確率達100%,無漏評年份。而指標評估等級與產量實況等級差異較大,在出現災害的8 年中,僅有1990 年和2003 年的評估與產量實況一致,其余6 年的評估等級與產量實況有差異。造成這種現象的主要原因與霜凍發生時蘋果所處的開花時期有關,一般蘋果在開花初期,遇低溫霜凍危害較輕,在開花末期或坐果期遇低溫霜凍危害較重,特別是在坐果期遇到低溫霜凍時會造成絕收。如2006年霜凍評估級別為重,產量實況級別是中,霜凍發生在4 月12日,此時蘋果處在開花始期;2010年指標評估為重,產量實況級別是輕,霜凍發生在4 月14 日,此時蘋果處在現蕾期。
3 結論與討論
慶陽市蘋果主產地位于南部和中部地區,因此選取中部的西峰區和南部正寧縣的4 月至5 月上旬的極端最低氣溫資料能代表該地區霜凍出現時對蘋果的危害情況,且兩因子的影響權重分別達24%和76%。用此兩因子進行該市蘋果花期霜凍危害評估與其相對氣象產量進行對照,其趨勢完全一致的,因此用極端最低氣溫作為災害評估因子,利用(4)式模型進行慶陽市霜凍災害發生時對蘋果危害的評估是可行的。
用筆者建立的災情指數模型進行趨勢評估與相對氣象產量是一致的,但用模型進行評估的等級與相對氣象產量的等級有差異,模型預測的等級比相對氣象產量得出的等級量要高。主要原因在于霜凍災害出現后,由于不同果園所處的周圍環境、土壤肥力、管理措施等條件不同,同時不同果園災后所采取的恢復措施也不一致,災害對蘋果產量的影響程度就不同,因而災情評估等級要視低溫霜凍發生時蘋果所處的開花時期及其果園的環境、管理措施等而定。若低溫霜凍出現在現蕾或開花始期,則評估所得的災害等級比相對氣象產量等級高;若低溫霜凍出現在蘋果開花末期或坐果期,則評估等級與相對氣象產量等級基本吻合。這與許彥平等[10]采用模型做的天水市蜜桃霜凍災害等級的評估有差異,說明該模型在使用時應考慮當地的地理環境及管理措施等方面因素。今后還應在蘋果開花的不同時期(即分現蕾期、開花始期、開花普遍期、開花末期、坐果期)對氣象因子和地理環境因子進行同時試驗,對模型進行修正。
參考文獻
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為盡快完成今年上級下達的非常規型工作重點任務和上級領導部署的臨時性工作任務,特制定此分工。近期非常規性業務較多,但重點是“2011年中小河流防汛精細化氣象預報服務試點工作”、“海南省氣象災害防御規劃編寫”、“鄉村氣象服務專項建設”三項內容,該分工主要也是圍繞以上內容展開。
二、主要任務
1、海南省2011年中小河流防汛精細化預報服務試點工作災害區劃評估。
(1)開展中小河流洪澇災害風險區劃
(2)建立流域洪澇災害風險評估模型
(3)流域洪澇災害風險評估試驗
2、海南省氣象災害防御規劃編寫
完善臺風、暴雨氣象災害風險性評價與區劃,開展氣象災害防御分區工作,進行綜合防御區劃,并編著相關章節,編寫防御非工程性和工程性防御措施,繪制海南氣象災害臺風、暴雨區劃、分區圖,匯總氣候、防雷相關風險性與區劃材料。
3、鄉村氣象服務專項建設
(1)一種設施農業或特色農業的農業氣象災害風險區劃
(2)一種主要農業氣象災害的風險區劃
(3)縣級氣象災害防御規劃編制
三、任務分工
(一)總體設計組
負責人:***、***
負責任務的實施,方案的總體設計,負責部門間協調溝通,負責總體的技術指導。
人員:***,負責技術指導、項目管理,對外協調溝通。***,負責實施方案的設計,技術流程制定指導。
(二)中小河流組
負責人:***
負責海南省中小河流試點工作中災害部分相關工作任務實施。
人員:***、***、***(重點實驗室聯合培養研究生)。
(三)鄉村氣象服務組
負責人:***
負責鄉村氣息氣象服務建設相關工作的具體實施。
人員:***、***、在研生(重點實驗室聯合培養研究生)。
(四)防御規劃編寫組
負責人:***
負責海南省氣象災害防御規劃編寫。
人員:***、***、在研生(重點實驗室聯合培養研究生)。
四、進度安排
1、中小河流
2011年2月15日前,完成實施方案,上報預減處。
2011年3月31日前,選取試點流域,收集相關資料;初步開展流域洪澇災害風險區劃研究。
2011年5月31日前,基本完成流域災害評估區劃和流域災害評估模型建立工作。
2011年6月1日~8月31日,流域災害評估業務試驗。
2011年9月1日~12月31日,總結試驗成果,改進、完善相關方法模型以及業務流程。
2、鄉村氣象服務
2011年4月30日前,完成實施方案。
2011年9月30日前,設施農業或特色農業風險區劃。
2011年11月30日前,主要農業氣象風險區劃。
3、防御規劃編寫
2011年4月30日前,完成實施方案。
2011年7月31日前,完成綜合災害防御區劃。
2011年9月30日前,完成災害防御分區。
2011年11月30日前,完成全稿。
附件:所領導對近期生態遙感工作指示批示
1、 加緊三亞衛星站接收前期準備工作;
制定值班制度和業務流程。派技術人員去廣州、北京進行第二次培訓。邀請衛星中心、地面站專家來瓊授課。
2、按照省局《2011年中小河流防汛精細化氣象預報服務試點工作實施方案》,按進度開展中小河流洪澇災害風險區劃;
3、《海南省氣象災害防御規劃》編寫:綜合評價。。。
4、《臺風災害風險區劃》:結果驗證。。。
5、中國局氣象關鍵技術集成與應用項目:《海南橡膠風害實時評估系統建設與應用 》;
6、臺風災害評估:應急值班、業務系統運行、評估報告;
7、兩行業專項:衛星中心《熱帶氣旋的遙感監測分析技術研究》、熱帶所《南海熱帶云團活動及其強風的監測和預報技術》;
Abstract: In this paper, comprehensive drought disaster risk evaluation model is established by using the natural disaster system theory, disaster risk evaluation theory and GIS technology, and using drought disaster-inducing factors, disaster-causing environment, hazard-affected body and disaster prevention and mitigation capabilities as the factors for regionalization, and combined with the natural attribute and social attribute of drought, it gets to the drought disaster risk zoning map of Jingyang county taking township as a unit. The result shows that the following areas are drought disaster high risk area: Longquan township, Yongle township, Chongwen township, east of Gaozhuang township, north of Sanqu township; the following areas are secondary-low drought disaster risk area: Baiwang township, Kou township, Wangqiao township; middle area and other place are medium and secondary high drought disaster risk area.
關鍵詞: 干旱災害;風險區劃
Key words: drought disasters;risk zoning
中圖分類號:S423 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)25-0323-04
0 引言
氣象災害是制約社會經濟可持續發展的重要因素。全球氣候變化大背景下一些極端天氣氣候事件的發生頻率增加,各種氣象災害出現頻率增加,因而減輕氣象災害造成的影響和損失是各級政府關心的問題,也是氣象部門面臨的一項重要任務。黨的十報告提出“加強防災減災體系建設,提高氣象、地質、地震災害防御能力”,新形勢下提高氣象防災減災能力,需要加快建立“監測預警、預報服務、風險評估、應急處置、應對防范、風險管理”有機統一的氣象防災減災工作體系。氣象災害風險區劃工作可以為政府防災減災提供決策科技支撐,有效增加防抗災害和應對氣候變化的能力,從而最大限度地減少災害造成的損失。為我縣氣象防災減災規劃利用、重大工程建設、生態環境保護與建設等提供科技支撐。
干旱是涇陽縣境內主要氣象災害之一,1997年4月8日-9月10日長達156天期間。涇陽縣無一場透雨,較常年偏少78%,加之氣溫較常年偏高,蒸發偏多29%,日照偏多26%,使土壤水分損失加劇。全縣秋糧受旱11400.0公頃,嚴重受旱8933.3公頃,絕收5800.0公頃;2001年2月24日-4月19日54天降水5.5毫米,較常年同期偏少87%,4月25日-7月9日76天降水53.6毫米,較同期偏少65%。兩次干旱造成6666.7公頃小麥受旱,其中嚴重受旱2666.7公頃,18000.0公頃玉米受旱,絕收3600.0公頃。為此,本文利用GIS作為工具,在收集相關數據,通過建立模型,對涇陽縣干旱災害做風險區劃,以期為氣象防災減災規劃利用、重大工程建設、生態環境保護與建設等提供決策科技支撐。
1 研究區概況及數據來源
1.1 研究區概況 涇陽縣位于陜西省“八百里秦川”的腹地,咸陽市南部,地勢西北高、東南低。境內北部和西北部系嵯峨山、北仲山、西鳳山及黃土臺塬。中部為沖積平原,自西向東逐漸展寬降低,大部分海拔400米左右,地勢平坦。南部為黃土臺塬,位于涇河以南,塬面開闊。總面積792平方千米,人口51萬。涇陽縣地處關中平原腹地。自然條件優越,歷史悠久,風光秀麗,素有“關中白菜心”之美稱。農灌設施比較發達,糧食產量很高。涇河流過本縣,自王橋鎮謝家溝入境,張家山出谷,東南流至桃園村附近出境。縣內河長77.3公里,流域面積634平方公里。年平均徑流量18.67億立方米。張家山谷口建有著名的涇惠渠引水樞紐,是涇陽縣地面灌溉的主要水源。縣域內為八百里秦川沖積平原區,地勢地坦,水流平穩,比降僅1%,土壤肥沃,宜于灌溉。
涇陽縣屬暖溫帶大陸性季風氣候,四季冷暖、干濕分明。年平均氣溫13℃,冬季(1月)最冷為-20.8℃,夏季最熱(7月)為41.4℃。年均降水量548.7毫米,最多降水量829.7毫米,最少為349.2毫米。日照時數年平均為2195.2小時,最多(8月)為241.6小時,最少(2月)為146.2小時。無霜期年均213天。
1.2 數據來源 研究的氣象資料來源于涇陽縣氣象局,包括涇陽縣氣象站1961-2010年的日降水量數據、年高溫日數、年最高氣溫及區域站資料等;災情資料為1984-2011年涇陽縣以鄉(鎮)為單元的干旱災害普查數據(受災人口、受災面積、直接經濟損失等);社會經濟資料包括以鄉(鎮)為單元的行政區年末人口(人)、土地面積(平方公里)、農民年人均純收入(元)、年末耕地面積(公頃)、GDP(億元)、農作物播種面積(公頃)、大牲畜年末存欄(萬頭)等數據以及有效灌溉面積(公頃)和旱澇保收面積(公頃);地理信息數據:包括涇陽縣1:25萬數字高程(DEM)、土地利用資料、水系數據和植被數據等;防災減災能力建設的數據資料包括各鄉鎮應急預案指標、氣象預警信號能力、政府防災減災決策與組織實施水平等。
2 干旱災害風險區劃的技術方法及區劃因子
高慶華、黃崇福和趙阿興等學者從災害學的角度出發研究認為,自然災害風險是自然力作用于承災體的結果,可以表示成災害危險性、物理暴露敏感性、承災體易損性和區域防災減災能力的函數。根據自然災害風險的定義,氣象災害風險定義為災害活動及其對自然環境系統、社會和經濟造成的影響和危害的可能性,而不是氣象災害本身。具體而言,是指某一時間內、某一地區氣象災害發生的可能、破壞損失、活動程度及對自然環境系統、社會和經濟造成的影響和危害的可能性的大小。
借鑒相關學者研究思路,結合涇陽縣實際,本報告中基于災損的氣象災害風險區劃主要是根據各地過去出現過的各地各類氣象災害產生的損失的大小,計算各地災害風險度,然后將每個氣象災害分成幾個等級,求它們的出現概率,再結合各地的物理暴露敏感性、承災體易損性和區域防災減災能力得到每個氣象災害的風險區劃結果。
2.1 干旱氣象災害危險性 氣象災害危險性指氣象災害異常程度,主要是由氣象致災因子活動規模(強度)和活動頻次(概率)決定的。一般致災因子強度越大,頻次越高,氣象災害所造成的破壞損失越嚴重,氣象災害的風險也越大。影響干旱災害的致災因子因素主要包括:旱災規模、強度、頻率和影響范圍等。而這些因素變化的程度越大,旱災對人類社會經濟系統造成破壞的可能性也就越大,造成的損失也就越嚴重,相應地,災害風險就可能越高。反之,旱災的風險就越小。在災害研究中,致災因子的這種性質,通常被描述為危險性,其高低通常可用干旱災害的變異強度和干旱災害發生的概率來表達。
在ArcGIS中采用自然斷點分級法對各地市分五級將干旱災害危險性進行區劃,分別為低危險區、次低危險區、中等危險區、次高危險區和高危險區。
2.2 干旱災害發生地的自然物理暴露敏感性 自然物理暴露敏感性指受到氣象災害威脅的所在地區外部環境對災害或損害的敏感程度。在同等強度的災害情況下,敏感程度越高,氣象災害所造成的破壞損失越嚴重,氣象災害的風險也越大。自然物理暴露是孕育災害的溫床,自然物理暴露是指人類所處的自然地質地理環境(又稱為孕災環境),包括地形地勢、海拔高度、山川水系分布和地質地貌等。
影響干旱災害的自然物理暴露主要有以下幾點:地表水文因素(流域、水系、水位變化、地表濕潤度指數等)、土壤因素(土壤類型、質地、田間持水量等)、地形地貌(海拔、高差、走向、形態等)和植被狀況(植被類型、覆蓋度、分布等)。自然物理暴露包含因素較多,各因素間關聯比較復雜,分析時應綜合考慮。對于自然物理暴露的分析,采用植被覆蓋度、田間持水量和地表濕潤度指數三個因子為評價指標。植被覆蓋度越大,物理暴露度也越弱;土壤田間持水量越大,物理暴露度越小;地表濕潤度指數越大的地區,物理暴露度越弱;三個指標的變化都與旱災的敏感性成反比。
在ArcGIS中采用自然斷點分級法分五級將物理暴露度敏感度進行區劃,分別為低敏感區、次低敏感區、中等敏感區、次高敏感區和高敏感區。
2.3 干旱災害的承災體易損性 承災體易損性指可能受到氣象災害威脅的所有人員和財產的傷害或損失程度,如人員、牲畜、房屋、農作物和城鎮生命線等。承災體是災害風險作用的對象,是蒙受災害的實體。潛在氣象災害只有作用于相應的對象(包括生命、財產和社會經濟活動安全)時,才可能造成災害,而存在危險性并不意味著災害就一定會發生。一個地區人口和財產越集中,易損性越高,可能遭受潛在損失越大,氣象災害風險越大。
對于干旱災害的承災體易損性的分析,通過選取涇陽縣人口密度、人均GDP、農民年人均純收入、有效灌溉面積比、地表濕潤指數和干旱災情等評價指標,構成涇陽縣干旱氣象災害易損性指標體系,并采用模糊綜合評價法對涇陽縣各個鄉(鎮)進行干旱氣象災害易損性評價與分析。
在ArcGIS中采用自然斷點分級法將承災體易損性指數進行區劃,分別為低易損性區、次低易損性區、中等易損性區、次高易損性區和高易損性區。
2.4 干旱災害防災減災能力 區域防災減災能力是指受災區對氣象災害的抵御和恢復程度,包括應急管理能力、減災投入資源準備等各種用于防御和減輕干旱災害的各種管理對策及措施,包括減災投入、各種工程和非工程措施、資源準備、管理能力等,表示受災區在短期和長期內能夠從災害中恢復的程度。防災減災能力越高,資源設備先進,管理措施得當,管理能力強,可能遭受的潛在經濟損失就越小,干旱災害的風險也就越小。
防災減災措施是人類社會、特別是風險承擔者用來應對災害所采取的方針、政策、技術、方法和行動的總稱,一般分為工程性防減災措施和非工程性防減災措施兩類。非工程性防災措施包括自然災害監測預警、政府防災減災決策和組織實施水平以及公眾的防災意識和知識等幾個方面。
對于區域防災減災能力的分析,采用財政支出、旱澇保收面積比和非工程性防減災措施等,包括應急預案指標、氣象預警信號能力、政府防災減災決策等多個因子。
根據專家調查問卷,根據各災種防災減災的特點,采用不同的因子,建立干旱災害防災減災能力指數模型,在ArcGIS中采用自然斷點分級法將防災減災能力進行區劃,分別為低防災減災能力區、次低防災減災能力區、中等防災減災能力區、次高防災減災能力區和高防災減災能力區。
2.5 干旱災害風險區劃 在災害危險性、物理暴露敏感性、承災體易損性、防災減災能力等因子進行定量分析評價的基礎上,為了反映各鄉(鎮)干旱災害風險分布的地區差異性,根據風險度指數的大小,將風險區劃分為若干個等級。然后根據災害風險評價指數法求干旱災害風險指數,具體計算公式為:
FDRI=wh×(VH)+we×(VE)+ws×(VS)+wr×(1-VR)
式中:FDRI為氣象災害風險指數,用于表示風險程度,其值越大,則災害風險程度越大;VH、VE、VS、VR為分別表示風險評價模型中歸一化的災害危險性、物理暴露敏感性、承災體的易損性和防災減災能力各評價因子指數;wh、we、ws、wr為各評價因子的權重。針對不同類氣象災害,wh、we、ws、wr取值不同。通過專家問卷調查法(Delphi法),經過對調查結果綜合分析,確定各個評價因子及指標的權重。涇陽縣干旱災害的精細化風險區劃評估指標權重詳見圖2。
在ArcGIS中采用自然斷點分級法分五級將干旱災害風險指數進行區劃,分別為低風險區、次低風險區、中等風險區、次高風險區和高風險區。
3 涇陽縣干旱災害風險區劃結果(圖3-8)
①從區劃結果來看,涇陽縣西北部大部分地區為干旱災害中等及低危險區,其余大部分地區則為干旱災害次高及高危險性區域;受海拔和植被分布影響,白王鎮東部、口鎮西部、王橋鎮大部、橋底鎮、中張鎮、太平鎮為干旱災害次低及低敏感性區域,高莊鎮、崇文鄉、三渠鎮小部分則為高敏感性區域,其余部分為次高敏感性區域;受人口分布、經濟發展水平等的影響,涇陽縣大部為干旱災害高易損性區域;更多受經濟發展水平和防災減災行政能力等影響,王橋鎮、云陽鎮、涇干鎮、永樂鎮為干旱災害高防災減災能力區域,其余地區多為中等及以下防災減災能力區域。
②綜合以上因素的涇陽縣干旱災害風險區劃顯示,東部龍泉鄉、永樂鎮、崇文鄉、高莊鎮東部、三渠鎮南部為干旱災害高風險區,白王鎮、口鎮、王橋鎮為干旱災害次低及低風險區,中部大部及其余地區則為中等及次高風險區。
③影響區域干早災害風險的因素很多,而且有些數據資料不易獲取,所以要將干旱災害風險影響指標完全定量化研究有很大的困難,并且有些指標的歸類存在模糊性。隨著數據的易獲取性及處理技術的提高,在研究干早災害風險時,還應該考慮不同的地形、不同的土壤類型及質地、河流密度及緩沖區等指標對成災環境敏感性的影響,社會經濟要素方面還應該考慮當地的灌溉條件、水利設施、產業結構等指標的影響。
④本文所建立的干旱災害的社會屬性,即承災體易損性和防災減災能力評估體系,是靜態分析的結果。但隨著社會經濟的迅速騰飛,相應的社會經濟數據也會發生相應的變化,加之數據處理的技術會不斷提高,相應的承災體易損性和防災減災能力評估結果也會發生變化,這就需要對社會經濟要素的變化規律和趨勢做出準確的分析和預測,在此基礎上完成的風險區劃才可以在未來相當長的一段時期內發揮其防旱減災作用。
⑤盡管運用GIS建立指標模型的方法進行風險評估及區劃具有一定的可行性,但為了更好使區劃結果為規劃所使用,必須進一步調試和改進干旱災害風險區劃的各種指標及模型,如旱災的致災因子危險性、成災環境敏感性、承災體易損性和防災減災能力各因子和指標如何使得其選取與量化具有更好的代表性,如何更合理將各因子和指標及綜合風險指數分等級等,從而使區劃結果更合理,更接近實際。
參考文獻:
[1]杜繼穩等.陜西省干旱監測預警評估與風險管理[M].北京:氣象出版,2008:29-35,170.
一、xxxx年主要工作總結
xxxx年,在省氣象局和市委市政府的領導下,我局深入學習貫徹黨的十精神,認真落實省氣象局和市委市政府工作部署,圍繞全市“東大門”建設、氣象工作“三化”、為農氣象服務“兩個體系”建設及基層綜改等重點任務,扎實工作,較好的完成了各項任務。一是服務“東大門”建設取得新成效。圓滿完成了汛期氣象服務和10余項重大專題氣象服務。市政府下發了為農氣象服務“兩個體系”建設實施意見,資金落實開局較好,工作穩步推進 。人影多次開展了大規模防雹增雨作業,有效減少氣象災害所產生的損失。公共氣象服務短信、電話撥打量穩中有升,氣象影視節目質量和數量有所提升,部門合作力度進一步加大。行政執法效果顯著,雷擊風險評估等防雷業務增速較快。二是氣象保障能力建設進一步提高。基本業務的百班、250班獲得突破。全市成立了“氣象災害應急指揮部”。綜改試點澄城縣較好的完成了試點工作。 “火車頭”計劃扎實推進取得了初步成效。三是綜合實力建設邁上新臺階。項目建設方面落實地方資金1353萬元,同比增長33%。完成省局創新基金項目3項,自立項目13項。文化建設方面市局新獲國家級文明臺站標兵,富平局獲省級文明單位。建成“華山氣象精神教育基地”,舉辦了慶祝華山建站六十周年座談會。組織開展了一系列豐富多彩的文體活動。管理進一步規范,完成了xxxx年市政府績效管理考核各項任務。宣傳工作位居全省前列。
二、xxxx年全市氣象重點工作
(一)需求牽引,做好 “東大門”建設服務
強化氣象防災減災。以不斷提高預報準確率為核心,進一步完善精細化預報業務,強化災害性天氣短時臨近預報預警業務。繼續強化氣象災害監測預警、信息和應急服務。全面做好汛期及重大氣象服務。完成全市暴雨洪澇災害風險普查,推進氣象災害風險評估,完善風險預警業務系統,做好暴雨誘發山洪地質災害氣象風險預警服務。加大人影作業力度,推進跨區域聯防,科學實施常態化作業。推進防雷減災示范村建設。出臺《渭南市氣象災害監測預警辦法》。進一步發揮氣象災害應急指揮部作用,舉行指揮部聯席會議,開展全市預警信息應急演練。