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關(guān)鍵詞 氣象;防災(zāi)減災(zāi);綜合系統(tǒng)
中圖分類(lèi)號(hào) S42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2017)09-0225-02
Abstract This paper summarized the current situations of meteorological disasters in China,expounded the definition of meteorological disaster prevention and mitigation,introduced the stages and transmission way of that,put forward the imagine of meteorological information comprehensive publishing system,in order to provide references for meteorological service development in China.
Key words meteorology;disaster prevention and mitigation;comprehensive publishing system
我國(guó)土面積遼闊,地理區(qū)域分布廣泛,自然災(zāi)害頻發(fā),且災(zāi)害種類(lèi)繁多、分布廣闊、影響嚴(yán)重,對(duì)我國(guó)人民生命財(cái)產(chǎn)安全、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展都帶來(lái)了巨大威脅。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,近年來(lái)我國(guó)平均每年因各類(lèi)自然災(zāi)害(除地震外)造成的經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)100億元,死亡人數(shù)超過(guò)1 000人[1-2]。
氣象災(zāi)害是指由于惡劣自然天氣所造成的災(zāi)難,包括但不限于大風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、低溫、寒潮、雷電、冰雹、高溫、干旱等。根據(jù)氣象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,近20年來(lái),全球氣候變暖狀況日益惡化,從而引發(fā)高溫、干旱、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降雨等氣象災(zāi)害的發(fā)生頻率、危害程度明顯高于20年前的任何時(shí)期,由氣象災(zāi)害導(dǎo)致的人身安全威脅、經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失日益突出。據(jù)統(tǒng)計(jì),汛期通常是自然災(zāi)害的高發(fā)期,如滑坡、泥石流等災(zāi)害常會(huì)造成嚴(yán)重的生命與財(cái)產(chǎn)損失[3]。如何能夠有效降低自然災(zāi)害帶來(lái)的損失、將自然災(zāi)害等相關(guān)信息及時(shí)通知到千家萬(wàn)戶,是氣象工作者面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題,也是亟待突破的課題。
1 定義
為了從理論上更好地研究論述氣象災(zāi)害,并降低氣象災(zāi)害對(duì)人類(lèi)社會(huì)造成的危害與影響,將氣象防災(zāi)減災(zāi)事件定義為各階段工作及信息傳遞組合效應(yīng),具體為如下公式:
E=ML+MS+SN+DC+ID
式中,E代表象防災(zāi)減災(zāi)事件,ML為中長(zhǎng)期發(fā)現(xiàn),MS為中短期跟蹤,SN為短時(shí)臨近鎖定,DC為災(zāi)情搜集,ID為各個(gè)階段的信息傳播。
氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的重點(diǎn)在于如何能夠提前預(yù)測(cè)各種氣象災(zāi)害的發(fā)生,并通過(guò)有效手段將信息及時(shí)傳遞給人民群眾,進(jìn)而降低氣象災(zāi)害帶來(lái)的生命及財(cái)產(chǎn)損失。
2 氣象防災(zāi)減災(zāi)事件的不同階段
2.1 中長(zhǎng)期階段
中長(zhǎng)期通常是指未來(lái)8~30 d這一階段,可通過(guò)分析旬報(bào)、月報(bào)以及歷史資料等對(duì)中長(zhǎng)期階段的天氣情況進(jìn)行分析預(yù)測(cè),為氣象災(zāi)害防御提供寶貴依據(jù),也為中短期工作奠定了基礎(chǔ)。
2.2 中短期階段
中短期天氣階段通常能夠比較準(zhǔn)確地掌握未來(lái)1周內(nèi)的天氣情況,該階段的工作十分關(guān)鍵,能夠?yàn)檎疀Q策、部門(mén)協(xié)調(diào)、公眾協(xié)調(diào)等應(yīng)急響應(yīng)決策提供依據(jù)。
中短期階段工作通常承擔(dān)著重要的決策服務(wù)角色,包括提供政府匯報(bào)材料、接聽(tīng)一線指揮電話、發(fā)送緊急報(bào)告短信等。此外,為了更好地落實(shí)中短期工作,需要加強(qiáng)各部門(mén)之間的溝通協(xié)調(diào),提升防災(zāi)減災(zāi)工作效率。同時(shí),要加強(qiáng)公眾氣象服務(wù),主要在于提高氣象信息的傳播時(shí)效和提高公眾對(duì)氣象信息的理解能力。
2.3 短時(shí)臨近階段
對(duì)于短時(shí)臨近階段的自然災(zāi)害,雖然現(xiàn)階段經(jīng)過(guò)跟蹤技術(shù)手段能夠大概預(yù)測(cè)災(zāi)害的發(fā)生時(shí)間,但由于地區(qū)不同、環(huán)境不同,很難精準(zhǔn)確定災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間與地點(diǎn),目前往往通過(guò)雷達(dá)、衛(wèi)星等技術(shù)手段進(jìn)行短時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。
2.4 災(zāi)情搜集階段
重大氣象災(zāi)害發(fā)生中以及發(fā)生后,及時(shí)對(duì)災(zāi)情情況進(jìn)行搜集有利于政府部門(mén)抗災(zāi)救災(zāi),同時(shí)也是對(duì)氣象部門(mén)災(zāi)難預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性、時(shí)效性的有效檢驗(yàn)。
3 氣象防災(zāi)減災(zāi)事件的傳播方式
3.1 新聞會(huì)
目前,氣象防災(zāi)減災(zāi)方面的宣傳工作仍有待于進(jìn)一步強(qiáng)化[4],應(yīng)當(dāng)秉承以預(yù)防為主的基本原則,高度重視災(zāi)害預(yù)測(cè)在防災(zāi)減災(zāi)工作中的重要地位,及時(shí)在災(zāi)害來(lái)臨之前進(jìn)行災(zāi)害信息的。其中,新聞會(huì)是政府或氣象部門(mén)向社會(huì)公眾信息的重要途徑,無(wú)論是在災(zāi)害性天氣發(fā)生前、發(fā)生中還是發(fā)生后,新聞會(huì)均是一個(gè)良好的信息傳達(dá)途徑。通常情況下,參加新聞會(huì)的媒體類(lèi)型眾多,包括電視臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)媒體、報(bào)刊等,因而這種形式的信息傳播方式受眾面廣、時(shí)效性強(qiáng),具有良好的信息傳遞效果。此外,通過(guò)新聞會(huì)的形式開(kāi)展氣象防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)知識(shí)的宣傳教育也是一個(gè)很好的思路,讓民眾們能夠?qū)Ω鞣N氣象災(zāi)害的特征、成因以及合理防御等方面均有所了解,使民眾在發(fā)生氣象災(zāi)害時(shí)能夠科學(xué)應(yīng)對(duì)處理,降低災(zāi)害帶來(lái)的損失。
3.2 媒體傳播
目前,由于中長(zhǎng)期天氣信息的精準(zhǔn)度不高,因而通常作為氣象內(nèi)部資料使用,不對(duì)外傳播;對(duì)于中短期天氣信息來(lái)說(shuō),傳播通常通過(guò)網(wǎng)絡(luò)媒體、電視、報(bào)紙、手機(jī)短信等媒體,內(nèi)容上除了可能發(fā)生的災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)外,還可以較詳細(xì)地宣傳相關(guān)防災(zāi)避災(zāi)的科普知識(shí);對(duì)于短時(shí)臨近預(yù)警,為了增強(qiáng)信息傳播的時(shí)效性、擴(kuò)大信息傳播的受眾范圍,可重點(diǎn)通過(guò)廣播、電子顯示屏等途徑進(jìn)行預(yù)警信號(hào)的傳播。
通常情況下,在災(zāi)害性天氣鎖定后,氣象部門(mén)應(yīng)當(dāng)通過(guò)各種媒體途徑對(duì)社會(huì)公眾進(jìn)行及時(shí)傳播,各級(jí)廣播電視管理部門(mén)應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)電視臺(tái)、廣播、電臺(tái)等媒體將災(zāi)害性天氣預(yù)警信號(hào)及時(shí)傳播出去,同時(shí)增加天氣預(yù)報(bào)節(jié)目播出頻次,擴(kuò)大氣象預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品的受眾面。
3.3 氣象信息員
在氣象信息的傳播方面,除了要借助各種新聞媒體外,氣象信息員在信息傳遞過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。氣象信息員通常需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的技能培訓(xùn),并在當(dāng)?shù)匕l(fā)生氣象災(zāi)害時(shí)能夠發(fā)揮指揮和指導(dǎo)作用,進(jìn)行科學(xué)防災(zāi)、緊急避難。
4 氣象信息綜合系統(tǒng)
4.1 需求現(xiàn)狀
為了將氣象防災(zāi)減災(zāi)工作落到實(shí)處,一方面應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步拓展氣象信息渠道、提高信息的時(shí)效性與準(zhǔn)確性;另一方面應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)氣象信息、傳播系統(tǒng)的建設(shè),將最新氣象信息傳遞給千家萬(wàn)戶[5]。在氣象信息系統(tǒng)的研究建設(shè)方面,國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者已經(jīng)取得了一定成果,如唐仰華等利用中國(guó)移動(dòng)GSM 的SMS 技術(shù)建立了氣象災(zāi)害應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng),朱保平等研制了氣象災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)應(yīng)急信息接收顯示系統(tǒng),王慶余等完善了“12121”氣象熱線電話為用戶提供氣象信息。近年來(lái),雖然越來(lái)越多的專(zhuān)家學(xué)者投身于氣象信息系統(tǒng)的智能化發(fā)展方向中,但相比于基本業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè),氣象信息綜合系統(tǒng)仍處于遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后的境地[6]。因此,氣象信息化建設(shè)仍具有很大的提升空間,氣象信息綜合系統(tǒng)的研發(fā)建設(shè)將具有深遠(yuǎn)意義。
4.2 功能設(shè)想
該系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)將采用C/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),具體功能具備如下幾點(diǎn):一是信息群發(fā)功能。系統(tǒng)管理者可根據(jù)具體需求向客戶端群發(fā)信息,及時(shí)向政府、相關(guān)部門(mén)提供氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)以及預(yù)警信息,確保受眾的全面性,并確保信息的準(zhǔn)確性、時(shí)效性。二是信息共享功能。該系統(tǒng)的信息共享功能可服務(wù)于氣象、公安、民政、土資源、建設(shè)、交通、鐵路、民航等多個(gè)相關(guān)部門(mén),為其提供有價(jià)值的信息服務(wù),實(shí)現(xiàn)信息的有效共享,使各部門(mén)之間形成高效聯(lián)動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生工作合力。三是信息回饋功能。通過(guò)信息回饋功能相關(guān)部門(mén)能夠?qū)⒆陨肀O(jiān)測(cè)信息(災(zāi)情、水情、旱情等)回饋到信息平臺(tái),對(duì)該系統(tǒng)是一種有效的補(bǔ)充與完善。
總而言之,該系統(tǒng)能夠在氣象災(zāi)難來(lái)臨之前,及時(shí)將預(yù)警信息通過(guò)系統(tǒng)發(fā)送到客戶端,提前告知做好防災(zāi)準(zhǔn)備,降低災(zāi)害帶來(lái)的損失,以達(dá)到減災(zāi)避險(xiǎn)的目的。此系統(tǒng)成功開(kāi)發(fā)后,將能很好地解決氣象信息傳遞“最后一公里”的問(wèn)題。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著生態(tài)環(huán)境的日益惡化,氣象災(zāi)害的發(fā)生頻率、危害程度也逐步加重,對(duì)人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。因此,做好、做實(shí)氣象防災(zāi)減災(zāi)工作顯得十分重要,應(yīng)當(dāng)注重災(zāi)害預(yù)測(cè)能力的提升,實(shí)現(xiàn)災(zāi)害預(yù)警信息的精準(zhǔn)、高效傳播,將氣象災(zāi)害造成的損失降到最低。通過(guò)開(kāi)發(fā)氣象信息綜合系統(tǒng)將能為解決氣象信息“最后一公里”問(wèn)題提供更方便、更快捷的手段。
6 參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:短信通訊;數(shù)據(jù)庫(kù);氣象災(zāi)害預(yù)警;信息互動(dòng)
中圖分類(lèi)號(hào):TP392文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16727800(2013)004013502
基金項(xiàng)目:陜西省氣象科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2010M-35)
0引言
氣象信息員隊(duì)伍是基層防災(zāi)減災(zāi)的重要力量,覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、村(社區(qū))、學(xué)校、企事業(yè)單位等不同層次、不同領(lǐng)域\[1\],承擔(dān)著氣象災(zāi)害預(yù)警信息傳遞、氣象災(zāi)害調(diào)查上報(bào)、氣象服務(wù)需求反饋、協(xié)助做好氣象防災(zāi)減災(zāi)、氣象設(shè)施巡查維護(hù)及氣象科普宣傳等任務(wù)\[2\]。氣象信息員隊(duì)伍建設(shè)中,還存在氣象災(zāi)害預(yù)警信息覆蓋面有限、災(zāi)情信息反饋不及時(shí)、氣象信息員對(duì)氣象防災(zāi)減災(zāi)認(rèn)識(shí)不夠等問(wèn)題。建立氣象信息員與氣象部門(mén)的互動(dòng)平臺(tái),有利于增強(qiáng)氣象服務(wù)針對(duì)性、提高氣象信息員工作技能、發(fā)揮其重要作用。短信模塊作為一種全新無(wú)線通訊技術(shù),在信息、信息監(jiān)控、雙向互動(dòng)等領(lǐng)域,有著傳輸穩(wěn)定、成本低廉、易于擴(kuò)展等特點(diǎn),應(yīng)用十分廣泛。本文以氣象預(yù)警信息互動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)為例,詳細(xì)討論了短信模塊技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在氣象預(yù)警領(lǐng)域的具體應(yīng)用。
1系統(tǒng)描述
(1)氣象信息員信息數(shù)據(jù)庫(kù)。按應(yīng)急聯(lián)系人、氣象協(xié)理員、氣象信息員類(lèi)別,對(duì)氣象災(zāi)害預(yù)警對(duì)象進(jìn)行分區(qū)域、分級(jí)別管理。支持指定格式的Excel信息表的導(dǎo)入功能,實(shí)現(xiàn)錄入、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和信息維護(hù)、日志管理等功能。
(2)信息。利用短信模塊實(shí)現(xiàn)氣象信息快速和傳遞,為氣象信息員及時(shí)提供氣象預(yù)警信息,對(duì)下行信息進(jìn)行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)。
(3)信息上報(bào)。氣象信息員通過(guò)手機(jī)短信規(guī)定格式上報(bào)災(zāi)情。氣象部門(mén)對(duì)信息員上報(bào)的災(zāi)情調(diào)查信息,可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢(xún),完成上報(bào)信息審核、轉(zhuǎn)發(fā)、審簽、導(dǎo)出等操作。
(4)信息交互。以手機(jī)短信形式氣象信息員工作動(dòng)態(tài)、氣象科普、災(zāi)害防御、政策法規(guī)等工作信息。通過(guò)定期下發(fā)短信對(duì)氣象信息員開(kāi)展氣象科普知識(shí)和防災(zāi)減災(zāi)技能知識(shí)培訓(xùn)。
2短信模塊技術(shù)應(yīng)用及編碼
2.1短信通訊接口
短信模塊俗稱(chēng)短信貓,是一種內(nèi)嵌GSM無(wú)線通信模塊的工業(yè)級(jí)MODEM,插入移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的手機(jī)SIM卡,可以與移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的短信中心建立無(wú)線連接\[3\]。在該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中,短信模塊通過(guò)串口RS232與計(jì)算機(jī)連接,基于WINDOWS系統(tǒng)開(kāi)發(fā),采用底層API串口通訊技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 的GSM AT指令集,達(dá)到當(dāng)前信號(hào)檢測(cè)、短信單發(fā)或群發(fā)以及新信息的接收、通訊錄操作等功能。開(kāi)發(fā)語(yǔ)言采用C/C++、開(kāi)發(fā)環(huán)境VC++,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)采用Access 2003。建立一個(gè)以短信模塊收發(fā)為基礎(chǔ)的信息平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)氣象部門(mén)和氣象信息員的雙向互動(dòng)。
2.2GSM AT指令支持
首先連接設(shè)備,將設(shè)備接入電腦,安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)。運(yùn)行該系統(tǒng),打開(kāi)指定串口。向串口發(fā)送AT指令,判斷串口是否可以正常操作。如果設(shè)備連接成功,程序?qū)⒆詣?dòng)檢測(cè)SIM卡及當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度,自動(dòng)下載SIM卡信息。初始化設(shè)備,使用AT+CPIN指令檢測(cè)SIM卡是否存在,如果存在則系統(tǒng)繼續(xù)下一步操作,否則提示無(wú)SIM卡,并自動(dòng)關(guān)閉串口。信號(hào)檢測(cè),通過(guò)發(fā)送AT+CSQ來(lái)檢測(cè)當(dāng)前設(shè)備的信號(hào)強(qiáng)度。設(shè)備信號(hào)強(qiáng)度范圍為:1-31,如果返回99表示無(wú)信號(hào),31表示信號(hào)最好。下載SIM卡信息,同樣需要設(shè)置短信存儲(chǔ)類(lèi)型,指令為AT+CPMS=“SM”。設(shè)置成功后,將自動(dòng)下載SIM卡信息并同時(shí)保存至該系統(tǒng)“收件箱”(SMS_Inbox)表中。
2.3短信操作
發(fā)送短信AT指令:在發(fā)送短信之前,確定使用PDU模式發(fā)送,設(shè)置指令為:AT+CMGF=0。設(shè)置成功之后再發(fā)送短信,指令為:AT+CMGS。
信息接收:開(kāi)啟一個(gè)線程,在設(shè)備初始化成功之后,線程將啟動(dòng)。并時(shí)時(shí)向串口發(fā)送AT+CMGL=0來(lái)檢測(cè)串口是否有新信息到達(dá)。
信息群發(fā):定義一個(gè)存儲(chǔ)當(dāng)前要發(fā)送短信的聯(lián)系人的Vector容器。
使用FOR循環(huán)發(fā)送:如果一條信息發(fā)送成功則自動(dòng)保存在“已發(fā)件箱”(SMS_Sendbox)表中。如果發(fā)送失敗則保存至“未發(fā)件箱”(SMS_Outbox)表中。
信息刪除:支持對(duì)短信的刪除,使用AT+CMGD=信息索引;如果發(fā)送成功,則返回OK。
2.4短信收發(fā)過(guò)程W
3.3XML語(yǔ)言應(yīng)用
系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中,大量使用了XML可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言 (Extensible Markup Language, XML) ,對(duì)天氣預(yù)報(bào)、工作動(dòng)態(tài)、氣象科普、防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)等短信息模板進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的數(shù)據(jù)標(biāo)記和定義。
4結(jié)語(yǔ)
該系統(tǒng)通過(guò)短信模塊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和XML技術(shù)的共同使用,為氣象部門(mén)和氣象信息員搭建了暢通、有效的信息交互平臺(tái),滿足了氣象預(yù)警短信全網(wǎng)發(fā)送的需求,提高了發(fā)送能力。氣象信息員信息數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)完整、數(shù)據(jù)管理規(guī)范。短信下發(fā)、上報(bào)、轉(zhuǎn)發(fā)、審核等功能非常實(shí)用,在發(fā)送氣象災(zāi)害預(yù)警信息的基礎(chǔ)上,豐富了氣象服務(wù)內(nèi)容,擴(kuò)充了氣象信息員管理職能,便于各級(jí)政府和氣象部門(mén)及時(shí)了解氣象災(zāi)害預(yù)警信息使用效果,采取防災(zāi)抗災(zāi)對(duì)策,促進(jìn)氣象應(yīng)急管理工作向基層延伸。
2010—2012年,組織了對(duì)該系統(tǒng)開(kāi)展業(yè)務(wù)應(yīng)用檢驗(yàn),在暴雨、干旱、雷電冰雹大風(fēng)等災(zāi)害過(guò)程中,為氣象信息員免費(fèi)氣象災(zāi)害預(yù)警信息3萬(wàn)余條?;鶎託庀笮畔T通過(guò)手機(jī)短信向預(yù)警互動(dòng)平臺(tái)報(bào)告災(zāi)情及時(shí),受災(zāi)情況描述正確,為指導(dǎo)抗災(zāi)救災(zāi)提供了重要決策依據(jù)。該系統(tǒng)在氣象信息員規(guī)范化管理和信息交互工作中有比較好的推廣利用價(jià)值。
今后,要進(jìn)一步提高信息發(fā)送速率,引進(jìn)第三方短信平臺(tái)和地理信息技術(shù),建立可視化的預(yù)警信息管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“全網(wǎng)、精準(zhǔn)”,全面發(fā)揮氣象信息員的重要作用,不斷提高基層氣象防災(zāi)減災(zāi)能力。
參考文獻(xiàn):
\[1\]孫健.氣象信息員工作手冊(cè)\[M\].北京:氣象出版社,2009.
關(guān)鍵詞 Scala;框架;數(shù)據(jù)管理;系統(tǒng)
中圖分類(lèi)號(hào) P429 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0115-01
采用將國(guó)外較為成熟的數(shù)字標(biāo)牌系統(tǒng)Scala系統(tǒng)應(yīng)用到氣象信息中來(lái),標(biāo)牌系統(tǒng)為核心,是目前國(guó)際上較為先進(jìn)的數(shù)字標(biāo)牌系統(tǒng)之一,但由于自主研發(fā)技術(shù)力量相對(duì)薄弱,系統(tǒng)存在著數(shù)據(jù)傳輸方式可靠性不足、多媒體應(yīng)用方式單一、系統(tǒng)整體不夠穩(wěn)定、信息描述方式簡(jiǎn)單、維護(hù)成本較大等種種問(wèn)題。研究Scala的突發(fā)性災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng),以3D立體數(shù)字它能有效的融合各種多媒體信息,運(yùn)用多種3D效果將氣象信息展示在電子顯示屏上。可以把文字、圖像和音視頻結(jié)合進(jìn)一體化的顯示頁(yè)面之中并支持flash腳本。由于接口比較完善,該軟件能夠靈活的進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的普遍性、靈活性、多樣性、實(shí)時(shí)性、安全性。
1 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
系統(tǒng)基于J2EE架構(gòu),采用Spring、Hibernate等先進(jìn)開(kāi)源框架,結(jié)合Scala Infochanel V3/5 (Player,Network Manager,Designer)等scala工具,配合VBScript腳本編程語(yǔ)言,以SQL Server為中心數(shù)據(jù)庫(kù)編制,通過(guò)GPRS或者有線寬帶等方式聯(lián)網(wǎng)。其關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法如下。
1.1 網(wǎng)絡(luò)故障下的可靠性設(shè)計(jì)
系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成為能夠在網(wǎng)絡(luò)實(shí)效情況下維持基本功能運(yùn)行的高可靠系統(tǒng)。這種可靠性依賴(lài)以下的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn):
1)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)。自動(dòng)站信息等數(shù)據(jù)在控制中心制作完成后需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下發(fā)到各個(gè)終端播放器本地進(jìn)行播放,而不是采用集中式的直接訪問(wèn)方式。這種播放方式避免了在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行的可能性;另一方面也降低了網(wǎng)絡(luò)通信的帶寬需求,因?yàn)閿?shù)據(jù)下發(fā)任務(wù)可以在系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)結(jié)束后進(jìn)行,或者在播放內(nèi)容發(fā)生變化后再進(jìn)行更新,這樣避免關(guān)鍵業(yè)務(wù)由于網(wǎng)絡(luò)阻塞而延遲甚至失敗。
2)本地?cái)?shù)據(jù)的生成。系統(tǒng)根據(jù)所要顯示的氣象數(shù)據(jù)建立鏡像數(shù)據(jù)庫(kù),與氣象臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)同步,通過(guò)數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)的顯示時(shí)效進(jìn)行精確判斷,及時(shí)可靠的到各終端。
系統(tǒng)考慮了較完整的廣播系統(tǒng)信號(hào)備份機(jī)制,在系統(tǒng)正常情況下,中心服務(wù)器會(huì)向終端的信息播放控制器廣播系統(tǒng)信號(hào)。如果中心服務(wù)器出現(xiàn)故障,各個(gè)終端播放器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)該模塊,產(chǎn)生本地倒計(jì),并在一定時(shí)間后終止數(shù)據(jù)顯示,以保證各終端的顯示屏組不會(huì)播放過(guò)時(shí)信息。當(dāng)中心服務(wù)器恢復(fù)正常工作時(shí),各車(chē)站的信息播放控制器立即恢復(fù)從中心服務(wù)器獲取廣播系統(tǒng)信號(hào),更新數(shù)據(jù)后顯示最新數(shù)據(jù)信息,系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài),整個(gè)過(guò)程終端方觀看者不會(huì)明顯感到系統(tǒng)有發(fā)生故障。
1.2 系統(tǒng)角色分類(lèi)
按照氣象部門(mén)與其他各部門(mén)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制,系統(tǒng)可劃分不同的角色并賦予相關(guān)權(quán)限,使終端當(dāng)?shù)夭块T(mén)能夠?qū)K端進(jìn)行本地化管理,對(duì)于各角色采取Ukey準(zhǔn)入機(jī)制,以提高系統(tǒng)整體安全性。同時(shí),對(duì)于各部門(mén)分發(fā)的信息進(jìn)行系統(tǒng)的管理。
1.3 系統(tǒng)管理監(jiān)控
系統(tǒng)監(jiān)控管理模通過(guò)部署在被管設(shè)備上的SNMP采集器,采集網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),包括CPU占用情況、內(nèi)存占用情況和硬盤(pán)使用情況。針對(duì)采集到的設(shè)備狀態(tài),系統(tǒng)可以設(shè)定閾值,當(dāng)超過(guò)閾值時(shí),系統(tǒng)將產(chǎn)生告警,提醒系統(tǒng)管理員對(duì)某些異常情況進(jìn)行處理。如系統(tǒng)預(yù)定義當(dāng)CPU占用率大于80%時(shí)產(chǎn)生告警,那么當(dāng)采集到CPU占用情況為80%以上時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)生成一個(gè)告警,在告警列表中呈現(xiàn),由系統(tǒng)管理員對(duì)告警進(jìn)行判斷和處理。
1.4 系統(tǒng)框架
系統(tǒng)包括管理控制子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)、接口子系統(tǒng)、終端控制子系統(tǒng)、終端播放子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)子系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)使用模塊式開(kāi)發(fā),例如接口子系統(tǒng)可能包含氣象數(shù)據(jù)接口模塊、公眾信息接口模塊、時(shí)鐘信號(hào)接口模塊等等
1.5 終端及信息管理
系統(tǒng)根據(jù)不同的區(qū)域設(shè)定不同的預(yù)警功能,使預(yù)警終端的工作效果適合當(dāng)?shù)氐念A(yù)警接收,并對(duì)預(yù)警終端的安裝區(qū)域進(jìn)行分類(lèi)、分行業(yè)管理,根據(jù)不同的分類(lèi)、行業(yè)調(diào)整終端的不同預(yù)警模式,以期達(dá)到最好的效果。
1.6 面向各行業(yè)的子系統(tǒng)
本系統(tǒng)可使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)各行業(yè)的共享,而各行業(yè)的預(yù)警信息都將通過(guò)面向各行業(yè)服務(wù)子系統(tǒng)進(jìn)行處理。各行各業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)登入,根據(jù)各自的權(quán)限實(shí)行本行業(yè)的預(yù)警信息在 氣象部門(mén)建立預(yù)警信息網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行信息。系統(tǒng)將與氣象部門(mén) 建立的各種信息平臺(tái)連接,實(shí)現(xiàn)行業(yè)預(yù)警信息的全方位。
1.7 行業(yè)部門(mén)管理
通過(guò)USB密鑰認(rèn)證,其他行業(yè)部門(mén)可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的形式登入到預(yù)警控制中心。并在給定終端的指定區(qū)域相關(guān)行業(yè)的信息。在行業(yè)管理中,由氣象局統(tǒng)一建立行業(yè)并配給USB密匙以及相關(guān)權(quán)限配置,在行業(yè)內(nèi)部將由行業(yè)內(nèi)部的管理員管理;
1.8 信息審核管理
系統(tǒng)中心管理平臺(tái)負(fù)責(zé)管理全市范圍內(nèi)信息情況,可對(duì)全市范圍內(nèi)的預(yù)警終端進(jìn)行信息和結(jié)果監(jiān)控,并提供完善的信息制作監(jiān)管、流程控制機(jī)制和預(yù)警信息內(nèi)容審查、審核、簽發(fā)機(jī)制,確保信息的準(zhǔn)確性、權(quán)威性。同時(shí),審核功能提供多種方式,例如批量審核、自動(dòng)審核、自定義時(shí)間內(nèi)審核等等。
2 氣象模板制作
2.1 所顯示氣象數(shù)據(jù)內(nèi)容
數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式包括:文字、圖片等常規(guī)形式、Flash形式,例如曲線圖、柱狀圖、色斑圖、溫度計(jì)、風(fēng)向儀等動(dòng)態(tài)表現(xiàn)形式以及視頻格式。
通過(guò)scala的媒體管理與模板制作軟件,我們可以輕松的將上述內(nèi)容用靈活的所見(jiàn)即所得設(shè)計(jì)方式進(jìn)行編排,各媒體可以自由疊加、縮放、旋轉(zhuǎn)以及按照時(shí)效的要求進(jìn)行有序顯示播放。同時(shí),系統(tǒng)可以對(duì)各節(jié)目及節(jié)目列表進(jìn)行管理,并可以在中心端預(yù)覽到各地終端的播放畫(huà)面,進(jìn)行分組管理、遠(yuǎn)程操作更新的操作。
4 結(jié)束語(yǔ)
目前數(shù)字告示領(lǐng)域的3D應(yīng)用,從產(chǎn)品到軟件再到內(nèi)容都已經(jīng)有了很完善的解決方案,3D數(shù)字標(biāo)牌其實(shí)也已經(jīng)有很多實(shí)際應(yīng)用的案例,比如部分麥當(dāng)勞快餐店的3D數(shù)字標(biāo)牌等,但將這種技術(shù)應(yīng)用于氣象領(lǐng)域卻并未見(jiàn)有先例。系統(tǒng)投入使用后,得到了來(lái)自群眾的良好反饋,通過(guò)本系統(tǒng),極大的增強(qiáng)了氣象數(shù)據(jù)的表現(xiàn)力以及便民性,使民眾可以從更多渠道了解和掌握氣象相關(guān)的信息以及災(zāi)害預(yù)警信息。
參考文獻(xiàn)
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剛剛跨進(jìn)新年的大門(mén),一次又一次的冷空氣便肆無(wú)忌憚地入侵我國(guó)西南地區(qū),今年1月5日,貴州省冰凍災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)提升至Ⅱ級(jí),400多萬(wàn)人在寒潮中受災(zāi)。原本溫暖濕潤(rùn)的貴州卻呈現(xiàn)出“林海雪原”般的“美麗”。貴州,已在寒冷的侵害中逐漸適應(yīng)了凝凍。
2010年的腳步雖然已經(jīng)漸行漸遠(yuǎn),但無(wú)論是西南地區(qū)歷史罕見(jiàn)的特大干旱,還是南方連續(xù)14輪強(qiáng)降雨;無(wú)論是甘肅舟曲特大山洪泥石流,還是南方氣勢(shì)洶洶的高溫?zé)崂?,都給2010年留下深深的印跡。它們揮之不去,影響深遠(yuǎn)。
2010年是近十年來(lái)我國(guó)“極端天氣氣候事件”發(fā)生頻率、強(qiáng)度和影響最大的一年,也是本世紀(jì)以來(lái)氣候比較異常的一年。2010年,我國(guó)降水多、氣溫高,天氣氣候十分異常,旱澇災(zāi)害相連,冷熱事件突出,氣象災(zāi)害損失重。
“一反常態(tài)”的常態(tài)
回眸2010年,如果非要用幾個(gè)關(guān)鍵詞來(lái)總結(jié)這一年我國(guó)的天氣氣候特點(diǎn),那么,“異?!薄皹O端”“罕見(jiàn)”一定榜上有名。從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)看,氣候永遠(yuǎn)不會(huì)處于均態(tài),但不會(huì)偏離得太多。如果偏離太多,便被稱(chēng)為“極端異?!薄6?010年漸成“常態(tài)”的極端天氣氣候事件,則無(wú)疑集中表現(xiàn)了氣候的極端異常。
歷史罕見(jiàn)特大干旱、一輪又一輪的強(qiáng)降水過(guò)程、來(lái)勢(shì)洶洶的高溫?zé)崂恕瓨O端天氣氣候事件相約而至,“你方唱罷我登場(chǎng)”,在頻頻刷新氣候極值的同時(shí),撩撥著人們脆弱的神經(jīng),侵?jǐn)_著人們疲憊的身心。有人說(shuō),極端天氣氣候事件有漸顯“常態(tài)化”之勢(shì),更多的人一邊為“歷史罕見(jiàn)”“突破氣象紀(jì)錄”等字眼瞠目結(jié)舌,一邊不禁發(fā)問(wèn):“老天爺”究竟怎么了?
讓人們無(wú)法忽視的是,類(lèi)似異常的氣候并非2010年的“孤本”。翻看近十年來(lái)的“氣象記錄本”,我們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn):極端高溫的影響范圍是多年平均的近4倍;暴雨發(fā)生頻次和影響范圍呈增加和擴(kuò)大的趨勢(shì),十年間有7年暴雨日數(shù)超過(guò)常年;東北、華北和西南等地干旱也呈增多趨勢(shì),1996年以來(lái)的15年,平均每年出現(xiàn)中等以上干旱的日數(shù)分別增加了37%、16%和近10%;登陸我國(guó)的熱帶氣旋中有一半以上最大風(fēng)速達(dá)到或超過(guò)12級(jí),登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)次數(shù)也有明顯增加。
以下一組絕非聳人聽(tīng)聞的數(shù)據(jù),在無(wú)言中傳遞著一股巨大的力量:2010年,我國(guó)因氣象災(zāi)害和氣象次生災(zāi)害造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)5000多億元,為近20年以來(lái)最高值;死亡(含失蹤)人數(shù)達(dá)4800多人,為近十年來(lái)最多。從2010年全國(guó)主要?dú)庀鬄?zāi)害農(nóng)作物受災(zāi)面積統(tǒng)計(jì)來(lái)看,暴雨洪澇和干旱為主要?dú)庀鬄?zāi)害,受災(zāi)面積分別占?xì)庀鬄?zāi)害總受災(zāi)面積的41%和38% ,低溫冷凍和雪災(zāi)以及風(fēng)雹災(zāi)害均占?xì)庀鬄?zāi)害總受災(zāi)面積的10%。
當(dāng)拉尼娜遭遇極地環(huán)流
國(guó)家氣候中心專(zhuān)家表示,氣候是受大氣、海洋、冰雪、陸地和巖石五大圈層影響的復(fù)雜系統(tǒng),當(dāng)其中某一方面出現(xiàn)異常,必然導(dǎo)致一些地區(qū)的氣候異常,甚至發(fā)生連鎖反應(yīng)。2010年天氣氣候異常就與氣候系統(tǒng)各圈層的異常以及它們之間的相互作用密切相關(guān)。
最明顯的異常是熱帶太平洋的厄爾尼諾和拉尼娜事件的快速轉(zhuǎn)換。拉尼娜是指赤道太平洋東部和中部海面溫度持續(xù)異常偏冷的現(xiàn)象,來(lái)自國(guó)家氣候中心的專(zhuān)家表示,一般情況下,出現(xiàn)海溫偏冷之后,可以定義為拉尼娜狀態(tài),但只有海水表層溫度低于常年氣溫平均值0.5℃以上,并連續(xù)出現(xiàn)6個(gè)月之后,才可以定義說(shuō)進(jìn)入了一次拉尼娜事件。而厄爾尼諾及其事件恰恰與之相反。這對(duì)“孿生兄妹”是熱帶太平洋海洋與大氣最為重要的相互作用信號(hào)和異常特征,它們不僅直接影響熱帶太平洋及其鄰近地區(qū),也通過(guò)影響氣候系統(tǒng)的其他成員,間接地影響著全球氣候。
2009年6月至2010年4月,熱帶太平洋發(fā)生了厄爾尼諾事件,它對(duì)東亞地區(qū)大氣環(huán)流產(chǎn)生了強(qiáng)烈的作用,且具有滯后效應(yīng),導(dǎo)致影響我國(guó)天氣氣候的西太平洋副熱帶高壓在春夏季節(jié)異常偏強(qiáng)、面積偏大。強(qiáng)大的副熱帶高壓一方面為我國(guó)東部地區(qū)帶來(lái)豐沛的水汽,另一方面副熱帶高壓控制區(qū)也恰恰是高溫頻發(fā)的地區(qū)。據(jù)國(guó)家氣候中心監(jiān)測(cè)顯示:2010年5月,厄爾尼諾結(jié)束,6月份開(kāi)始向拉尼娜迅速轉(zhuǎn)化,7月份進(jìn)入拉尼娜狀態(tài),拉尼娜事件已經(jīng)形成。近60年來(lái),一共發(fā)生了10余次拉尼娜事件。拉尼娜事件一般出現(xiàn)在厄爾尼諾事件之后,其維持時(shí)間長(zhǎng)短不一,有的甚至可以維持3年之久。與過(guò)去10余次拉尼娜事件相比,2010年的拉尼娜發(fā)展速度相當(dāng)快。
另一個(gè)明顯的異常是極地大氣環(huán)流的異常調(diào)整,這使得極地冷空氣不斷擴(kuò)散南下,強(qiáng)烈影響中高緯度地區(qū)。2010年,從冬季到初夏,冷空氣活動(dòng)都非常頻繁,致使我國(guó)新疆、東北、華北、內(nèi)蒙古等地出現(xiàn)雪災(zāi)或持續(xù)低溫。研究表明,北極地區(qū)的海冰在近幾年持續(xù)融化,范圍迅速減小,這可能與極地環(huán)流異常調(diào)整的頻繁出現(xiàn)有密切聯(lián)系,但其中的關(guān)系和機(jī)理非常復(fù)雜,尚待深入研究。
全球氣候變暖的大幕
研究表明,氣候變暖易造成極端天氣氣候事件的頻發(fā),全球氣候變化是極端事件增多、增強(qiáng)的大背景。但近些年一直在強(qiáng)調(diào)全球氣候變暖,為什么會(huì)有極端冷事件的產(chǎn)生?是不是全球氣候并不是在變暖?
[關(guān)鍵詞]氣象 預(yù)測(cè) 農(nóng)業(yè)氣象
[中圖分類(lèi)號(hào)] S16 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-7-398-1
1前言
農(nóng)業(yè)氣象預(yù)測(cè)是氣象部門(mén)較傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)工作,是氣象為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的主要方式之一!該工作的開(kāi)展已有幾十年的歷史!歐美和日本的氣象部門(mén)在20世紀(jì)30年代就開(kāi)展相關(guān)工作。中國(guó)60年代開(kāi)始結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求開(kāi)展夏收夏種和秋收秋種農(nóng)用天氣預(yù)測(cè),80年代開(kāi)始將農(nóng)業(yè)氣象向農(nóng)林牧副漁各業(yè)拓展,并開(kāi)展了相應(yīng)的科學(xué)研究!近幾年,農(nóng)業(yè)氣象工作者從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)出發(fā),認(rèn)為農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理活動(dòng)和農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)所需預(yù)測(cè)及其影響分析,是農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的重要組成部分,氣象預(yù)測(cè)是其中重要環(huán)節(jié)!
2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象預(yù)測(cè)的定義和方式
農(nóng)業(yè)氣象預(yù)測(cè)就是應(yīng)用大氣變化的規(guī)律,根據(jù)當(dāng)前及近期的天氣形勢(shì),對(duì)某一地未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)的天氣狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。它是根據(jù)對(duì)衛(wèi)星云圖和天氣圖的分析,結(jié)合有關(guān)氣象資料、地形和季節(jié)特點(diǎn)、群眾經(jīng)驗(yàn)等綜合研究后作出的。如我國(guó)中央氣象臺(tái)的衛(wèi)星云圖,就是我國(guó)制造的“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星攝取的。利用衛(wèi)星云圖照片進(jìn)行分析,能提高天氣預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率。
天氣預(yù)測(cè)就時(shí)效的長(zhǎng)短通常分為三種:短期天氣預(yù)測(cè)(2~3天)、中期天氣預(yù)測(cè)(4~9天),長(zhǎng)期天氣預(yù)測(cè)(10~15天以上),中央電視臺(tái)每天播放的主要是短期天氣預(yù)測(cè)。
農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要出發(fā),在氣候預(yù)測(cè)“農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)”的基礎(chǔ)上,結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)體系“農(nóng)業(yè)氣象定量評(píng)價(jià)技術(shù)等,預(yù)測(cè)未來(lái)對(duì)農(nóng)業(yè)有影響的天氣條件”天氣狀況,并分析其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體影響,提出有針對(duì)性的措施和建議,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)的農(nóng)業(yè)氣象專(zhuān)項(xiàng)業(yè)務(wù)。
農(nóng)業(yè)天氣預(yù)測(cè)的方式。如何將天氣預(yù)報(bào)及時(shí)提供使用部門(mén)和人民群眾,是預(yù)報(bào)服務(wù)的中心環(huán)節(jié)。最廣泛而有效的服務(wù)手段有:報(bào)刊登載,電臺(tái)廣播,電視播送,天氣電話咨詢(xún)等。此外,還通過(guò)專(zhuān)線電話、電傳和書(shū)面等形式,為專(zhuān)門(mén)部門(mén)服務(wù)。天氣預(yù)報(bào)的專(zhuān)用收音機(jī),是一種可隨時(shí)打開(kāi)收到當(dāng)時(shí)的天氣預(yù)報(bào)廣播的收音機(jī),在即將發(fā)生災(zāi)害性天氣時(shí),專(zhuān)用的氣象廣播電臺(tái)可用一定波長(zhǎng)的信號(hào),使這種收音機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟呼叫,這樣,入睡的人也能被其信號(hào)喚醒,收聽(tīng)到災(zāi)害性天氣警報(bào),這對(duì)及時(shí)采取預(yù)防措施提供了可能性。
氣象臺(tái)制作好了天氣預(yù)報(bào),就通過(guò)各種途徑將天氣預(yù)報(bào)向社會(huì)公布。傳播天氣預(yù)報(bào)的途徑主要有電視、報(bào)紙、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)短信、氣象電話等。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取氣象預(yù)報(bào)信息將是未來(lái)的趨勢(shì)。比較有名的氣象預(yù)報(bào)網(wǎng)站有天氣在線、中國(guó)天氣網(wǎng)、中國(guó)氣象臺(tái)等,中國(guó)氣象臺(tái)網(wǎng)站提供全國(guó)各大城市和地區(qū)實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)信息及一周天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)信息。
3農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中存在的問(wèn)題
3.1氣象信息的準(zhǔn)確度不夠精確
氣象信息的準(zhǔn)確性主要是指對(duì)天氣情況的預(yù)測(cè)能力,即天氣預(yù)測(cè)和對(duì)未來(lái)一段時(shí)間的天氣氣象情況的預(yù)測(cè)能力。目前,氣象臺(tái)采用了人機(jī)交互,把數(shù)據(jù)分析作為預(yù)報(bào)產(chǎn)品的基礎(chǔ),綜合運(yùn)用各種氣象信息及服務(wù)技術(shù),其中也離不開(kāi)天氣預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn)訂正過(guò)程。
3.2防災(zāi)減災(zāi)體系不健全
農(nóng)村人口對(duì)防災(zāi)減災(zāi)的需求非常強(qiáng)烈,但與縣城相比,農(nóng)村的防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)與信息相當(dāng)匱乏,絕大多數(shù)農(nóng)村人口對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)的認(rèn)識(shí)均不高.廣大農(nóng)村的防災(zāi)減災(zāi)體系不健全,基礎(chǔ)十分薄弱,仍處于初級(jí)階段.要及時(shí)得到自然災(zāi)害預(yù)警信息及有效地防止和減輕自然災(zāi)害所帶來(lái)的損失,將成為新農(nóng)村建設(shè)中一個(gè)不容忽視的重要環(huán)節(jié)。
3.3氣候區(qū)劃及論證工作相對(duì)滯后
在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,目前存在較大的盲目性,均未經(jīng)過(guò)氣候論證,存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。大規(guī)模引種未經(jīng)過(guò)氣候論證,將會(huì)給新農(nóng)村建設(shè)帶來(lái)不可估量的損失。
4現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)及其有關(guān)問(wèn)題的探討
我國(guó)目前開(kāi)展的主要是針對(duì)農(nóng)事季節(jié)的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù),而針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)和農(nóng)田小氣候要素的預(yù)報(bào)較少。從2008年開(kāi)始,各氣象局根據(jù)中國(guó)氣象局關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)體系建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)和推進(jìn)農(nóng)村氣象災(zāi)害防御體系建設(shè)的要求,逐步開(kāi)展了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)、農(nóng)作物病蟲(chóng)害預(yù)報(bào)、設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)、農(nóng)牧事活動(dòng)天氣預(yù)報(bào)等農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)服務(wù)工作,取得了一定的進(jìn)展和服務(wù)效果。然而,就目前各省級(jí)農(nóng)牧業(yè)氣象服務(wù)工作,只是開(kāi)展一些觀測(cè)資料的分析和上報(bào)工作,基礎(chǔ)薄弱,不論在服務(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),還是在服務(wù)產(chǎn)品的種類(lèi)、自動(dòng)化程度,情報(bào)預(yù)報(bào)制作技術(shù)方法的先進(jìn)性、預(yù)報(bào)結(jié)果的準(zhǔn)確性、服務(wù)產(chǎn)品的及時(shí)性等方面均不適應(yīng)各級(jí)政府和廣大農(nóng)牧民群眾對(duì)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的要求,急需在人才的引進(jìn)和培養(yǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投入。
5農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的預(yù)測(cè)
以變暖為主要特征的全球氣候變化,已經(jīng)引起了極端氣象災(zāi)害趨多趨強(qiáng),引發(fā)了暴雪等事件增多,影響加重,同時(shí)還引發(fā)了生態(tài)環(huán)境的改變,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形成了負(fù)面影響,造成農(nóng)業(yè)的脆弱性增強(qiáng),產(chǎn)量和品質(zhì)年際間的波動(dòng)性增大,使得氣象與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系更加密切,合理利用氣象條件,科學(xué)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。如何科學(xué)組織好氣象為農(nóng)服務(wù)一直是氣象工作者探索的課題,為了做好這方面的工作,從氣象學(xué)引出了農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的分支,從氣象角度研究農(nóng)業(yè),為氣象部門(mén)準(zhǔn)確把握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)氣象的服務(wù)需求,提供針對(duì)性的服務(wù)產(chǎn)品提供了技術(shù)支撐。農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化,產(chǎn)品分類(lèi)越來(lái)越細(xì)化,在此大背景下,近幾年出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)業(yè)務(wù)。但如何開(kāi)展,怎樣發(fā)展,國(guó)內(nèi)尚無(wú)明確界定。業(yè)務(wù)工作需要業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)范支持,科研成果支撐,業(yè)務(wù)能力維持,社會(huì)需求引領(lǐng),才能快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:豐都;高溫;伏旱;變化特征;分析
中圖分類(lèi)號(hào):P468 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
引言
豐都縣地處四川盆地東部邊緣,三峽庫(kù)區(qū)腹心。長(zhǎng)江橫貫縣境,全縣地貌以山地為主,山區(qū)約占全縣面積的3/5。在氣候變暖已成為氣候變化的主要特征的大背景下,豐都縣境內(nèi)地勢(shì)東南高,西北低,山脈東北至西南走向,山脈和丘陵、山間平壩相間分布,形成“四山夾三槽”的地貌特征,又是影響豐都縣氣候狀態(tài)、決定豐都縣氣候的重要因素。氣候變化和特殊的地理環(huán)境,導(dǎo)致了豐都縣高溫干旱、霧害、冰雹、大風(fēng)、低溫、連陰雨、雷電災(zāi)害等氣象災(zāi)害的頻繁發(fā)生。其中高溫干旱是影響最大的氣象災(zāi)害。干旱在豐都縣有冬旱、春旱、夏旱、伏旱、秋旱之分,其中伏旱是豐都縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一大主要障礙因子,其發(fā)生的早遲強(qiáng)弱,對(duì)全縣大春糧食作物產(chǎn)量起著決定性的作用。比如2006年7月8日到9月4日,≥35℃高溫日數(shù)達(dá)52d,≥37℃暑熱日數(shù)達(dá)42d,≥40℃酷熱日數(shù)達(dá)14d,9月4日極端最高氣溫達(dá)38.4℃。全縣31個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均出現(xiàn)嚴(yán)重旱情,農(nóng)經(jīng)作物受旱面積46200hm2(其中絕收面積11387hm2),干旱高溫造成73.5萬(wàn)人受災(zāi),39.1萬(wàn)人、37.9萬(wàn)頭牲畜飲水困難。全縣現(xiàn)蓄水總量?jī)H為0.105億m3,實(shí)際蓄水量占應(yīng)蓄水量15%,高溫干旱造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)17850萬(wàn)元,其中農(nóng)業(yè)損失12165萬(wàn)元。
1 資料來(lái)源
氣候資料來(lái)自豐都縣國(guó)基本觀測(cè)站1959~2012年54a的觀測(cè)資料,農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害資料來(lái)自豐都縣民政局、縣農(nóng)業(yè)局、縣防洪辦、縣氣象局等單位的災(zāi)害調(diào)查資料以及《豐都縣縣志》整編資料。通過(guò)對(duì)原始資料的統(tǒng)計(jì)分析,找出豐都縣54a來(lái)的伏旱氣候變化規(guī)律,以及伏旱氣候變化對(duì)災(zāi)害的影響。
2 豐都縣1959~2012年伏旱變化特征
根據(jù)重慶市氣象局關(guān)于干旱定義,伏旱時(shí)間跨度為6月下旬至9月上旬。伏旱強(qiáng)度劃分為一般旱(20~29d)、中等旱(30~39d)和重旱(I>40d),其中還包含早期總雨量和早期高溫天數(shù)限制。豐都縣伏旱平均開(kāi)始時(shí)間是7月中旬,持續(xù)時(shí)間20~73d,平均天數(shù)是40d。歷年高溫天數(shù)l4~63d,平均天數(shù)38d。
2.1 豐都伏旱年代變化特征
干旱在豐都縣發(fā)生是較為普遍的。從表1對(duì)全縣干旱的統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看,伏旱是發(fā)生最多的,54a間有44a不同程度的發(fā)生,出現(xiàn)頻率81%。其中1959年、1978年、2001年、2006年是較重的。在54a中,其中重伏旱出現(xiàn)14a,頻率26%。一般伏旱、中等伏旱出現(xiàn)30a,頻率55%。
從表1可以看出伏旱在90年代以前的年份中出現(xiàn)伏旱的頻率較高,達(dá)88%,在90年代后出現(xiàn)伏旱的頻率為73%,從90年代前后的出現(xiàn)情況比較來(lái)看,90年代前出現(xiàn)的頻率明顯高于90年代后,伏旱的出現(xiàn)頻率有降低的趨勢(shì)。
90年代以前的年份中一般伏旱、中等伏旱的出現(xiàn)頻率為57%,嚴(yán)重伏旱的出現(xiàn)頻率為30%。90年代后的年份中一般及中等伏旱的出現(xiàn)頻率為54%,重伏旱的出現(xiàn)頻率為18%。一般伏旱的出現(xiàn)頻率比較接近,重伏旱的出現(xiàn)頻率明顯降低。
2.2 豐都伏旱隨高度變化特征
根據(jù)伏旱強(qiáng)度計(jì)算公式得出豐都縣伏旱隨高度的變化情況,海拔400m以下伏旱強(qiáng)度指數(shù)為1.321;400~700m為0.984;700~1000m為0.406;≥1000m為0.360。從這可以看出隨海拔高度的增高伏旱強(qiáng)度就遞減。
2.3 豐都伏旱與高溫關(guān)系特征
高溫往往伴隨伏旱出現(xiàn),也是影響大春作物產(chǎn)量的又一重要因子。高溫的出現(xiàn)不一定有伏旱,但是因伏旱的產(chǎn)生而加劇了高溫的強(qiáng)度。
豐都縣極端最高氣溫達(dá)43.5℃。在53a中年最高氣溫最低37.9℃。豐都年最高氣溫在40℃以上的有31a,在38℃以下的只有1a?!?0℃的日數(shù)最多有14d,分別是1959年、2006年、2010年?!?5℃的日數(shù)最多是2006年有63d,最少是1994年有14d。
從高溫發(fā)生的時(shí)段來(lái)看主要為7月下旬和8月上旬為發(fā)生的主要時(shí)段。隨海拔高度的增加強(qiáng)度逐漸減弱。
3 抗御伏旱高溫的對(duì)策建議
冬天應(yīng)搞好農(nóng)田水利基本建設(shè),加固水庫(kù)、塘壩。實(shí)行灌溉配套,提高水資源利用率;積極做好人工影響天氣工作。旱天進(jìn)行人工降雨作業(yè),緩解或解決農(nóng)田干旱并從天空取水入庫(kù);做好天氣預(yù)報(bào),強(qiáng)化氣象服務(wù),建立健全災(zāi)害性天氣的“監(jiān)測(cè)、預(yù)警、信息服務(wù)系統(tǒng)”,災(zāi)害來(lái)臨時(shí),及時(shí)氣象災(zāi)害預(yù)警,為民服務(wù)、為社會(huì)服務(wù);充分利用好伏旱前的降雨天氣,做好蓄水保水。保證伏旱期間的灌溉需要;大力提倡植樹(shù)造林,荒山育草,提高綠色作物覆蓋面積,減少水土流失;在作物布局和品種組合上,要以適應(yīng)伏旱高溫活動(dòng)規(guī)律的為主,采取躲避的方式來(lái)防御伏旱高溫的危害。
參考文獻(xiàn)
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自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展已經(jīng)連續(xù)二十多年創(chuàng)造了持續(xù)增長(zhǎng)的奇跡,隨之畜牧業(yè)也已成為中國(guó)農(nóng)村及草原牧區(qū)經(jīng)濟(jì)中最活躍的增長(zhǎng)點(diǎn)和支柱產(chǎn)業(yè)。
目前,在我國(guó)學(xué)術(shù)界中,對(duì)于草原與草地的定義還存在著混淆。我國(guó)草原科學(xué)的奠基人王棟(1955)對(duì)草原的定義是:“凡因風(fēng)土等自然條件較為惡劣或其他緣故,在自然情況下,不宜于耕種農(nóng)作,不適宜生長(zhǎng)樹(shù)木,或者樹(shù)木稀疏而以生長(zhǎng)草類(lèi)為主,只適于經(jīng)營(yíng)畜牧業(yè)的廣大地區(qū)”;其對(duì)于草地的定義是:“凡生長(zhǎng)或栽種牧草的土地,無(wú)論生長(zhǎng)牧草株本之高低,亦無(wú)論所生長(zhǎng)牧草為單純之一種或混生多種牧草,皆謂之草地”。前者自然因素較大,后者人工因素較大。李魁(2005)在其著作中指出,草原畜牧業(yè)主要是利用草原牧草資源,采取放牧的方式飼養(yǎng)家畜和獲取畜產(chǎn)品的畜牧業(yè)。作為畜牧學(xué)和農(nóng)學(xué)的范疇中的一個(gè)術(shù)語(yǔ),草原是指大面積的多年生旱生草本植物占優(yōu)勢(shì)的天然植物群落和其著生的土地總稱(chēng)。自然資源的有效利用,以放牧為主的生產(chǎn)方式的采用,是草原畜牧業(yè)與其他畜牧業(yè)尤其是農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)相比,具有明顯的投入成本低、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)、產(chǎn)出效益高的特點(diǎn),因而歷來(lái)是我國(guó)牧區(qū)的主體產(chǎn)業(yè),但也具有著生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性、非平衡性、災(zāi)害的頻發(fā)性等致命弱點(diǎn)。
敖仁其(2001)指出了草原畜牧業(yè)的優(yōu)勢(shì)。第一,草原畜牧業(yè)依附自然資源的屬性尤為突出,在氣候干旱寒冷、資源匱乏、土壤沙質(zhì)化的地區(qū)只有選擇了草原畜牧業(yè)才能獲得較高的、穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)收益;第二,與糧食作物相比,牧草是一種廉價(jià)的營(yíng)養(yǎng)源,不管是天然草場(chǎng)還是人工草場(chǎng),其投入要比一般的糧豆作物少幾倍到幾十倍;第三,草原畜牧業(yè),是對(duì)符合生物群落的管理,既是對(duì)植物群落的管理,又是對(duì)動(dòng)物群落的管理,同時(shí)還是對(duì)人工動(dòng)植物群落和野生動(dòng)植物群落相互依存和達(dá)到有效互補(bǔ)過(guò)程的管理。2011年《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)牧區(qū)又好又快發(fā)展的若干意見(jiàn)》中明確指出,草原畜牧業(yè)是牧區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是牧民收入的主要來(lái)源,是全國(guó)畜牧業(yè)的重要組成部分。牧區(qū)礦藏、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等資源富集,旅游資源豐富,是我國(guó)戰(zhàn)略資源的重要接續(xù)地。
二 當(dāng)今草原畜牧業(yè)發(fā)展面臨的困惑
1.草原生態(tài)環(huán)境惡化
草原退化,生態(tài)平衡遭到破壞,進(jìn)而加劇了自然災(zāi)害。由于草原植被稀疏,高度降低,覆蓋度下降,水蝕和風(fēng)蝕嚴(yán)重,從而造成沙塵暴和水土流失,土壤肥力下降。沙塵暴發(fā)生的高頻率是草原退化的指示器、加速器和催化劑,也是生態(tài)環(huán)境惡化的重要標(biāo)志,具有重要的警示作用。沙塵暴具有致災(zāi)重、成災(zāi)面廣的特點(diǎn),給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活造成了嚴(yán)重?fù)p失。內(nèi)蒙古2011年氣象災(zāi)害公報(bào)中指出,2011年內(nèi)蒙古因氣象災(zāi)害及其引發(fā)的次生災(zāi)害造成719.4萬(wàn)人受災(zāi),死亡29人;農(nóng)作物受災(zāi)面積214.9萬(wàn)公頃,其中31.2萬(wàn)公頃絕收;倒塌房屋1.6萬(wàn)間,死亡大牲畜4.9萬(wàn)頭(只);直接經(jīng)濟(jì)損失107.3億元。其中,干旱、局地暴雨洪澇、局地強(qiáng)對(duì)流、雪災(zāi)和低溫冷害,以及病蟲(chóng)害為主要?dú)庀鬄?zāi)害。
2.牧民生計(jì)惡化
楊汝榮(2002)研究表明,草地退化的直接后果使草地生產(chǎn)力下降。內(nèi)蒙古的各類(lèi)草地產(chǎn)草量平均下降29.2%,嚴(yán)重地區(qū)下降60%~80%,其中干旱草原下降最多,為33.3%,荒漠草原30.3%,半荒漠草原30.0%,草甸草原27.3%,森林草原25.0%。隨著草地牧草產(chǎn)量的下降,導(dǎo)致草地載畜能力也在下降.目前內(nèi)蒙古天然草地載畜量?jī)H相當(dāng)于20世紀(jì)50年代的75%,60年代的80%。海山(2007)認(rèn)為,照搬農(nóng)村或國(guó)外模式,在牧區(qū)實(shí)行“草畜雙承包”政策,支解了放牧五畜(馬、牛、駝、綿羊、山羊)的草原生態(tài)畜牧業(yè)有機(jī)整體,迫使畜牧業(yè)走上低層次數(shù)量型擴(kuò)張的發(fā)展道路,從而導(dǎo)致草場(chǎng)超載過(guò)牧,是其必然結(jié)果是草原生態(tài)環(huán)境整體惡化,進(jìn)一步加大了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本并造成牧民的貧困化。
孟慧君(2010)指出,退牧還草政策的實(shí)施使草原畜牧業(yè)的生產(chǎn)方式由傳統(tǒng)粗放式經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧s化經(jīng)營(yíng),這大大增加了農(nóng)牧民的生產(chǎn)成本。首先,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一次性投資巨大,需要有農(nóng)牧民自籌資金解決。牧民收入水平本來(lái)就不高,這極大地增加了牧民的負(fù)擔(dān)。其次,購(gòu)買(mǎi)優(yōu)良品種、棚圈折舊和水電費(fèi)大幅度上升,飼養(yǎng)成本明顯增加,畜群品種和結(jié)構(gòu)調(diào)整也需要牧民持續(xù)投入資金,這也直接增加了牧戶的生產(chǎn)性投入。再次,近年來(lái),草原生產(chǎn)能力的下降和生產(chǎn)生活成本的不斷上升,如科技、信息、教育等間接費(fèi)用投入的增加,使牧民的生產(chǎn)生活成本加大,負(fù)擔(dān)加重,農(nóng)牧民的收入和生活水平短期內(nèi)有所下降。
3.草原自身的特殊性
草原畜牧業(yè)與農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)相比有其自身的特殊性,如果單一地把農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)的制度模式照搬套用在草原畜牧業(yè)上是不可取的。敖仁其(2005)指出,用一種外來(lái)的制度規(guī)則迅速取代原有演化出來(lái)的制度體系,必定會(huì)付出高額的制度變遷成本和長(zhǎng)期的難以抵消的諸多負(fù)面效應(yīng)。以農(nóng)耕思想指導(dǎo)牧區(qū)草原畜牧業(yè)發(fā)展激發(fā)了草畜矛盾。事實(shí)上,草原畜牧業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位尚不明確??梢赃@樣說(shuō),農(nóng)區(qū)的發(fā)展解決了我國(guó)人民吃飽的問(wèn)題,而牧區(qū)的生態(tài)作用、草原的碳匯價(jià)值、青藏草原水塔,是將決定我們生存環(huán)境的問(wèn)題。田艷麗(2009)認(rèn)為,農(nóng)耕文明的最大特點(diǎn)是土地有清晰的物理界線,而游牧民的土地界線相對(duì)模糊,物理界限交錯(cuò)或重疊現(xiàn)象極為普遍。草原承包經(jīng)營(yíng)制度沒(méi)有根本解決草地資源的非排他性。因此,在草原執(zhí)行承包到戶政策的前提下,對(duì)于移民到牧區(qū)來(lái)的中原農(nóng)民來(lái)說(shuō),明晰土地界限的意識(shí)必然占據(jù)著主導(dǎo)地位,并且與牧民的土地觀直接沖突。
由于經(jīng)濟(jì)利益及政策實(shí)施的不恰當(dāng)性,牧民的生存和牲畜的生存空間逐漸變小,而以游牧文化為主的牧民逐漸變成生態(tài)貧民,甚至傳統(tǒng)的游牧文化開(kāi)始喪失。哈斯塔娜(2011)在其研究中指出,草原生態(tài)系統(tǒng)退化的實(shí)質(zhì)是社會(huì)矛盾的沖突,是“農(nóng)耕文化優(yōu)于游牧文化”觀念所導(dǎo)致的實(shí)際結(jié)果,而這種退化又反過(guò)來(lái)加劇了游牧文化的日漸衰弱。
關(guān)鍵詞 大風(fēng);時(shí)空分布;防御對(duì)策;山東濟(jì)寧;汛期
中圖分類(lèi)號(hào) P425 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2016)21-0211-02
濟(jì)寧地區(qū)位于山東省西南部,其南部包含的南四湖為淮河流域第二大淡水湖,濟(jì)寧屬暖溫帶季風(fēng)氣候,四季分明。大風(fēng)是濟(jì)寧地區(qū)汛期(6―9月)造成農(nóng)業(yè)及生產(chǎn)生活損失的災(zāi)害性天氣之一,夏秋季強(qiáng)對(duì)流局地大風(fēng)發(fā)生突然而且持續(xù)時(shí)間短,從大風(fēng)產(chǎn)生到造成影響非??欤捎谄渫话l(fā)性強(qiáng)、損害力大,對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大威脅[1-2]。大風(fēng)過(guò)境對(duì)農(nóng)業(yè)、城市設(shè)施、城市交通和城市居民造成的危害叫大風(fēng)災(zāi)害。大風(fēng)災(zāi)害的種類(lèi)主要有寒潮大風(fēng)、冷鋒大風(fēng)、雷雨大風(fēng)、龍卷風(fēng)等。因此,大風(fēng)預(yù)報(bào)和評(píng)估是濟(jì)寧地區(qū)汛期氣象預(yù)報(bào)服務(wù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
1 資料與方法
大風(fēng)在氣象上定義為平均風(fēng)力≥10.8 m/s(6級(jí)或以上)或瞬時(shí)風(fēng)速>17 m/s(8級(jí))的風(fēng)。參照中國(guó)氣象局地面天氣觀測(cè)規(guī)范,大風(fēng)分為4個(gè)級(jí)別:一級(jí)為一般大風(fēng),6級(jí)大風(fēng)(或且可能持續(xù),下同)(瞬時(shí)風(fēng)速10.8~13.8 m/s)和7級(jí)大風(fēng)(瞬時(shí)風(fēng)速13.9~17.1 m/s);二級(jí)為較嚴(yán)重大風(fēng),8級(jí)大風(fēng)(瞬時(shí)風(fēng)速17.2~20.7 m/s)和9級(jí)大風(fēng)(瞬時(shí)風(fēng)速20.8~24.4 m/s);三級(jí)為嚴(yán)重大風(fēng),10級(jí)大風(fēng)(瞬時(shí)風(fēng)速24.5~28.4 m/s)和11級(jí)以上大風(fēng)(瞬時(shí)風(fēng)速28.5~32.6 m/s);四級(jí)為特嚴(yán)重大風(fēng),12級(jí)以上大風(fēng)(瞬時(shí)風(fēng)速>32.7 m/s)。
本文利用濟(jì)寧轄區(qū)內(nèi)的11個(gè)國(guó)家級(jí)氣象站1981―2013年共33年汛期(6―9月)逐日大風(fēng)氣象資料,總結(jié)出濟(jì)寧地區(qū)汛期大風(fēng)災(zāi)害特點(diǎn)及評(píng)估。
2 結(jié)果與分析
2.1 濟(jì)寧地區(qū)汛期(6―9月)大風(fēng)時(shí)間分布
2.1.1 濟(jì)寧地區(qū)大風(fēng)的年際變化。1981―2013年6―9月期間濟(jì)寧地區(qū)大風(fēng)日數(shù)呈波動(dòng)下降的趨勢(shì),雖然在2001年出現(xiàn)突然上升,但以后一直變化比較小,總體仍呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(圖1)。
2.1.2 濟(jì)寧地區(qū)大風(fēng)的月變化。從1981―2013年33年6―9月期間的大風(fēng)資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果看,濟(jì)寧的6月和7月大風(fēng)日數(shù)較多,而8月大風(fēng)日數(shù)減少,其中9月大風(fēng)日數(shù)最少(圖2)。
2.2 濟(jì)寧地區(qū)汛期大風(fēng)的空間分布
由表1和圖3可見(jiàn),濟(jì)寧各縣市區(qū)平均每年6―9月期間出現(xiàn)大風(fēng)總?cè)諗?shù)的差別比較大,濟(jì)寧、兗州和嘉祥為1.5 d左右,兗州最多(1.6 d),汶上、微山、梁山和嘉祥在1.0~1.5 d之間,其他在0.5~1.0 d之間,曲阜最?。?.5 d)。
2.3 濟(jì)寧地區(qū)汛期大風(fēng)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)
大風(fēng)災(zāi)害采用災(zāi)害性天氣出現(xiàn)概率確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)[3-4]。概率和等級(jí)分月計(jì)算,概率計(jì)算方法:以年為計(jì)算單位,只要該年度某月有某種災(zāi)害天氣出現(xiàn),記為1,否則為0,33年的累加和除以31即為某災(zāi)種某月的出現(xiàn)概率。
風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)按照概率范圍分為5級(jí),出現(xiàn)概率越大,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高。據(jù)災(zāi)害性天氣出現(xiàn)的概率大小來(lái)劃分大風(fēng)天氣災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。濟(jì)寧地區(qū)汛期(6―9月)出現(xiàn)大風(fēng)的概率分布特點(diǎn)是:中部地區(qū)大于四周,山區(qū)大于平原。按照以上風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),總體出現(xiàn)大風(fēng)災(zāi)害的等級(jí)基本都在有可能程度以上。
6月濟(jì)寧、兗州和嘉祥3個(gè)站出現(xiàn)大風(fēng)災(zāi)害的可能性較大,其他地市均為有可能出現(xiàn)大風(fēng)災(zāi)害范圍;7月兗州的大風(fēng)災(zāi)害出現(xiàn)可能性為很大級(jí)別,其他地市的大風(fēng)災(zāi)害出現(xiàn)可能性為較小級(jí)別;8月濟(jì)寧和鄒城的大風(fēng)災(zāi)害可能性為很大級(jí)別,其他縣市區(qū)都是有可能等級(jí)??傊?,汛期濟(jì)寧地區(qū)各地出現(xiàn)大風(fēng)災(zāi)害的等級(jí)比較高,特別是中部地區(qū)需注意做好防范工作。
3 大風(fēng)災(zāi)害危害和防御對(duì)策
3.1 大風(fēng)災(zāi)害的總體影響
大風(fēng)災(zāi)害的影響:大風(fēng)容易使農(nóng)作物倒伏受損;大風(fēng)會(huì)吹倒建筑物、刮倒電線桿、吹斷電線,引起經(jīng)濟(jì)損失和傷亡;加劇火災(zāi),甚至引發(fā)火災(zāi);影響交通、航運(yùn)。同時(shí),對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生破壞;影響室外作業(yè)、工傷發(fā)生率增加;影響人們正常生產(chǎn)與活動(dòng)。
3.2 大風(fēng)災(zāi)害防御對(duì)策
針對(duì)以上大風(fēng)災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)和城市及生產(chǎn)生活的影響,建議采取以下防范措施:一是在大風(fēng)多發(fā)時(shí)間段,根據(jù)預(yù)報(bào),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)提前做好防大風(fēng)準(zhǔn)備工作。二是在城市規(guī)劃、建筑物設(shè)計(jì)、小區(qū)布局中應(yīng)充分利用氣象條件,應(yīng)盡量避免出現(xiàn)“狹管效應(yīng)”,盡可能減少人為因素造成的大風(fēng)增多的天氣。三是對(duì)易遭大風(fēng)損壞的戶外設(shè)施(高大廣告牌等)進(jìn)行拆除或進(jìn)行加固。四是對(duì)供電線路、通訊線路等應(yīng)做好防風(fēng)的應(yīng)急預(yù)案,注重線路、設(shè)備的防風(fēng)措施,一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情可立即采取補(bǔ)救措施。
4 結(jié)論與討論
(1)濟(jì)寧地區(qū)1981―2013年汛期(6―9月)大風(fēng)日數(shù)呈波動(dòng)下降趨勢(shì),雖然在2001年有突然上升,但以后一直變化比較小,總體仍呈下降趨勢(shì)。
(2)從1981―2013年33年汛期(6―9月)的大風(fēng)資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果看,濟(jì)寧地區(qū)的6月和7月大風(fēng)日數(shù)較多,8月大風(fēng)日數(shù)減少,其中9月大風(fēng)日數(shù)最少。
(3)濟(jì)寧各縣市區(qū)平均每年6―9月期間出現(xiàn)大風(fēng)總?cè)諗?shù)的差別比較大,濟(jì)寧、兗州和嘉祥為1.5 d左右,兗州最多(1.6 d),汶上、微山、梁山和嘉祥在1.0~1.5 d之間,其他在0.5~1.0 d之間,曲阜最?。?.5 d)。
(4)在濟(jì)寧地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市設(shè)計(jì)運(yùn)行中,要充分利用氣象條件和大風(fēng)評(píng)估,盡可能減少大風(fēng)災(zāi)害造成的損失。
5 參考文獻(xiàn)
[1] 楊成芳,王業(yè)宏,李靜,等.十一運(yùn)會(huì)各賽區(qū)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].氣象科技,2010(增刊1):88-92.
[2] 李耀輝,張存杰,高學(xué)杰.西北地區(qū)大風(fēng)日數(shù)的時(shí)空分布特征[J].中國(guó)沙漠,2004(6):55-63.
1資料與方法
1•1自然概況
福建省位于東南沿海(115°50′-120°43′E,23°32′-28°19′N),東西寬約540km,南北長(zhǎng)約550km,土地面積1•214×104km2,其中山地丘陵占80%以上。福建屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫15•2~21•8℃,各地年平均降雨量基本在1000mm以上,年日照時(shí)數(shù)1754~2482h,氣候資源得天獨(dú)厚。福建省背山臨海,其陸域基本由海拔1000m以上的山地與浙江、廣東隔開(kāi),因而地貌上和水系上成為相對(duì)獨(dú)立的地理單元。相對(duì)獨(dú)立的地貌、水系及相應(yīng)的氣候、土壤和植被使得生態(tài)環(huán)境也表現(xiàn)出很強(qiáng)的相對(duì)獨(dú)立性。福建海域處于東海和南海的交界處,全區(qū)多為臺(tái)灣海峽所占據(jù),由于陸域丘陵山地與臺(tái)灣山地的制約使海域本身的氣候、地貌和生物生態(tài)環(huán)境特征都具有一定的獨(dú)立性。由于缺乏金門(mén)縣的相關(guān)數(shù)據(jù),在進(jìn)行生態(tài)評(píng)價(jià)時(shí)未將金門(mén)縣考慮進(jìn)去。
1•2資料及其來(lái)源
采用福建省2006年7-9月全省67個(gè)臺(tái)站的地面氣象觀測(cè)資料計(jì)算各地濕潤(rùn)指數(shù)和災(zāi)害指數(shù),數(shù)據(jù)包括月平均氣溫(℃)、月降水量(mm)、月平均10m風(fēng)速(m/s)、月平均相對(duì)濕度(%)、月平均氣壓(mb)、飽和水汽壓(mb)、災(zāi)害面積(hm2),由福建省氣象臺(tái)提供。水體密度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、土地退化指數(shù)各評(píng)價(jià)因子的面積、類(lèi)別數(shù)據(jù)來(lái)源于福建省各地土地利用數(shù)據(jù),由福建省農(nóng)業(yè)資源綜合數(shù)據(jù)庫(kù)提供。
1•3評(píng)價(jià)模型的建立
采用模糊綜合評(píng)價(jià)法,通過(guò)建立隸屬函數(shù),經(jīng)模糊變換,給每個(gè)評(píng)價(jià)因子賦予一個(gè)非負(fù)實(shí)數(shù),得到評(píng)價(jià)結(jié)果,再與評(píng)語(yǔ)集相對(duì)照,最終確定評(píng)價(jià)區(qū)域的優(yōu)劣等級(jí)[11]。
1•3•1評(píng)價(jià)因子集遵循代表性、全面性、綜合性、簡(jiǎn)明性、方便性、適應(yīng)性原則,選擇5個(gè)因子為評(píng)價(jià)因子,則評(píng)價(jià)因子集V={濕潤(rùn)指數(shù),植被覆蓋指數(shù),水體密度指數(shù),土地退化指數(shù),災(zāi)害指數(shù)},然后采用文獻(xiàn)[12]中的數(shù)據(jù)處理方法對(duì)各評(píng)價(jià)因子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。各評(píng)價(jià)因子定義如下:(1)濕潤(rùn)指數(shù)為降水量與潛在蒸散量的比值,是判斷某一地區(qū)氣候干、濕程度的指標(biāo)。濕潤(rùn)指數(shù)K=R/ET,該指數(shù)能夠客觀地反映一地的水熱平衡狀況。按季度進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),季度濕潤(rùn)指數(shù)K=Rs/(∑ETi),Rs為季度降水量,∑ETi為該季度三個(gè)月潛在蒸散量之和。根據(jù)文獻(xiàn)[13],月平均潛在蒸散量ETi=22di(1•6+U1/2i)Woi(1-hi)P1/2i(273•2+ti)1/4其中,i是月份編號(hào),Pi為月平均氣壓(mb),ti為月平均氣溫(℃),di是月天數(shù),Ui是10m高度觀測(cè)的月平均風(fēng)速(m/s),Woi是溫度為ti時(shí)的飽和水汽壓(mb),hi是月平均相對(duì)濕度(%)。計(jì)算區(qū)域生態(tài)質(zhì)量等級(jí)時(shí),當(dāng)K>1時(shí),取K=1。(2)植被覆蓋指數(shù)指被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)林地、草地及農(nóng)田三種土地類(lèi)型面積占被評(píng)價(jià)區(qū)域面積的比重,用于反映被評(píng)價(jià)區(qū)域植被覆蓋的程度。(3)水體密度指數(shù)指被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)水域面積占被評(píng)價(jià)區(qū)域面積的比重,水域包括河流、湖泊、水庫(kù)等。(4)土地退化指數(shù)指被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)風(fēng)蝕、水蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和工程侵蝕的面積占被評(píng)價(jià)區(qū)域面積的比重,是反映生態(tài)系統(tǒng)功能退化程度的一個(gè)重要指數(shù)。(5)災(zāi)害指數(shù)指單位面積上擔(dān)負(fù)的災(zāi)害強(qiáng)度、頻率等災(zāi)害總量,即評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)農(nóng)田、森林等生態(tài)系統(tǒng)遭受氣象災(zāi)害的面積占被評(píng)價(jià)區(qū)域面積的比重。
1•3•2評(píng)價(jià)因子權(quán)重由于不同的綜合評(píng)價(jià)因子對(duì)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用的影響是不一樣的,因此需要對(duì)參評(píng)因子進(jìn)行權(quán)重系數(shù)測(cè)定。各層次因子權(quán)重參照《生態(tài)質(zhì)量氣象評(píng)價(jià)規(guī)范(試行)》[13]、采用專(zhuān)家打分法取得,結(jié)果見(jiàn)表1。
1•3•3屬性同一化根據(jù)不同屬性因子對(duì)總體生態(tài)質(zhì)量的影響方向不同,對(duì)全部因子屬性進(jìn)行正相化處理[14]。5項(xiàng)因子中有2項(xiàng)為負(fù)相因子(土地退化指數(shù)和災(zāi)害指數(shù)),其正相化指標(biāo)=1-負(fù)相指標(biāo)。
1•3•4生態(tài)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)根據(jù)權(quán)重集Q={0•25,0•3,0•2,0•15,0•1}和評(píng)價(jià)因子隸屬函數(shù)值集合R={K,V,W,L,D},可計(jì)算得到生態(tài)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)其中,O為算子;i為各區(qū)域編號(hào),本文i=1,2,3,…,67,Ai表示福建省各縣(市)生態(tài)質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)值。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
1•3•5評(píng)語(yǔ)集評(píng)價(jià)區(qū)域的生態(tài)質(zhì)量分為5個(gè)等級(jí),評(píng)語(yǔ)集Z={優(yōu),良,一般,較差,差},各等級(jí)評(píng)語(yǔ)見(jiàn)表2,等級(jí)劃分參照《評(píng)價(jià)規(guī)范》[13]。
2結(jié)果與分析
2•1濕潤(rùn)指數(shù)
福建省2006年7-9月濕潤(rùn)指數(shù)分布如圖1所示。由圖中可見(jiàn):此時(shí)段內(nèi)福建省濕潤(rùn)指數(shù)普遍較高,各地濕潤(rùn)指數(shù)均在1•0以上;東部地區(qū)濕潤(rùn)指數(shù)明顯高于西部山區(qū),其中東部如平和、詔安、壽寧、永春、云霄、霞浦、寧德、南靖、長(zhǎng)泰等地濕潤(rùn)指數(shù)較高,均在4•00以上。濕潤(rùn)指數(shù)等級(jí)較低的地區(qū)基本集中在西部如建陽(yáng)、順昌、將樂(lè)、長(zhǎng)汀、永安等,主要是由于7-9月福建省受臺(tái)風(fēng)影響比較多,導(dǎo)致東部降水多于西部。根據(jù)《評(píng)價(jià)規(guī)范》[13],當(dāng)K>1時(shí)表示大氣降水總體上大于植被生理過(guò)程需水量,降水條件一般不成為當(dāng)?shù)刂脖簧硇杷南拗埔蜃?說(shuō)明福建省該季度降水滿足作物生長(zhǎng)的需水量,有利于作物及其它植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
2•2水體密度指數(shù)
福建省2006年7-9月水體密度指數(shù)分布如圖2所示。由圖中可見(jiàn),福建省各地水體密度指數(shù)因地理位置、海拔差異和人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)強(qiáng)度的差異而有所不同。東部沿海地區(qū)水體密度指數(shù)較高,如漳州的詔安縣、龍海市、福州管轄下的平潭縣、福清市和廈門(mén)市等地,最高可達(dá)0•15,主要是因?yàn)檠睾L烊凰w面積大,同時(shí)由于加上養(yǎng)殖業(yè)的開(kāi)展,人工溝渠、圍塘數(shù)量大,使得沿海水體密度明顯高于中西部;中部地區(qū)作為三溪匯合點(diǎn)的南平市延平區(qū)和古田水庫(kù)所在古田縣水體密度指數(shù)也比較高,介于0•037~0•05;西北部作為糧食生產(chǎn)基地的光澤縣、武夷山市、建陽(yáng)市等地水體密度指數(shù)稍低,其指數(shù)范圍為0•016~0•025;中部地區(qū)的長(zhǎng)汀縣、連城縣、永安市、大田縣等地因海拔較高,人工水庫(kù)、水塘等較少,因而水體密度指數(shù)明顯偏低,指數(shù)介于0•008~0•016。
2•3植被覆蓋指數(shù)
福建省2006年7-9月植被覆蓋指數(shù)分布如圖3所示。從圖3可見(jiàn),福建植被覆蓋度整體較高,多數(shù)縣(市)植被覆蓋指數(shù)可達(dá)0•40以上,植被覆蓋指數(shù)最高的縣達(dá)到0•56。從圖3中還可看出,沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)植被指數(shù)相對(duì)較低,如廈門(mén)、晉江、石獅、莆田、長(zhǎng)樂(lè)等地,內(nèi)陸植被覆蓋指數(shù)則明顯較高,指數(shù)在0•4以上的縣(市)有49個(gè),占行政區(qū)總數(shù)的73•1%,指數(shù)值大于0•5的行政區(qū)有6個(gè),為武夷山市、松溪縣、政和縣、大田縣、永泰縣、華安縣。植被指數(shù)最高的為武夷山市,原因是其界內(nèi)包括了武夷山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。武夷山自然保護(hù)區(qū)位于福建省西北部的武夷山脈脊部,擁有世界上同緯度帶現(xiàn)存面積最大、保存最完整的中亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng),典型的地帶性森林類(lèi)型為常綠闊葉林群落,植被覆蓋度很高。圖32006年7-9月福建省植被覆蓋指數(shù)分布
2•4土地退化指數(shù)
土地退化是自然侵蝕和人文因子相互作用的結(jié)果,是生態(tài)系統(tǒng)退化的重要表征之一。福建省坡地多、雨量大,特別是多陡坡、多暴雨的自然環(huán)境為水土流失提供了客觀的基礎(chǔ)。福建省2006年7-9月土地退化指數(shù)分布如圖4所示,從圖中可見(jiàn),各縣(市)土地退化指數(shù)在0•002~0•030,泉州地區(qū)的南安市土地退化相對(duì)嚴(yán)重,其土地退化指數(shù)為0•030,壽寧縣、安溪縣、華安縣、平和縣土地退化指數(shù)較高,介于0•024~0•030,而武夷山、邵武、建陽(yáng)、漳平、上杭、龍海、漳浦等地退化指數(shù)較低,指數(shù)值均在0•009以下。
2•5災(zāi)害指數(shù)
7-9月福建的主要災(zāi)害性天氣為臺(tái)風(fēng),分析期影響的臺(tái)風(fēng)有:7月14日在霞浦縣北壁鎮(zhèn)登陸的“碧利斯”,7月25日在晉江市圍頭鎮(zhèn)登陸的“格美”,8月10日在閩浙交界處的浙江省蒼南縣馬站鎮(zhèn)沿海(距離邊界約10km)登陸的第8號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“桑美”。據(jù)災(zāi)情統(tǒng)計(jì):“碧利斯”對(duì)寧德、福州、莆田、龍巖、泉州、漳州等六個(gè)地區(qū)造成了嚴(yán)重影響,造成10933•5hm2農(nóng)作物受災(zāi),4240•0hm2成災(zāi),762•5hm2絕收。“格美”也對(duì)6個(gè)地區(qū)造成嚴(yán)重影響,其中農(nóng)作物受災(zāi)面積29975•2hm2,成災(zāi)面積13056•6hm2,絕收面積1288•7hm2。“桑美”持續(xù)時(shí)間短,主要影響到南平和寧德,受災(zāi)面積4921•4hm2,成災(zāi)3259•7hm2,絕收819•3hm2。8月中旬-9月天氣轉(zhuǎn)好,未出現(xiàn)重大氣象災(zāi)害。福建省2006年7-9月災(zāi)害指數(shù)分布如圖5所示。由圖中可見(jiàn),各地區(qū)災(zāi)害指數(shù)介于0•000~0•094,災(zāi)害指數(shù)地區(qū)差異明顯,漳州地區(qū)災(zāi)害指數(shù)較高,寧德次之,廈門(mén)、南平、三明等地災(zāi)害指數(shù)值較小。
2•6生態(tài)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)
最終計(jì)算得到福建省2006年7-9月生態(tài)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)分布結(jié)果(見(jiàn)表3)。對(duì)照生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表2)可見(jiàn),此季節(jié)內(nèi)福建省各地生態(tài)質(zhì)量等級(jí)差異不明顯,生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指數(shù)介于0•54~0•67,其中有66個(gè)地區(qū)的生態(tài)質(zhì)量氣象評(píng)價(jià)等級(jí)為良好,多數(shù)縣(市)綜合評(píng)價(jià)值達(dá)到0•60以上,區(qū)域生態(tài)質(zhì)量等級(jí)接近優(yōu)。
3結(jié)論與討論
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