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氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律及風(fēng)險評估分析

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氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律及風(fēng)險評估分析

摘要:本文對晉中市11個縣(市、區(qū))氣象災(zāi)害進行了統(tǒng)計分析,并對其進行了風(fēng)險評估。結(jié)果表明:干旱是主要的氣象災(zāi)害之一,其影響范圍廣、歷時長、災(zāi)難重,春旱出現(xiàn)的頻率最高,其次是春夏連旱、夏秋連旱和夏旱,春夏秋連旱較少。暴雨、冰雹時空分布不均,東山明顯多于平川。寒潮短時間內(nèi)劇烈降溫,春、秋季霜凍造成農(nóng)作物、經(jīng)濟林果遭受凍害,初霜凍程度東山重于平川,終霜凍程度平川重于東山。極端氣溫明顯升高,高溫天氣出現(xiàn)頻率增加,影響了人們的正常生產(chǎn)和生活。

關(guān)鍵詞:氣象災(zāi)害;發(fā)生規(guī)律風(fēng)險評估;山西晉中

晉中市東依太行山,西傍呂梁山,地理坐標介于東經(jīng)111°23′~114°08′、北緯36°39′~38°06′之間。全區(qū)總面積16401.9km2,其中平川面積占15.59%、丘陵面積占20.49%、山地面積占63.95%。東部山地屬太行山中段、東南部山區(qū)為太岳山北段、西部平川屬晉中盆地,屬暖溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候,地形如圖1所示。近年來,晉中市極端天氣氣候事件增多、增強趨勢明顯,多災(zāi)并發(fā)和災(zāi)害鏈特征日益突出,氣象災(zāi)害對經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)安全影響巨大,分析氣象災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,指導(dǎo)民眾做好應(yīng)急響應(yīng)、防災(zāi)減災(zāi)工作迫切而重要。晉中市比較常見且危害重大的氣象災(zāi)害包括干旱、暴雨、冰雹、寒潮、霜凍等。

1資料與方法

本文選取晉中市11個縣(市、區(qū))氣象站有氣象記錄以來的災(zāi)害資料進行分析,對部分不確定的資料查閱檔案進行檢查核實,以保證資料的準確無誤。以統(tǒng)計學(xué)、普通克里克插值為基礎(chǔ),采用趨勢系數(shù)為參數(shù)對晉中市氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律進行分析,并對其風(fēng)險進行評估。

2結(jié)果與分析

2.1干旱

晉中市干旱的區(qū)域分布:丘陵地區(qū)最重,平川地區(qū)次之,中低山區(qū)又次之,高山地區(qū)基本不旱。按季節(jié)分布,以春旱出現(xiàn)的頻率最高,其次是春夏連旱、夏秋連旱和夏旱,春夏秋連旱較少,但災(zāi)情程度由重到輕依次是春夏連旱、夏秋連旱或春夏秋連旱。干旱出現(xiàn)的頻率大、面積廣、災(zāi)情程度重,制約了全市經(jīng)濟的發(fā)展,平均每年因干旱造成的農(nóng)作物成災(zāi)面積占全市總播種面積的25%。以2010年6月為例:全市月平均降水量為12.7mm,其中平川為6.3mm、東山為20.4mm。平川地區(qū)太谷、介休降水量分別達16.6、10.0mm;榆次、祁縣、平遙、靈石降水量不足5mm,與常年同期相比,降水量偏少90%以上,出現(xiàn)了重旱;其余縣(市、區(qū))為中旱。干旱對夏播工作的順利進行和拔節(jié)期春玉米、乳熟期冬小麥的生長不利,造成農(nóng)作物嚴重減產(chǎn)[1]。

2.2暴雨

晉中市大到暴雨的時空分布不均:20世紀60年代為大到暴雨發(fā)生頻率最高的年代,70年生頻率下降,80年代有所上升,90年代下降明顯,進入21世紀發(fā)生頻率接近于70年代??臻g分布上受地形影響,東部山區(qū)發(fā)生頻率明顯高于平川:東部山區(qū)榆社縣發(fā)生暴雨的頻率最大,年暴雨日數(shù)為0.9d。平川的榆次、太谷發(fā)生暴雨的頻率較小,年暴雨日數(shù)為0.3d。暴雨全市最大極值發(fā)生在1977年8月6日的平遙縣,達317.3mm。晉中各縣(市、區(qū))暴雨頻次如圖2所示。以1988年7月18日、20日為例:太谷連降暴雨,倒塌房屋共533間,死亡3人,沖倒折斷樹木1.09萬株、各類電桿100余根;損失水果達65t,淹沒農(nóng)作物2666.67hm2,沖毀耕地502hm2。8月6日,靈石縣降短時大暴雨,全縣城鄉(xiāng)3500戶居民受災(zāi),縣城被淹,死亡12人,倒塌房屋1220間,損壞5000余間;淹沒糧田6346.67hm2,沖毀橋梁15座,公路、鐵路停運。例如2016年7月18—20日:受低渦和切變線影響,7月18日8:00到20日8:00全市普降暴雨和大暴雨,局部特大暴雨,過程降水量國家站最大出現(xiàn)在昔陽,達216.9mm。鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站有2個站的過程降水量超過400mm,出現(xiàn)在昔陽孔氏(428.5mm)、和順青城(421.7mm),有5個站超過250mm、83個站超過100mm、47個站超過50mm。小時最大雨強出現(xiàn)在和順青城,19日18:00—19:00,1h降水量為68.9mm。榆次、昔陽日降水量突破歷史極大值。

2.3強對流天氣

強對流天氣是發(fā)生突然、天氣劇烈、破壞力大,常伴有雷暴大風(fēng)、冰雹等強對流性的災(zāi)害性天氣[2-3]。晉中是雹災(zāi)較為嚴重的地區(qū),晉中冰雹災(zāi)害具有范圍廣、雹期長、頻次高、雹粒大、成災(zāi)重的特點,冰雹災(zāi)害平均每年造成的受災(zāi)面積占總耕地面積的4.5%。冰雹主要發(fā)生在6—8月,占全年日數(shù)的61.19%;其次是春季,占21.4%;秋季最少,占17.77%;冬季未發(fā)生。從逐月分布看:7月最多,占22.22%;其次是6月和8月,分別占19.25%和19.72%;再次是5月和9月,分別占14.2%和12.69%。歷史資料統(tǒng)計表明,一天當中,冰雹多發(fā)生于下午至傍晚。晉中市平均年降雹日數(shù)的地域分布具有顯著的特點,東部山區(qū)多于平川,在同一經(jīng)度范圍內(nèi),年冰雹日基本隨緯度增加而增加、隨海拔高度的升高而增加。降雹伴有短時局地大雨或暴雨產(chǎn)生的占34%,伴有瞬間大風(fēng)的占28%;颮線上發(fā)生的冰雹大多同時有強降水或瞬間大風(fēng)出現(xiàn)。冰雹對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、建筑設(shè)施以及人民生命財產(chǎn)等都具有極大的破壞性,因而是重要的災(zāi)害性天氣之一。2010年6月22日16:30,榆次區(qū)東北部遭遇突發(fā)強對流天氣,冰雹自西向東橫掃什貼鎮(zhèn)、烏金山鎮(zhèn)、東趙鄉(xiāng)3個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的30個村,使3360hm2農(nóng)作物嚴重受災(zāi),其中糧食2866.67hm2,減產(chǎn)約40%,493.33hm2蔬菜瓜果基本絕收。據(jù)初步估算,全區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失超過4000萬元。此外,還破壞溫室50座,沖毀農(nóng)田逾46.67hm2、道路490m、橋涵3座。

2.4寒潮

寒潮是冬半年影響晉中的主要災(zāi)害性天氣之一,寒潮發(fā)生時通常會造成劇烈降溫和大風(fēng),有時還伴有雨、雪、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣,給國民經(jīng)濟造成巨大損失。以2018年為例:3月晉中氣溫異常偏高,杏、梨、核桃、桃、蘋果等花期普遍提前7d以上;4月15日,榆次、太谷、平遙、介休、壽陽、昔陽、和順、左權(quán)、榆社出現(xiàn)了霜凍,全市最低地溫為-3.8℃。受前期氣溫持續(xù)異常偏高導(dǎo)致物候期提前和氣溫驟降的綜合影響,經(jīng)濟林果遭受嚴重凍害,直接經(jīng)濟損失上百萬元。

2.5霜凍

晉中市初霜日年最早出現(xiàn)在1979年9月2的壽陽,每年初霜日東山早于平川,近10年來和順、左權(quán)出現(xiàn)初霜凍的時間早于壽陽,例如:2018年9月22日和順、左權(quán)出現(xiàn)了初霜凍,9月30日壽陽才出現(xiàn)初霜凍。晉中市終霜日最晚為1960年6月4日的和順,最早為2001年2月28日的介休。平川終霜日出現(xiàn)日期早于東山,近10年來晉中市終霜日大部分出現(xiàn)在4月中下旬。以2020年4月為例:11—12日全市都出現(xiàn)了霜凍天氣,22—24日除祁縣外其他縣(市、區(qū))都出現(xiàn)了霜凍天氣,22日最低地溫為-11.9℃,出現(xiàn)在和順。4月出現(xiàn)的3次霜凍天氣使正值花期的杏、梨、核桃、桃、蘋果遭受凍害,經(jīng)濟損失嚴重[4]。

2.6高溫

近50年來在全球氣候變暖大背景下,晉中市最高氣溫有明顯上升趨勢(0.25℃/10年):最高氣溫的上升存在季節(jié)差異,在春季增溫幅度最大;最高氣溫突變顯著為1994年,從20世紀90年代開始最高氣溫上升更加顯著(0.8℃/10年),其他年代表現(xiàn)為緩慢上升?;谄胀死锟瞬逯档姆椒ǎ杂艽?、壽陽、和順、左權(quán)、榆社、太谷、祁縣、平遙、介休、靈石、昔陽11個氣象站點的最高氣溫的趨勢系數(shù)為參數(shù)得出1960—2010年晉中地區(qū)最高氣溫變化強度的空間分布:在靈石、榆次、昔陽形成了強增溫中心,在左權(quán)、祁縣形成了相對較弱的增溫中心(圖3)。全市極端最高氣溫41.1℃,出現(xiàn)在平遙的2005年6月22日。2017年7月≥35℃的高溫天氣介休、平遙共出現(xiàn)了13d,太谷、祁縣出現(xiàn)了12d,榆次出現(xiàn)了11d,靈石出現(xiàn)了10d,榆社出現(xiàn)了4d,昔陽、壽陽出現(xiàn)了3d,左權(quán)出現(xiàn)了1d。其中:7月8—14日晉中市除和順外連續(xù)出現(xiàn)≥39℃的高溫天氣,平遙和介休出現(xiàn)了3d,榆次出現(xiàn)了1d。高溫天氣持續(xù)時間長、濕度大,導(dǎo)致具有消化、呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病以及中暑感冒的人數(shù)增加,尤其對老人和兒童的身體健康影響較大。

3結(jié)論與討論

晉中市氣象災(zāi)害種類多、發(fā)生頻次高、分布地域廣、災(zāi)害損失重、社會影響大,給人民群眾的生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟發(fā)展造成了嚴重影響。晉中市旱澇具有“旱中有澇,澇中有旱,旱澇急轉(zhuǎn)”的特點。干旱是晉中市的主要災(zāi)害之一,具有影響范圍廣、歷時長、災(zāi)難重的特點,平均每年因干旱導(dǎo)致的農(nóng)作物成災(zāi)面積占全市總播種面積的25%。干旱一年四季都有發(fā)生,以春旱出現(xiàn)的頻率最高,其次是春夏連旱、夏秋連旱和夏旱,春夏秋連旱較少,嚴重干旱年一般是春夏連旱、夏秋連旱或春夏秋連旱。夏季出現(xiàn)的暴雨容易引發(fā)城市內(nèi)澇、山體滑坡、中小河流洪水等災(zāi)害,伴隨夏季短時強降水產(chǎn)生的冰雹對農(nóng)作物、經(jīng)濟林果易造成減產(chǎn)或絕收,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大損失[5]。暴雨、冰雹時空分布不均,東山明顯多于平川,年降雹日數(shù)在同一經(jīng)度范圍內(nèi),基本隨緯度增加而增加,隨海拔高度的升高而增加。一天當中,冰雹多發(fā)生于下午至傍晚。寒潮短時間內(nèi)劇烈降溫,春、秋季伴隨著霜凍的發(fā)生,造成農(nóng)作物、經(jīng)濟林果遭受凍害。平川地區(qū)地勢低、溫度高,比東山地區(qū)初霜凍出現(xiàn)遲,終霜凍結(jié)束早。災(zāi)害程度初霜凍東山重于平川,終霜凍平川重于東山。在全球變暖的大背景下,晉中市極端氣溫明顯升高,高溫天氣出現(xiàn)頻率增加,靈石、榆次、昔陽形成強增溫中心,影響了人們的正常生產(chǎn)和生活。因此,氣象防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)工作顯得尤為重要。應(yīng)從應(yīng)急體制機制建設(shè)出發(fā),進一步修訂規(guī)范可行的重大氣象災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案,做好氣象防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)工作。

4參考文獻

[1]韓愛梅,張懷仁,原文國,等.盛夏干旱對晉中盆地春播玉米產(chǎn)量影響的分析評估[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2009,30(4):605-610.

[2]丁一匯.論河南“75.8”特大暴雨的研究:回顧與評述[J].氣象學(xué)報,2015,73(3):411-424.

[3]王琳,李迅,包云軒,等.遙感技術(shù)在交通氣象災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用進展[J].國土資源遙感,2018,30(4):1-7.

[4]李芬,張建新.山西近50年初霜凍的區(qū)域特征[J].災(zāi)害學(xué),2013,28(4):104-109.

[5]李海宏,吳吉東.2007—2016年上海市暴雨特征及其與內(nèi)澇災(zāi)情關(guān)系分析[J].自然資源學(xué)報,2018,33(12):2136-2148.

作者:梁麗君 單位:晉中市氣象局

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