亚太地区洪涝灾害的时空格局

杨佩国，胡俊锋，于伯华，宋 伟，李 静

（1民政部 国家减灾中心，北京100124；2中国科学院 地理科学与资源研究所，北京100101；3环境保护部 卫星环境应用中心，北京100094）

洪涝灾害具有发生频次高、影响范围广、造成损失大和突发性强等特点，自古以来就是人类高度关注和深入研究的自然灾害之一［1］．在联合国关注的15种主要自然灾害中，洪涝灾害的破坏程度最为严重，所造成的死亡人口最多［2－3］．因此，近年来（特别是“国际减灾十年”以来）洪涝灾害研究受到国内外学者的关注，主要集中在灾害风险评估和灾害损失评估两方面［4］．关于灾害风险评估，经常借助定性判断、统计分析、小波分析以及各种洪涝灾害风险模型来开展洪涝灾害时空变化规律及其影响因素研究．例如，陈莹等探讨了19世纪末以来中国洪涝灾害的变化及其影响因素［5］；方修琦等探讨了1644—2004年中国洪涝灾害的变化周期［6］；Neville探讨了人类抵抗洪涝灾害的限制因素及其导致的抗灾脆弱性［7］；Mileti探讨了洪涝灾害发生的影响因素［8］．随着计算机和遥感技术的发展，RS、GIS技术在洪涝灾害风险评估中得到广泛应用，并取得了较好的效果．例如，张淑杰等利用RS和GIS技术建立了洪涝灾害遥感评估系统［9］；Barredo利用GIS技术分析了1956年以后欧洲洪涝灾害的空间分布规律［10］．在洪涝灾害损失评估方面，美国在20世纪60年代就开展了相关研究，在70年代开发了洪灾损失评估模型，用于快速评估给定城市的洪涝灾害损失［11］．我国的洪涝灾害损失评估工作起步较晚，且洪涝灾害损失涉及面广和不确定性较大，研究进展相对缓慢［12］．目前，国内洪涝灾害损失评估研究主要集中在评价方法方面，例如选取评价指标开展综合评判［13］，运用物元［14］、DEA［15］、灰色关联度［16］等方法开展损失评估．

亚太地区包含世界上最大的大洲、大洋，气候复杂多变，区域差异明显，成为洪涝灾害发生最频繁的地区［17－18］．根据EM－DAT［19］，1900—2010年全球共发生洪涝灾害2 806次，造成死亡人口689．19万人，受灾人口28．5亿人次，经济损失达2．65亿美元．其中，亚洲发生洪涝灾害1 125次，死亡676．25万人，受灾人口27．4亿人次，经济损失达1．32亿美元；分别占全球的40．1%、98．1%、96．3%和49．85%．此外，洪涝灾害在亚洲自然灾害造成的损失中所占比重较大．据统计，1900—2010年间亚洲共发生各类自然灾害3 402次，造成死亡人口1 728．36万人，受灾人口52．3亿人次，经济损失达4．61亿美元；洪涝灾害的发生次数和造成损失分别占亚洲自然灾害总量的33．1%、39．1%、52．6%和28．6%．可以看出，洪涝灾害所影响人口占各类自然灾害的1／2以上，其发生次数、造成死亡人口和经济损失占各类自然灾害的1／3左右．因而，亚洲是世界上自然灾害最为严重的地区，洪涝灾害又是亚洲地区主要的灾害类型．随着经济社会的快速发展，人类活动和气候变化对洪涝灾害的影响越来越明显［20］，经济全球化趋势［21］则会进一步放大洪涝灾害的影响．目前关于亚太地区洪涝灾害的研究仍相对较少，本文开展亚太地区洪涝灾害时空特征的研究，以期掌握亚太地区洪涝灾害的时空分布格局，为进一步加强亚太地区的防洪减灾工作，降低洪涝灾害造成的生命和财产损失提供科学依据和参考．

1 研究区概况与数据来源

1．1 研究区概况

亚洲太平洋地区地形条件复杂、地域辽阔，按照空间位置分为东亚、东南亚、南亚、西亚、中亚和北亚，加上澳大利亚和太平洋岛国共由72个国家和地区组成，其中亚洲国家48个，太平洋国家和地区24个，占世界总人口的61%．亚太地区仅有少数经济较发达的国家和地区，大部分国家属于发展中国家，也有极度贫困落后的地区，集中了全世界绝大多数的贫困人口．亚太地区是新兴经济体集中分布的区域，一方面经济快速发展，社会财富高度集中，人口密度较大；另一方面，基础设施、防灾减灾能力建设相对滞后，受各类自然灾害的影响比较严重．

亚太部分国家因处于沿海、靠近火山或地质条件脆弱区，易遭受自然灾害［22］．全球约有70%的自然灾害发生在亚太地区，且灾害类型多样，如地质灾害（地震、崩塌、滑坡、泥石流）、水文气象灾害（洪水、飓风、干旱）及森林、草原火灾等．自2004年以来，亚太地区发生了多次巨灾，如2004年12月的印度洋海啸、2005年1月的南亚大地震、2006年2月发生的菲律宾泥石流灾害、2008年5月中国四川汶川特大地震、2011年3月的日本3·11大地震，都造成了惨重的人员伤亡和财产损失，严重影响了当地社会经济的可持续发展．

1．2 数据来源

本文采用的自然灾害数据均来源于EM－DAT（OFDA／CRED国际灾害数据库），收录于该数据库中的每一次灾害必须满足下列四个条件之一：a．死亡人口在10人以上；b．受灾人口在100人以上；c．当地政府发出过国际求助；d．当地政府宣布了紧急状态．

2 洪涝灾害特征

洪灾一般发生在汛期和以降水为主要补给的河流中下游地区．涝渍是洼地积水不能及时排除的现象，多发生在蒸发弱、排水不畅的低洼地．由于洪水和涝渍往往接连发生，在低洼地区很难截然分开，一般通称为洪涝．洪涝灾害既有自然属性，又有社会经济属性［23］．自然属性是指洪水的自然变异程度达到一定标准，主要受地理位置、气候条件、地形地势等因素的影响［24］．在地理位置上，洪涝往往发生在大陆边缘地带；从气候因素来看，洪涝灾害主要集中在中低纬度台风暴雨多发地区［25］，如亚热带季风区、亚热带湿润气候区、温带海洋性气候区；从地形因素看，地形地势对洪涝灾害的强度、空间分布影响显著［26］，江河两岸尤其是中下游地区，是洪水的直接威胁区，低洼地容易发生涝渍．社会经济属性是指洪涝在有人类活动的地方才能形成灾害，没有人类活动的地方只有“洪涝”，而无“灾害”．有研究表明极端气候事件［27］、土地利用［28］、气候变化［29］以及厄尔尼诺（ENSO）现象也与洪涝灾害的发生发展有着密切联系［30－32］．

受上述因素共同影响，洪涝灾害具有明显的季节性、区域性和重复性，也具有较强的破坏性和普遍性［33］，在山区、滨海、河流入海口、河流中下游及冰川周边等地区都可能发生洪涝灾害．从全球范围来看，洪涝灾害主要发生在多台风暴雨地区，由于台风是产生于热带海洋上的强热带气旋，经过时常伴随着大风、暴雨或特大暴雨等强对流天气［34］．短时强降雨经常会诱发一系列次生灾害和衍生灾害，形成灾害链［35－37］．以台风和暴雨为中心，不仅能直接诱发洪水、涝渍、水土流失、风暴潮、巨浪等直接灾害，还会通过洪水和风暴潮进一步导致崩塌、滑坡、泥石流、海水污染和机械故障等衍生灾害，且衍生灾害之间又会相互影响，引起病虫害、断电、火灾等，从而加重洪涝灾害的影响．

3 亚太地区洪涝灾害时空格局

3．1 亚太地区洪涝灾害的年际变化

利用亚太地区1990—2010年的洪涝灾害历史数据，绘制了1990—2010年亚太洪涝灾害发生次数年际变化图（图1）．可以看出，近20年来整个亚太地区洪灾发生次数有明显的上升趋势，由1990年的23次增长到2006年的最高101次，增加339．13%．特别是西亚地区，1990年的洪涝灾害只有1次，2005年最高则达17次，增长16倍；其次，中亚地区的洪涝灾害也上升近400%；东南亚地区，由1990年的6次增加到2007年的最高32次，洪涝灾害也增长4．3倍．

图1 1990—2010年亚太地区洪涝灾害发生次数年际变化图Fig．1 The number of floods in the Asia－Pacific region from 1990to 2010

与洪涝灾害发生次数的增长趋势相同，亚太地区每次洪涝灾害死亡人口有明显的上升趋势（图2）．亚太地区每次洪涝灾害的死亡人数由1990年的70．52人上升到2010年的95．21人，增加35．01%．亚太各区域中，大多呈现出类似的变化趋势，尤其是南亚地区由1990年的57．56人上升到2005年的153．71人，增加167．04%，主要与该地区近年来频繁遭受较大规模的洪涝灾害有关．

1990—2010年，亚太地区每次洪涝灾害造成经济损失也呈现明显上升趋势（图3）．每次洪涝灾害造成经济损失由1990年的12．93千万美元上升到2010年的61．06千万美元，上升372．24%．东亚、南亚、西亚、太平洋地区的每次洪涝灾害造成经济损失均有不同程度的上升；中亚和东南亚地区的经济损失波动较大，但总体上也呈现上升趋势．

图2 1990—2010年亚太地区洪涝灾害死亡人口年际变化图Fig．2 Deaths caused by the flood in the Asia－Pacific region from 1990to 2010

图3 1990—2010年亚太地区洪涝灾害经济损失年际变化图Fig．3 Economic losses caused by the flood in the Asia－Pacific region from 1990to 2010

从近20年亚太地区洪涝灾害变化趋势来看，受全球气候变化等因素的影响，极端天气气候事件及其引起的洪涝灾害明显增多，造成的死亡人口和经济损失总体呈上升趋势，同时影响范围广的大型洪涝灾害能够改变一个地区的洪涝灾害变化趋势，如1996—1998年间，东亚地区洪涝灾害的数量、死亡人口和经济损失均因极端灾害事件被分为明显的两个阶段，与中国1998年特大洪涝灾害高度相关［38－39］．从空间分布上，由于西太平洋地区是台风主要发源地，面对太平洋的东亚、东南亚因台风暴雨发生洪涝灾害的概率显著高于其他地区［33］．中亚由于远离大洋，降水稀少，发生洪涝灾害的次数极少；而太平洋地区则由于直接面对大洋，经历较多的台风暴雨而形成洪涝．在洪涝灾害造成死亡人口方面，尽管南亚发生洪涝灾害的次数通常低于东南亚，但死亡人口显著高于东南亚，主要原因是南亚受地形影响较大，大的台风暴雨过程易受喜马拉雅山阻挡使灾情放大［40－41］，而东南亚地区多平原和丘陵，能够使台风的能量逐渐释放殆尽，同一规模的台风暴雨对不同区域的影响显著不同．关于经济损失，在洪涝灾害发生次数相近的情况下，东亚地区的经济损失显著高于其他地区，主要由于东亚地区经济比较发达，一次较大洪涝灾害可能会摧毁多年的经济积累．

3．2 亚太地区洪涝灾害月度变化特征

从月度变化趋势（图4）来看，亚太地区洪涝灾害的发生次数、死亡人口和经济损失均具有明显的月际变化特征．从发生次数来看，东亚地区洪涝灾害的频发期为6—8月；南亚地区洪涝灾害的频发期为6—10月；东南亚、西亚和太平洋地区全年均有发生，其中东南亚总体发生次数较多，仅在3—5月出现一个低谷，其他月份较为平稳；西亚洪涝灾害发生频率较高的是3—8月，但相对其他地区全年各月份差异较小．太平洋地区的洪涝灾害主要发生在秋冬季节，也就是南半球的春季和夏季．

图4 1990—2010年亚太地区洪涝灾害发生次数月度变化图Fig．4 Monthly changes of the flood number in the Asia－Pacific region from 1990to 2010

从洪涝灾害造成的死亡人口和经济损失来看（图5、6），各地区洪涝造成死亡人口较多和经济损失较大的月份也有显著差异．东亚主要在6—8月，南亚在7—10月，正是当地台风和强台风多发的季节，西亚主要在12月份．综合亚太地区洪涝灾害的时空分布特征，可以看出，东亚地区洪涝灾害集中发生在每年6—8月，南亚地区集中发生在6—10月，东南亚、西亚和太平洋地区贯穿全年均有发生，但总的发生次数相对东亚和南亚地区较少．

图5 1990—2010年亚太地区洪涝灾害死亡人口月度变化图Fig．5 Monthly changes of deaths caused by the flood in the Asia－Pacific region from 1990to 2010

图6 1990—2010年亚太地区洪涝灾害经济损失月度变化图Fig．6 Monthly changes of economic losses caused by the flood in the Asia－Pacific region from 1990to 2010

3．3 亚太地区洪涝灾害的空间分布特征

1990—2010年，在亚太地区所包括的六个区域中，东南亚地区洪涝灾害发生次数最多，达到337次，占亚太地区洪涝灾害总发生次数的30．86%；南亚和东亚地区洪涝灾害造成死亡人口居前两位，达到4．48万人和2．67万人，分别占到亚太地区洪涝灾害造成死亡人口的48．74%和29．01%；东亚地区洪涝受灾人口最多，达到16．8亿人次，占到亚太地区洪涝受灾总人口的68．03%；洪涝灾害造成的经济损失也是东亚地区最大，达到16764．4千万美元，占亚太地区洪涝灾害造成全部经济损失的70．58%（表1）．

表1 1990—2010年亚太地区各区域洪涝灾害情况Tab．1 The distribution of flood disaster in the Asia－Pacific subregion from 1990to 2010

3．4 典型国家洪涝灾害特征分析

1990—2010年，在选取的41个亚太地区典型国家中，东亚的中国和南亚的印度洪涝灾害发生次数合计达287次，占亚太地区洪涝灾害发生总数的26．28%（表2），中国、印度发生洪涝灾害次数较多，与两国广阔的国土面积和多种气候类型有关．此外，印度尼西亚、伊朗、孟加拉、菲律宾、泰国、阿富汗、越南、巴基斯坦8国的洪涝灾害发生次数均超过45次．相对而言，西亚的科威特、伊拉克、黎巴嫩、约旦，中亚的乌兹别克斯坦、土库曼斯坦和太平洋地区部分国家洪涝灾害发生次数较少．洪涝灾害造成的死亡人口、受灾人口以及经济损失也大致呈现类似规律．

表2 1990—2010年间亚太地区典型国家洪涝灾害情况Tab．2 The distribution of flood disaster in the Asia－Pacific typical country from 1990to 2010

每次洪涝灾害造成损失与洪涝灾害总体损失的分布规律不同．例如，每次洪涝灾害造成死亡人口最多的不是印度和中国，而是尼泊尔，高达178．85人／次．柬埔寨、塔吉克斯坦、不丹、朝鲜、韩国、也门等国家发生洪涝灾害的次数并不多，但平均每次洪涝灾害造成的死亡人口在亚太各国中相对较高．在洪涝灾害发生次数相对较多的斯里兰卡、马来西亚和澳大利亚，平均每次洪涝灾害造成的死亡人口较少．洪涝灾害造成的死亡人口既与当地防洪减灾能力有关，也与当地人口密度相关．

每次洪涝灾害造成经济损失最高的国家为朝鲜，达到11．34亿美元／次，主要原因是朝鲜的经济发展水平相对落后，防洪减灾能力比较薄弱．除朝鲜外，每次洪涝灾害造成经济损失较高的国家是中国和日本，分别达到9．54亿美元／次和6．63亿美元／次．此外，韩国、孟加拉以及印度每次洪涝灾害造成的经济损失也比较高．可以看出，每次洪涝灾害造成经济损失与亚太各国的经济密集度高度相关，中国、日本、韩国、印度均是亚太地区经济发展水平相对较高的国家，在空间布局上经济密集度较高．

4 结语

由于亚太地区人口密度大，多数国家属于发展中国家，经济发展水平相对较低，抵御洪涝灾害的能力较差，受洪涝灾害影响比较严重．综合分析亚太地区洪涝灾害的时间和空间分布特征，可以看出：亚太地区各国在洪涝灾害发生频次、死亡人口、受灾人口和经济损失程度等方面存在较大区域差异．其中，东亚地区洪涝灾害集中发生在每年6—8月；南亚地区集中发生在6—10月；东南亚、西亚和太平洋地区贯穿全年均有发生，但发生次数相对东亚和南亚地区较少；南亚虽然不是洪涝灾害发生次数最多的地区，但死亡人口在多数情况下高于其他地区；而东亚的洪涝灾害经济损失要显著高于其他地区．

在洪涝灾害发生次数的年际变化方面，1990—2010年亚太地区洪涝灾害发生次数呈明显上升趋势，每次洪涝灾害造成的死亡人口和经济损失总体上也呈上升趋势，尤其是南亚地区每次洪涝灾害造成的死亡人口和经济损失呈现出明显上升趋势，一方面与南亚地区近年来遭受了较大规模的洪涝灾害有关；另一方面说明当地防洪减灾能力比较薄弱．亚太地区的41个典型国家中，洪涝灾害主要集中发生在中国和印度．每次洪涝灾害造成经济损失最高的国家为朝鲜，反映出朝鲜防洪减灾能力亟待加强．此外，中国、日本、韩国、印度几个相对发达经济体在每次洪涝灾害中遭受的经济损失也比较高．每次洪涝灾害造成死亡人口最高的是尼泊尔，其次为印度和中国．

从洪涝灾害造成人员伤亡和经济损失来看，在时空分布上，主要集中在台风暴雨多发季节和灾害多发易发区，在其他季节和地区发生的极端洪涝事件也经常超出当地防洪减灾能力，给当地造成较大损失，从而改变当地洪涝灾害的发生趋势．因此，在制定区域防洪减灾规划和构建防洪减灾基础设施时，除了要考虑常规洪涝灾害对当地的影响，还应将极端洪涝灾害事件的可能影响考虑在内，构建稳固的防洪减灾体系．

亚太各国社会经济发展水平和灾害管理水平差异较大，应对洪涝灾害的能力也有明显差距．近年来以中国为代表的东亚新兴经济体经济快速发展、财富积累较快，但没有形成与经济发展水平相匹配的防洪减灾能力，一旦发生较大洪涝灾害，则会造成较大经济损失．所以，今后亚太各国尤其是新兴国家，除了提高灾前预警、预报和救灾能力以外，更应加强与周边国家在气象数据和灾情信息等方面的交流和共享，共同提高防洪减灾能力．

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