城市气象灾害应对能力建设研究与建议

赵国钦

城市气象灾害应对能力建设研究与建议

赵国钦

城市人口密集，经济社会活动集中，具有气象灾害的致灾连锁效应和放大效应，气象灾害防御已经成为城市管理中普遍面临的重大考验和严峻挑战，迫切需要加强城市气象灾害应对能力建设。本文在分析借鉴国内外城市气象灾害应对经验的基础上，结合杭州实际，从推进智慧气象建设、优化气象防灾规划设计、推进“韧性”城市转型和提高公众防灾减灾参与度等方面提出了对策建议。

城市气象灾害；应对能力；研究与建议

1 城市气象灾害特点及杭州现状

根据联合国世界气象组织的数据统计，大城市自然灾害事件中有90%左右是气象灾害或与气象灾害有关[1]。气象灾害在人口、经济和设施高度集中的城市发生，其灾害发生和影响规律具有一些明显特点，杭州也有一些特殊的情况。

1.1 城市气象灾害复合多元化

由于自然生态系统和人工系统在城市内部的密切交织，其所易发的气象灾害因此具有自然和人为双重属性。城市除了受台风、连阴雨、持续高温、雷电、大风等大尺度气候系统带来的气象灾害影响，同时也存在如局地热对流、狭管风、雾霾、城市热岛等城市局地气候效应影响下的灾害风险[2]。由于城市为人类活动高强度区域，不同敏感人群和行业对相应高影响气象灾害表现出不同程度的脆弱性，当多种气象灾害伴随发生时，往往会同时打击城市系统内部多个脆弱环节，表现为城市复合气象灾害的强致灾性。

1.2 城市气象灾害的连锁效应

城市人口的不断增加和人员财富的日趋集中，城市基础设施的承载负担不断加剧，城市对气象及其衍生灾害影响的暴露度、脆弱性和敏感性越来越大，其面临的气象灾害风险也越来越高，气象灾害的“连锁性”效应日益凸显。现代化城市正常运转需要依赖生命线工程，如果系统中某点发生瘫痪，灾害会在系统内部和系统之间产生连锁反应。因此，城镇化区域更容易发生次生、衍生灾害，形成灾害链[3]。图1为台风灾害链示意图[4]。

图1 台风灾害链示意图

1.3 城市自身对气象灾害的“放大器”作用

研究显示，当城市发展到一定规模之后，由于人类活动密集，城市下垫面和地貌的改变，会使城市局地气候特点和生态环境发生变化，使城市气象灾害打上人类活动的印迹。以城市暴雨内涝灾害为例，在城市高层建筑集中区，热岛环流有利于城市上空的热对流发展，更容易引发暴雨；由于城市内部路面硬化、水面率降低，加大了地表径流，因此城市的影响使得暴雨的积涝风险明显放大[5]。

1.4 杭州城市气象灾害的特殊性

杭州地处亚热带季风气候区，属于气象灾害多发地带，加之城镇化的快速推进、复杂的地形地貌和水文气象条件，还体现出灾源多样，空间分布不均，持续性和突发性气象灾害并存的特征，台风、暴雨、强对流、低温雨雪冰冻等气象灾害以及城市内涝、灰霾、城市热岛和地质灾害等次生灾害时有发生。如2007年10月7日受“罗莎”台风影响，城区主要交通干道几乎全面瘫痪，城西地区因地势低洼，灾情尤其严重；2016年初极端低温冰冻天气，以及近年来持续多发的雾霾天气等，都对杭州城市交通、园林绿化、供水供电和居民生活等造成了严重影响。

2 杭州城市气象灾害应对存在的不足

杭州市经过多年的顶层制度设计、基础设施建设、技术能力培育和先进经验借鉴，初步形成了一套城市气象灾害防御体系[6]。但面对城市社会经济的快速发展、气候变化风险的加剧以及市民对高质量高安全性的城市生活要求，杭州城市气象灾害应对能力中仍存在不足。

2.1 城市气象灾害预报能力有待提高

一是气象灾害监测能力仍显不足，如自动气象站网的分辨率不够，小尺度天气系统活动时常捕捉不到，高空气象要素的连续性观测能力不强等等。二是气象预报预测水平还不够高，尤其是突发性局地气象灾害及暴雨、雾霾等灾害性天气监测预报能力薄弱，预警提前时间不能满足防灾需求。精细化产品难以满足公众和社会经济需要，面向城市气象高影响行业和单位的气象灾害风险预报尚未形成完整业务体系。三是对杭州城市气象灾害和次生灾害综合发展演变的规律认识不足，如热岛效应、狭管效应对高温、强风和暴雨灾害分布的影响，城市通风廊道对城市热岛的缓解作用等。

2.2 城市气象灾害预警发布能力有待增强

虽然杭州市建成重大(突发)气象灾害预警信息数字电视全频道和手机短信全网发布系统，制定了重大(突发)气象灾害和突发公共事件预警信息发布制度,但总体而言仍不能适应社会的需要，以气象灾害预警信号为先导的分灾种应急预案体系还不健全，气象信息发布与传播能力有待进一步提高，覆盖面有待进一步扩大，基层应急响应机制仍需完善。

2.3 城市气象灾害风险评估等未有效开展

杭州城区复杂的地形地貌和城市建设水平，导致各区域间的气象灾害类型和强度等不同，缺乏精细、完善的台风、暴雨等各种气象灾害的分区风险区划，对城乡规划和重点工程建设的气象灾害风险评估和气候可行性论证尚未开展。气象灾害防御的工程措施尚不完善、设计标准偏低。

2.4 社会组织和公民气象灾害防御参与度不够

在城市气象灾害应对中强调政府责任的多，号召公众主动参与相对较少，社会公民应急响应能力待提升。气象灾害防御组织体系还需进一步完善，气象防灾减灾主体责任落实还不够扎实，尤其是城市街道、社区和重点单位等基层气象防灾减灾体系有待完善，应对意识和能力建设需要提升。

3 国内外城市气象灾害能力应对建设经验

城市气象灾害应对是目前全球面临的共同课题，随着社会经济的发展和城市化的加速，其重要性不断提升，国际发达城市和国内大城市已在该领域开展一些卓有成效的工作，值得杭州借鉴。

3.1 美国“韧性”城市规划

在桑迪台风给纽约造成了巨大损失后，引起了城市管理者的深刻反思。纽约市长彭博发布了《一个更强大、更具韧性的纽约》报告[7]。报告中提出了“韧性(resilience)”理念：从变化和不利影响中反弹的能力；对于困难情境的预防、准备、响应及快速恢复的能力[8]。纽约适应气候变化计划是以建设韧性城市为理念，以提高城市抗击未来气候灾害风险的应对能力为目标，以提升城市未来竞争力为核心，以基础设施和城市重建为切入点，以大规模资金投入为保障，全面构建城市气候防护体系。具体措施包括：一是未来城市气候风险评估。纽约适应计划采用了IPCC第五次科学评估报告的气候模式，对于纽约市2050年之前的气候风险及其潜在损失进行了评估。二是重点领域应对战略行动计划制定。针对未来可能影响纽约安全的几个主要风险，详细列举了250条适应气候变化的战略的行动计划，明确了各个重点领域、优先工作等，体现出纽约计划坚实的可操作性。三是制定防灾减灾投资计划。纽约计划设计了总额高达129亿美元的投资项目。其中，80%的资金用于受灾社区重建，20%资金将用于研究改进和新建防洪堤，恢复沼泽和沙丘及其他沿海防洪设施。

3.2 英国洪涝风险综合治理

伦敦是全球洪涝风险管理最为先进的城市之一，其在规划制定、基础设施建设、风险管理等方面采取的措施和方法值得借鉴。非工程防灾方面，伦敦出台了应对自然灾害前瞻规划，以未来30～100年为基准，建立自然灾害预测系统，将气象灾害风险评估与防灾减灾有机结合，并充分发挥全球金融中心优势，拓展了城市基础设施的建设、运营和维护的洪涝风险分担机制。在工程防灾方面，伦敦在加强未来气候预测的基础上，明确城市建筑物和基础设施适应气候变化风险的增量标准。根据英国气象局未来气候变化情景模型分析，伦敦市依据使用年限定量地给出了城市新建基础设施适应气候变化的四类建设参数增量值。如：建筑物在2015年审批，使用周期为50年(即2065年达到使用期限)需采用表格中第三类的降雨强度增量，即在现有标准上增加20%进行设计，才能通过规划审批[9]。表1为英国城市建设适应气候变化设计参数增量表。

表1英国城市建设适应气候变化设计参数增量表

3.3 香港社区防灾能力与非政府组织建设

香港通过创建“安全社区”推进“防灾型社区”能力建设[10]。根据世界卫生组织对于安全社区的要求：制定针对所有居民、环境和条件的积极的安全预防方案；拥有包括政府、卫生服务机构、志愿者组织、企业和个人共同参与的工作网络，网络中各个组织之间紧密联系，充分运用各自的资源为社区安全服务。香港经过近20年安全社区创建，积累了丰富的经验，完善了社区防御气象灾害的软硬件环境。如依托社区构建的“香港社区天气信息网络”，集合了由学校其团体的气象站所观测的天气资料，经过适当的质量管理程序，通过网络发放给市民，为社区提供气象信息。社区同时成为防灾宣传的重要执行单位，一系列具有具体操作性的防灾指引和指南，通过社区渠道进行发放和宣传。3.4 上海“多灾种早期预警系统”建设上海作为世界气象组织选定的世界两个“多灾种早期预警系统”项目的试点城市之一，通过多部门合作，重点监控风灾、海洋气象灾害、雷电灾害、强霾、热浪与健康等问题，推进14个子预警系统的建设，完善预报预警和联动响应机制[11]。多灾种早期预警系统向上海市基层拓展进展良好，如积极探索大型城市气象信息发布的途径和方法，实施了气象灯光预警系统建设。气象灯光预警系统建设主要是结合城市景观灯光工程建设，选取区域标志性建筑物，通过赋予灯光颜色具体的气象含义，使一定范围区域内的市民能方便地看见并实时了解气象灾害预警发布及天气预报相关信息。2008年8月6日，本市首个“社区气象灯”项目在宝山区建成并启用。本市气象灯光预警系统(社区气象灯)气象灯设定为6种颜色，分别为：蓝色、黄色、橙色、红色、白色和紫色。气象灯光预警系统建设作为本市城市景观灯光工程的延伸工程和社区气象信息发布的重要手段，将城市景观、设施功能与公共服务有机结合起来，切实解决了预警信息传递“最后一公里”问题。

4 杭州城市气象灾害应对能力建设的对策建议

4.1 重视气象灾害风险评估，纳入城市发展规划体系

杭州仍处于城市空间不断扩张和发展阶段，八山半水分半田的特殊的地形地貌和气象灾害多发频发的区位特点，在城市发展过程中，尤其要重视气象灾害特别是极端气候事件造成的危害，在城市建设规划过程中引入气象灾害风险理念，利用气候资源，做足趋利避害文章，在城市总体规划、新城空间布局、旧城有机更新，旅游资源开发、城市生命线等重大工程建设项目规划环节，开展气象灾害风险评估和气候可行性论证，统筹考虑气候可行性和气象灾害的风险性，评估城市大型工程建设对城市气候可能产生的影响，论证城市发展对气候、生态环境带来的影响。规划人口密集区，还要根据气象灾害风险情况，确定防护标准，设计救灾预案，规划避灾路线和避灾场所等。气象、规划、建设等部门要加强城市规划中面临的气象灾害风险，城市热岛、通风环境等气候规划问题的研究，提供解决方案和决策建议。

4.2 加强气象监测预警工作，牢牢掌握防灾减灾主动权

依托杭州信息化优势和移动互联网社会基础，利用当今飞速发展的大数据、人工智能、互联网等信息化技术，将气象业务发展融入杭州智慧城市建设，推进更高水平的气象现代化，着力构建杭州智慧气象体系。进一步完善城市立体气象监测系统，提升气象综合探测能力显著提升，基于数据融合分析技术和物联网气象观测，使得信息获取能力明显提高，气象实况信息触手可及。利用气象部门垂直管理优势，充分利用省级气象部门和华东区域气象中心技术资源，加大气象灾害特别是重大气象灾害预报预警技术攻关，提高预报精准度和预警提前量，加强气象、水文、地质等跨学科联合攻关，提高城市内涝、滑坡泥石流等气象衍生灾害预警预报能力，为科学组织防灾减灾救灾赢得提前量，掌握主动权。完善气象监测预警全媒体发布机制，缓解传统短信预警信息发布压力，提高预警信息发布时效性和覆盖率。考虑到杭州国际旅游城市的定位和后G20时代的国际品牌效应，气象灾害预警信息也需要考虑对外籍人士的覆盖，在预警信息和防灾指引内容方面实现国际化。

4.3 探索建设“韧性”城市，提升城市应对气候变化能力

韧性城市是目前全球气候变化背景下城市发展的新模式。受气候变化和城市化叠加影响，杭州未来的城市风险在灾害种类、发生频率、发生强度、影响范围等将发生变化，传统防灾中对灾害风险静态化、孤立化和单向化的认识已经不再适应当前城市发展需求。通过构建与时俱进的防御体系预先布控城市防灾重点，动态评估未来1～2年内可能发生的重点城市灾害，加强部署重点防御，提升安全设施的投入产出效益，让城市在灾害中不断学习适应使其变得更强大，以此解决传统规划静态预测的时效性越来越短的问题。运用信息技术手段动态监测、定期评估、适时调整，确保城市防灾能够与城市风险发展趋势、日新月异的技术方法相适应。以城市气象灾害发生的地域性特征为切入点，构建多级网络风险分散体系，倡导城市应当具有多功能性、冗余度和多尺度的网络连接性，强调当某个地域或系统受到强烈外界干扰时的多级网络风险分散。城市应对气候变化和“韧性”城市建设，是当今国际城市气象灾害防御领域的热点和前沿课题，要加强国际合作，引进先进的“韧性”城市评价体系和气候变化应对技术方法，以及海外高层次智力资源。

4.4 创新保险金融工具，提升城市灾害风险管理能力

气象灾害风险转移是气象灾害风险管理中最有效的管理途径，而气象指数保险、气象灾害再保险等金融工具是转移自然灾害风险损失的重要金融手段[12]。创新城市灾害保险业务，是增强气象灾害抗御能力主要方面。目前国内自然灾害保险业务还处在培育期，存在险种少、投保率低、赔付率低等问题。以杭州为例，虽然已经开展了一些初步的气象灾害保险尝试，比如市农业部门制订了《杭州地区茶叶低温气象指数保险试点方案》，但主要限于农业领域，对城市领域的拓展和创新不足。就城市灾害保险而言，目前只有针对暴雨、大风的保险险种，城市热害、雾霾、雪灾、雹灾等均不在保险范围之列，未来需要不断创新城市自然灾害保险及再保险业务，增强城市灾害抗御能力。

4.5 充分发挥基层作用，提高公众防灾减灾参与度

要充分发挥基层在气象防灾减灾中的作用，特别要把街道、社区和重点单位作为直接组织参与防灾减灾的中坚力量，进一步充分发挥街道、社区、重点单位快速响应、各自为战的能力。同时，各类企事业和社会公众是城市气象灾害的主要受体，也是防灾减灾行动的重要主体。要充分发动各类社会主体主动参与气象灾害防御工作，支持公益性社会组织和志愿者队伍等社会力量开展气象灾害防御知识宣传、应急演练、灾害救援等气象灾害防御活动，建立完善气象防灾减灾工作表彰奖励机制，全面提高公众防灾减灾参与度，提升防灾减灾自救互救能力。

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杭州市人民政府)