气象灾害调查与风险评估

2021-04-17王国复

城市与减灾 2021年2期

王国复

引言

中国是世界上受自然灾害影响最为严重的国家之一，灾害种类多，分布地域广，发生频率高，造成损失重。同时我国也是全球变化的敏感区和脆弱区之一。在全球气候变化背景下，随着中国国民经济快速发展，气象灾害的损失和影响趋多趋重。气象灾害不仅对基础设施造成严重破坏，而且对人民群众的生命财产安全构成极大威胁，已经成为经济社会可持续发展的重要制约因素。在全球尺度上，中国气象灾害导致的直接经济损失不仅远远超过世界平均水平，也超过美国等受自然灾害严重影响的国家（图1）。

中华人民共和国成立以来，国家在防灾减灾救灾等领域取得了一系列显著成效。然而，中国的自然灾害防治能力总体上仍然比较薄弱，提高自然灾害防治能力仍是头等大事。2018 年，习近平总书记在中央财经委员会第三次会议上指出：“加强自然灾害防治关系国计民生，要建立高效科学的自然灾害防治体系，提高全社会自然灾害防治能力，为保护人民群众生命财产安全和国家安全提供有力保障。”第一次自然灾害综合风险普查就是全面提高国家自然灾害防治能力的重要基础性工作之一。

作为自然灾害综合风险普查的重要组成部分，气象灾害综合风险普查是国情国力调查的重要内容，是提升气象防灾减灾能力的基础性工作。通过普查工作，将摸清气象灾害风险隐患底数，全面客观认识全国气象灾害风险水平，有助于提升气象灾害风险预报预警和管理能力，为地方政府及各部门有效开展气象灾害防治工作提供科学决策依据。

图1 洪水导致江西省永修县部分道路中断

目标与任务

（一）目标

一是通过组织实施全国主要气象灾害危险性调查与评估，全面获取1951—2020 年我国县域尺度的台风、暴雨、干旱、高温、低温、风雹、雪灾、雷电等气象灾害的致灾因子、孕灾环境和特定承灾体致灾阈值信息，客观认识和评价全国及重点区域主要气象灾害的危险性水平，建立主要气象灾害国家级、省级、地级、县级的危险性基础数据库，为国家和地方各级政府有效开展自然灾害防治和应急管理工作，切实保障社会经济可持续发展，提供权威的气象灾害危险性信息和风险等级水平。

二是针对台风、干旱、暴雨、高温、低温、风雹、雪灾和雷电灾害，研发人口、经济产值、农作物、房屋建筑、公路交通等主要承灾体对各类气象灾害的脆弱性评估模型，开展上述主要气象灾害以及综合气象灾害的风险评估和风险区划，掌握国家四级行政区域（国家、省、市、县）和重点区域主要承灾体遭受各类气象灾害风险水平，为各级开展气象灾害风险预警服务提供支撑。

（二）任务

气象灾害致灾危险性调查与评估：一是基于客观化气象灾害监测识别技术方法及现有成果转化，对台风、暴雨、干旱、高温、低温、风雹、雪灾、雷电等气象灾害事件的致灾因子和和影响进行调查，基此建立8 类气象灾害事件库；二是在危险性调查的基础上，对8 类气象灾害的发生频次、强度、影响面积、持续时间进行统计分析与危险性评估；三是开发灾害危险性评估产品与制图。

调查的时间范围：1951—2020 年；空间范围及密度：全国范围及重点区域，县域尺度。

气象灾害风险评估与区划：完成国家四级行政区域（国家、省、市、县）和重点区域的台风、干旱、暴雨、高温、低温、风雹、雪灾和雷电八种气象灾害以及由八种灾害共同构成的综合气象灾害风险评估和区划工作，并以图件形式展示不同空间尺度（国家尺度1:100 万、省级尺度1:25 万、市级尺度1:10 万和县级尺度1:5 万）各类气象灾害的风险水平，编制综合气象灾害风险地图。风险评估与区划的时空范围同灾害调查的范围。

实施原则与组织分工

（一）实施原则

政府主导，地方负责。各省级人民政府是落实本地区气象灾害综合风险普查工作的责任主体，负责本地区普查工作的组织实施，协调解决重大事项，市县两级政府按照实施方案要求做好普查相关工作。省、市、县三级气象部门在当地政府的统一组织下开展气象灾害风险普查工作，中国气象局负责指导地方开展气象灾害风险普查工作。

突出重点，分类施策。此次普查气象部门重点任务是以县级行政区为基本单元，开展全国气象灾害致灾因子调查和评估，开展气象灾害风险评估和区划。承灾体调查和评估、重点隐患调查与评估、历史灾害调查和评估由其他相关部门承担，气象部门通过信息共享方式获取相关信息并开展应用。

统一设计，规范实施。强化顶层设计，明确普查工作任务和要求，统一普查技术标准规范，统一系统平台，集中开展培训，确保全国各地按照统一的要求、统一的技术标准开展普查工作。集国省两级优秀专家成立“1+8+1”技术组，承担技术规范编制和对下技术指导。

试点先行，分步实施。先期启动全国122 个试点县的普查工作，在形成第一批普查成果之后（图2、图3），2021—2022 年全面开展普查工作，完成普查任务。

统筹集约，避免重复。本次普查要充分利用各地已开展的气象灾害风险普查的成果，统筹做好相关信息和数据的补充、更新和新增调查，避免不必要的重复普查。要充分利用山洪地质灾害气象风险普查的成果，强化与气象信息化工作的对接融合。

结果导向，强化应用。坚持边普查、边应用、边发挥效益的原则，充分应用普查成果提高气象灾害风险预警服务能力。

（二）组织分工

根据工作内容和性质，气象灾害综合风险普查分四级（国家级、省级、市级和县级）实施。主要分工如下：

国家级：负责制订《全国气象灾害综合风险普查实施方案》；负责气象灾害风险普查技术规范、培训教材编制和技术培训；负责指导地方开展气象灾害风险普查工作，协助指导历史灾害与行业减灾资源（能力）调查；负责承担全国尺度气象灾害风险评估、风险区划工作；加工整理历史气象灾害调查评价成果数据；建设气象灾害调查数据采集、数据成果审核汇总、风险评估等软件系统，审核汇集省级成果数据，按要求统一汇交全国气象灾害普查成果。

省级：编制本地区气象灾害风险普查实施方案；组织开展本地区普查宣传和培训工作；组织开展本地区普查数据收集、整理、审核、分析，为市县两级提供全省气象灾害致灾因子数据；负责省、市、县三级气象灾害风险评估和区划研制工作；负责本地区普查数据成果审核汇集，形成省级气象灾害风险普查成果。

图2 普查试点成果之一 [ 山东日照岚山区暴雨灾害风险区划（等级）]

图3 普查试点成果之二（山东日照岚山区干旱危险性分布）

表1 台风致灾因子等级区间

市级：负责承担不设气象机构的县（区）的气象灾害风险普查工作；负责指导本地区所属市、县开展气象灾害风险普查工作；负责本地区普查数据成果审核汇集，形成市级气象灾害风险普查成果。

县级：根据省级提供的气象灾害致灾因子数据，负责本地区气象灾害致灾因子（气象数据）的审核、补充、上报、汇交。通过整理历史灾情资料、档案查阅、现场勘查（调查）、与其他部门共享普查信息等方式获取本地区历史气象灾害信息，开展历史气象灾害信息的校对、补充和上报。加强与本级政府和相关部门的沟通，获取承灾体信息并上报。

灾害调查与风险评估技术路线

气象灾害调查与风险评估的工作内容包括8 类灾害（台风、干旱、暴雨、高温、低温、风雹、雪灾和雷电等）历史事件调查、致灾危险性调查与评估、基于承灾体的风险评估、风险区划（分级）与成果汇交等。下面以台风灾害为例，阐述这次普查的技术路线。

（一）历史灾害事件识别与调查

搜集和整理历史上台风影响事件，采用客观分离方法获取每次台风过程中，受台风影响的台站日降水量及日最大风速，统计台风影响过程中各站最大日最大风速（MW）、过程累积雨量（AP）、过程最大日降水量（MP），作为台风灾害风险评估的致灾因子指标。开展台风引起的风雨致灾因子评估起点调查，即剔除掉影响致灾危险性评估结果的非致灾台风样本。主要技术方法是基于县级台风灾情资料，提取出具有直接经济损失记录的样本，根据台风事件调查结果，找到各县在相应台风影响过程中的致灾因子。由此形成的样本即为县级样本，基于这些样本值的分布特征，评估获取风雨因子评估起点。

（二）致灾危险性评估

1.分析台风引起的风雨致灾因子相关权重系数

需确定的权重系数包括风、雨因子间权重系数以及风雨各等级区间的权重系数。采用县级样本以及评估起点，统计基于致灾程度的风雨因子权重系数。

2.统计风雨不同等级区间累积概率

根据有关业务经验，对MW、AP、MP 进行等级区间划分（表1），采用信息扩散技术统计表1 等级区间各致灾因子出现的累积概率。

3.致灾危险性评估

根据统计单元内历史上受台风影响过程中的MW、AP和MP 因子，计算该单元台风致灾因子危险性。

根据危险性指标值分布特征，将危险性分为四个等级（表2），绘制台风风雨危险性分布图，其中等级1 和4 的阈值可根据实际数据分布特征进行适当调整。

表2 台风风雨因子致灾危险性等级划分标准＊

4.风险评估

灾害风险评估需在致灾危险性基础上，考虑承灾体暴露度及脆弱性。承灾体类型主要包括人口、国民经济、农业（小麦、玉米、水稻）、房屋建筑、公路交通，各承灾体暴露度和脆弱性指标信息如表3 所示，有关内容可视资料完备情况做调整。

对非比重类因子进行无量纲化处理，得到相应承灾体的暴露度和脆弱性指标。

统计脆弱性因子指标时，在台风灾情等资料较为完善的前提下可考虑脆弱性因子权重。统计区域为全国时，针对不同承灾体，不同省份分别拥有一个脆弱性因子权重，以省为单元统计受灾率，针对同一受灾率进行归一化处理（各省值除以省间最大值），其中：

表3 主要承灾体暴露度和脆弱性因子

人口受灾率：年受灾人数/行政区人口数（近10 年平均，分母可取近5 年某一年值，下同）；直接经济损失率：年直接经济损失/行政区GDP；农作物受灾率：年受灾面积/行政区面积；房屋倒塌率：年倒塌房屋数/行政区建筑面积（或间数）；公路损毁率：年公路损毁数/公路里程数。

统计区域为省级时，针对不同承灾体，不同地级市分别拥有一个脆弱性因子权重，以地级市为单元统计受灾率。

最终，针对不同承灾体，统计单元内的承灾体指标（B）计算公式为：

其中，E 为暴露度，V 为脆弱性，W 为脆弱性权重。

基于统计单元内致灾因子危险性指标（H）、承灾体指标（B），统计针对各承灾体的风险指标（R），计算公式如下：

针对不同承灾体，根据风险指标值分布特征，将风险分为高、较高、中、较低、低五个等级，如表4 所示，绘制风险分布图，其中高、低风险等级的阈值可根据实际数据分布特征进行适当调整。

表4 台风灾害风险等级划分标准＊

5.风险区划（分区）

根据各承灾体统计单元内的风险值，综合考虑地形地貌、区域性特征等，对台风灾害风险进行分区。

在上述技术路线实施过程中，省级以下调查单位可以根据区域灾害发生的特点、业务需求，以及资料收集情况，参考本技术方案，对致灾因子、权重设定和等级划分方法进行细化处理，开展相关风险评估工作。

关键点与难点

气象灾害综合风险普查是一项技术创新过程。

通过综合风险普查，要摸清全国自然灾害风险隐患底数，查明重点地区抗灾能力，客观认识全国和各地区灾害特征、灾害综合风险水平，承灾体脆弱性水平，科学预判今后一段时期灾害风险变化趋势和特点，形成全国自然灾害防治区划和防治建议，以及研制分级的灾害事件数据库，多尺度风险识别、风险评估、风险区划等产品，都需要建立并掌握一套适用的创新技术体系。

在这次综合风险普查技术实施方案中，要实现两个转变：一是要实现从“极端天气气候事件”到“灾害事件”的转变；二是要实现向客观定量化识别评估灾害事件的转变。为此，这次综合风险普查首要任务是研制一套“气象灾害致灾危险性调查与风险评估”技术规范，用于具体指导普查工作。同时，通过技术规范的实施及不断改进，才能摸清气象灾害隐患底数，客观化评估全国和各地区气象灾害风险水平。