董興欣，劉云生，馮德花

(文山州氣象局，云南 文山 663000)

0 引言

受季風(fēng)氣候、地理位置和特定的地形地貌影響，中國氣象災(zāi)害種類繁多[1]，根據(jù)中國氣象局資料統(tǒng)計(jì)，在各類自然災(zāi)害中，氣象災(zāi)害大約占到 70%以上[2]。近些年對于氣象災(zāi)害的研究主要是集中在其種類、特征、災(zāi)害損失、成因及防御措施、風(fēng)險(xiǎn)定量評估等方面[3-7]；也有分析氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的影響[8-11]。云南地處低緯度高原，是全國自然災(zāi)害最為嚴(yán)重的省份，有“無災(zāi)不成年”之說，氣象災(zāi)害是云南最大的自然災(zāi)害[12]，也有從云南氣象災(zāi)害的特征、成因、防災(zāi)減災(zāi)措施等方面進(jìn)行分析研究[13-16]。

文山州對于災(zāi)害性天氣的研究較多，但多數(shù)是從預(yù)報(bào)和天氣成因的角度進(jìn)行分析[17-20]，對于本地的氣象災(zāi)害特征分析還比較欠缺，因此利用2010～2019年文山州氣象災(zāi)害的災(zāi)情資料，采用統(tǒng)計(jì)分析法、無量綱化法和歸一化法對文山州氣象災(zāi)害的時(shí)空分布特征及其帶來的綜合損失分布特征進(jìn)行了較全面分析，以期為文山州氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防御提供依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

資料來源于《云南減災(zāi)年鑒》[21]及氣象災(zāi)害管理系統(tǒng)收集的2010～2019年的災(zāi)情數(shù)據(jù)，《云南減災(zāi)年鑒》里全面、系統(tǒng)、翔實(shí)地記載了云南省發(fā)生的災(zāi)情且具有較高的可信度。災(zāi)情數(shù)據(jù)以縣(市)為統(tǒng)計(jì)單位，統(tǒng)計(jì)了各縣(市)主要?dú)庀鬄?zāi)害損失，主要包括干旱災(zāi)害、暴雨洪澇災(zāi)害(含暴雨造成的山洪地質(zhì)災(zāi)害)、大風(fēng)冰雹等強(qiáng)對流災(zāi)害、雷電災(zāi)害、低溫冷凍造成的直接經(jīng)濟(jì)損失、受災(zāi)人口、死亡人口(含失蹤人口)、農(nóng)作物受災(zāi)面積，下文對以上5種災(zāi)害簡稱為旱災(zāi)、洪災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、雷災(zāi)和冷災(zāi)。

本文采用統(tǒng)計(jì)分析法分析氣象災(zāi)害的時(shí)空分布特征；用當(dāng)年的直接經(jīng)濟(jì)損失除以當(dāng)年的GDP得到當(dāng)年氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占GDP的比例，可得到經(jīng)濟(jì)損失的程度[22]，可對比不同年份之間經(jīng)濟(jì)損失的占比。另采用無量綱化和歸一化法構(gòu)建氣象災(zāi)害損失綜合指數(shù)，得到不同縣(市)不同氣象災(zāi)害造成的損失程度對比[23]。

對于某縣(市)單種氣象災(zāi)害的綜合損失指數(shù)(Ij)，公式為：

(1)

式中：dij為某縣(市)第j種氣象災(zāi)害造成的第i類災(zāi)害損失；dmax為全州各縣(市)第j種氣象災(zāi)害造成的第i類災(zāi)害損失的最大值；n為災(zāi)害損失的種類。

對于某縣(市)所有氣象災(zāi)害總的綜合損失指數(shù)I，公式為：

(2)

式中：Di為某縣(市)所有氣象災(zāi)害造成的第i類災(zāi)害損失；Dmax為全州各地區(qū)所有氣象災(zāi)害造成的第i類災(zāi)害損失的最大值；n為災(zāi)害損失的種類。通過Di與Dmax的比值對各類損失進(jìn)行歸一化處理，然后進(jìn)行平均，得到該地區(qū)所有氣象災(zāi)害的綜合損失指數(shù)。

本文選取直接經(jīng)濟(jì)損失、受災(zāi)人口、死亡(含失蹤人口)、農(nóng)作物受災(zāi)面積4類災(zāi)害損失進(jìn)分析，對于洪災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、旱災(zāi)、冷災(zāi)的綜合損失指數(shù)Ij和總的綜合損失指數(shù)I，考慮到死亡人數(shù)數(shù)值相對其余3類損失數(shù)值明顯偏小，對指數(shù)I的計(jì)算會產(chǎn)生較大的干擾影響，因而剔除，n=3；而對于雷災(zāi)，災(zāi)害損失只有死亡人口，因而n=1。

2 主要?dú)庀鬄?zāi)害及損失情況

云南的主要?dú)庀鬄?zāi)害有旱災(zāi)、洪災(zāi)、冷災(zāi)、雹災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和雷災(zāi)，本文將雹災(zāi)和風(fēng)災(zāi)記為風(fēng)雹災(zāi)，得到影響文山州的5類主要?dú)庀鬄?zāi)害，即旱災(zāi)、洪災(zāi)、冷災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)和雷災(zāi)。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)(表1)，文山州2010～2019年共發(fā)生了365次氣象災(zāi)害事件，共造成直接經(jīng)濟(jì)損失160.84億元，受災(zāi)人口1 457.45萬人(死亡和失蹤人口不計(jì)入受災(zāi)人口)，死亡100人(含失蹤人口)，農(nóng)作物受災(zāi)面積120.26×104hm2。從發(fā)生頻次來看，洪災(zāi)是影響文山州次數(shù)最多的氣象災(zāi)害，為179次，占總數(shù)的49%，雷災(zāi)最少，僅為8次；從氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失來看，洪災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失最多，為72.56億元，而雷災(zāi)基本沒有造成經(jīng)濟(jì)損失；從受災(zāi)人口來看，旱災(zāi)造成的受災(zāi)人口最多，為550.7萬人次，其次是冷災(zāi)422.02萬人次；從死亡人口來看，洪災(zāi)造成的死亡人口最多，為81人，其次是雷災(zāi)15人，旱災(zāi)和冷災(zāi)沒有造成人員死亡；從農(nóng)作物受災(zāi)面積來看，旱災(zāi)造成的受災(zāi)面積最多，為67.48×104hm2，其次是冷災(zāi)28.09×104hm2，雷災(zāi)沒有造成農(nóng)作物受災(zāi)。

表1 2010～2019年文山州主要?dú)庀鬄?zāi)害受災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistical chart of the main meteorological disasters in Wenshan Prefecture from 2010 to 2019

總的來看，洪災(zāi)的發(fā)生頻次和造成的直接經(jīng)濟(jì)損失和死亡人口均穩(wěn)居第一，是對文山州影響最大的氣象災(zāi)害；風(fēng)雹災(zāi)雖發(fā)生頻次較多，但由于局地性較強(qiáng)，影響范圍較小、時(shí)間不長，造成的損失較??；旱災(zāi)造成的受災(zāi)人口最多、農(nóng)作物受災(zāi)面積最大；旱災(zāi)和冷災(zāi)沒有造成人員死亡，而雷災(zāi)主要造成人員死亡。

3 主要?dú)庀鬄?zāi)害的時(shí)空特征

3.1 年際變化特征

從文山州2010～2019年氣象災(zāi)害發(fā)生頻次年際變化(圖1)可以看出，文山州氣象災(zāi)害發(fā)生頻次在26～47次/年，近10年災(zāi)害發(fā)生頻次呈下降趨勢，年平均值為36.5次，2013年災(zāi)害發(fā)生頻次最高，為47次，其次是2011年，為46次，最少年是2017年，為26次，其次是2015年，為27次，最大年約為最小年的1.8倍。

圖1 文山州氣象災(zāi)害發(fā)生頻次的年際變化Fig.1 Annual variation of meteorological disaster frequency in Wenshan Prefecture

從文山2010～2019年氣象災(zāi)害死亡人數(shù)年及變化(圖2)看，平均年死亡10人，其中2018年死亡人數(shù)最多，為30人，是死亡人數(shù)最少年(2019年)的30倍，且近10年死亡人數(shù)總體呈略上升趨勢。

圖2 文山州氣象災(zāi)害造成的死亡人數(shù)年際變化Fig.2 Annual variation of the death toll caused by meteorological disasters in Wenshan Prefecture

從文山州氣象災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失及其占當(dāng)年GDP比例的歷年變化(圖3)可以看到，兩者均呈下降趨勢，且直接經(jīng)濟(jì)損失占GDP比例的下降趨勢明顯大于直接經(jīng)濟(jì)損失的下降趨勢；2015年氣象災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失最大，約為31.1億元，是最小年2019年(3.8億元)的8.2倍；2010～2019年氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占GDP比例的平均值約為3%，其中2010年最大，為8.8%，2019年最小，為0.3%。

圖3 文山州氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失 及其占GDP比例的歷年變化Fig.3 Annual variation of the direct economic losses and their proportion in GDP caused by meteorological disasters in Wenshan Prefecture

3.2 月際變化特征

對文山州近10 a的主要?dú)庀鬄?zāi)害發(fā)生時(shí)段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)(圖4)：

洪澇災(zāi)害是影響文山州最為嚴(yán)重的氣象災(zāi)害，發(fā)生頻次最高，主要發(fā)生在5～9月(圖4a)，7～8月發(fā)生頻次最高，基本持平，約為50次，洪災(zāi)有明顯的主汛期極易發(fā)生的特征。暴雨洪澇極易造成農(nóng)作物受災(zāi)、家庭財(cái)產(chǎn)損失等情況，加上其多發(fā)的特點(diǎn)，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失也穩(wěn)居氣象災(zāi)害造成直接經(jīng)濟(jì)損失的榜首，同時(shí)其引發(fā)山洪、地質(zhì)災(zāi)害等是造成人員死亡的重要因素，近10年文山州暴雨洪澇造成的死亡人數(shù)為81人，占各種氣象災(zāi)害造成死亡人口總數(shù)的81%。

風(fēng)雹災(zāi)作為文山州發(fā)生頻次第二高的氣象災(zāi)害，主要發(fā)生在春夏季3～9月(圖4b)，4月最多，5月次之。風(fēng)雹災(zāi)局地性較強(qiáng)，影響范圍較小、時(shí)間不長，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失較小，主要造成烤煙、玉米等作物受災(zāi)，基礎(chǔ)設(shè)施及房屋損壞，也能造成人員傷亡。

冷災(zāi)(低溫冷害和霜凍)主要出現(xiàn)在12月至次年4月，以1月居多(圖4c)。冷災(zāi)對甘蔗、油菜、蔬菜、香蕉等作物影響較大，造成農(nóng)作物受災(zāi)面積較多，同時(shí)因?yàn)?zāi)死亡的牲畜也較多，造成的受災(zāi)人口及農(nóng)作物受災(zāi)面積均位居第二。

圖4 2010～2019年文山州主要?dú)庀鬄?zāi)害發(fā)生頻次的逐月分布情況Fig.4 Monthly distribution of occurrence frequency of major meteorological disasters in Wenshan Prefecture from 2010 to 2019

旱災(zāi)作為對文山州農(nóng)作物影響最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害，主要發(fā)生在2～9月，5月最多(圖4d)。干旱易造成人畜飲水困難，其造成的受災(zāi)人口和農(nóng)作物受災(zāi)面積均穩(wěn)居第一，文山州的氣象干旱多為冬春連旱，冬春連旱造成秋收作物不能按時(shí)播種，夏旱造成作物生長供水不足、缺水旱死等情況，均導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量嚴(yán)重減少。

雷災(zāi)是文山州發(fā)生頻次最少的氣象災(zāi)害，但其帶來的威脅不可小覷，主要發(fā)生在4～9月，6月夏初發(fā)生次數(shù)最多(圖4e)。雷災(zāi)雖然沒有造成明顯的直接經(jīng)濟(jì)損失和農(nóng)作物受災(zāi)，但其主要造成人員傷亡，近10年文山州雷災(zāi)造成的死亡人口為15人，僅次于洪災(zāi)，所以雷災(zāi)也是需要重點(diǎn)防范的氣象災(zāi)害。

3.3 空間分布特征

3.3.1 各種氣象災(zāi)害發(fā)生頻次空間分布

通過分析2010～2019年文山州氣象災(zāi)害發(fā)生頻次的空間分布可以發(fā)現(xiàn)(表2)，旱災(zāi)各縣(市)發(fā)生頻次相差不大，在3～5次。洪災(zāi)作為發(fā)生頻次最多的氣象災(zāi)害，在廣南發(fā)生次數(shù)最多，其次為富寧，最少為西疇；風(fēng)雹災(zāi)害在硯山最為突出；雷災(zāi)馬關(guān)發(fā)生最多，其造成的死亡人口也最多；冷災(zāi)西疇發(fā)生次數(shù)最多。就全州八縣(市)而言，洪災(zāi)和風(fēng)雹災(zāi)均有發(fā)生，且次數(shù)較多，其余災(zāi)害發(fā)生次數(shù)較少。

表2 2010～2019年文山州各縣(市)氣象災(zāi)害發(fā)生頻次分布Tab.2 The frequency distribution of meteorological disasters in Wenshan Prefecture from 2010 to 2019 次

3.3.2 氣象災(zāi)害綜合損失

統(tǒng)計(jì)2010～2019年文山州各縣(市)的主要?dú)庀鬄?zāi)害造成損失可以發(fā)現(xiàn)(表3)：災(zāi)害發(fā)生頻次最多的是廣南縣78次，約為最少西疇縣29次的2.7倍；災(zāi)害造成直接經(jīng)濟(jì)損失最多的是富寧縣，為37.64億元，約為最少西疇縣9.21億元的4.1倍，麻栗坡縣為第二多，30.95億元；受災(zāi)人口廣南縣最多，為310.00萬人次，最少為麻栗坡縣123.83萬人次；災(zāi)害造成的死亡人口麻栗坡縣最多，為32人，其次是富寧縣26人，最少為文山市1人；農(nóng)作物受災(zāi)面積廣南縣最多，為22.16×104hm2，其次為硯山縣20.62×104hm2，最少為西疇縣5.72×104hm2。總體來看，西疇縣是氣象災(zāi)害造成損失最小的縣。

表3 2010～2019年文山州各縣(市)主要?dú)庀鬄?zāi)害損失統(tǒng)計(jì)表Tab.3 Statistical chart of major meteorological disaster losses in Counties(cities)of Wenshan Prefecture from 2010 to 2019

3.3.3 不同縣(市)氣象災(zāi)害綜合損失指數(shù)

采用無量綱化和歸一化法構(gòu)建某地區(qū)的單種氣象災(zāi)害的綜合損失指數(shù)、所有氣象災(zāi)害總的綜合損失指數(shù)，分析不同縣(市)各類氣象災(zāi)害造成的損失程度對比如表4。

表4 文山州各縣(市)氣象災(zāi)害綜合損失指數(shù)Tab.4 Comprehensive loss index of meteorological disaster in Wenshan Prefecture

可以看出，洪災(zāi)影響最嚴(yán)重的是富寧縣，值為0.98；風(fēng)雹災(zāi)影響最嚴(yán)重的是馬關(guān)縣，值為0.81；冷災(zāi)和旱災(zāi)均對硯山影響最為嚴(yán)重，值為0.81和0.91，造成的損失程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它縣(市)；雷災(zāi)對馬關(guān)的影響最大，值為1；從總的綜合損失指數(shù)來看，富寧最高，為0.85，其次是廣南0.80，西疇最低為0.3，各類氣象災(zāi)害對富寧、廣南的影響較大，對西疇的影響最小。

4 結(jié)論

(1)2010～2019年文山州氣象災(zāi)害造成的死亡人口呈上升趨勢，直接經(jīng)濟(jì)損失及其占GDP比例和災(zāi)害發(fā)生頻次均呈下降趨勢。洪災(zāi)是影響文山州最主要的氣象災(zāi)害，其發(fā)生頻次、造成的直接經(jīng)濟(jì)損失和死亡人口均位列第一。

(2)從各類氣象災(zāi)害的月際分布來看，各月均有氣象災(zāi)害發(fā)生，其中風(fēng)雹災(zāi)、旱災(zāi)主要發(fā)生在春夏季，洪災(zāi)和雷災(zāi)主要發(fā)生在夏季，冷災(zāi)主要發(fā)生在冬季，初春偶有發(fā)生。

(3)從災(zāi)害發(fā)生的空間分布來看，除硯山縣發(fā)生頻次最高的氣象災(zāi)害是風(fēng)雹災(zāi)外，其余7縣(市)均為洪災(zāi)，頻次最低均為雷災(zāi)；氣象災(zāi)害發(fā)生頻次最高、受災(zāi)人口最多、農(nóng)作物受災(zāi)面積最多的均為廣南縣，造成直接經(jīng)濟(jì)損失最多的是富寧縣，死亡人口最多的是麻栗坡縣。

(4)采用無量綱化和歸一化法構(gòu)建的單種氣象災(zāi)害綜合損失指數(shù)和總氣象災(zāi)害綜合損失指數(shù)，可較好地反映氣象災(zāi)害造成的總體影響，揭示氣象災(zāi)害損失的空間分布特征?？梢钥吹?，暴雨洪澇災(zāi)害主要影響富寧縣，風(fēng)雹災(zāi)害和雷電災(zāi)害主要影響馬關(guān)縣，低溫冷凍災(zāi)害和旱災(zāi)主要影響硯山縣。

(5)總體來看，位于文山州東北部的富寧、廣南縣為氣象災(zāi)害綜合損失較為嚴(yán)重的地區(qū)，其中富寧縣氣象災(zāi)害損失最重，文山州中南部的西疇縣是氣象災(zāi)害損失最輕的地區(qū)。