徐 鵬
(河南省氣象服務(wù)中心,河南 鄭州 450003)
氣象災(zāi)害預(yù)警信號是氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是防御和減輕災(zāi)害損失的重要基礎(chǔ)[1]。河南屬北亞熱帶向暖溫帶過渡的大陸性季風(fēng)氣候,集平原、丘陵、山地、盆地四大類地理類型,多樣的地理類型,造就了多樣的自然環(huán)境,但同時(shí)帶來的還有多樣的自然災(zāi)害,其中氣象災(zāi)害占據(jù)90%以上,氣象災(zāi)害類型多、頻率高、范圍廣,是全國氣象災(zāi)害嚴(yán)重的省份之一[2]。河南省各級氣象臺站于2015 年5 月起通過國家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)對外發(fā)布?xì)庀鬄?zāi)害預(yù)警信號,截止2021 年底共發(fā)布各類氣象災(zāi)害預(yù)警信息13萬余條。全面、客觀、定量地對各類氣象災(zāi)害預(yù)警信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可以發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布工作中的存在的問題與不足[3],提升預(yù)警信息發(fā)布能力,持續(xù)增強(qiáng)氣象預(yù)警在防災(zāi)減災(zāi)中的先導(dǎo)作用,發(fā)揮氣象防災(zāi)減災(zāi)“第一道防線”作用。
李海鷹等從發(fā)布預(yù)警的時(shí)機(jī)、及時(shí)性、效果3 方面分析預(yù)警信號發(fā)布的若干重要問題[4]。盧建壯等、鄭宏翔等從預(yù)警發(fā)布合法化和規(guī)范化、技術(shù)支撐、傳播渠道等進(jìn)行多方位的論述,提出一些相關(guān)的對策[5-6]。黃歸蘭等、陳建文等、張碩等分別對廣西、寧夏、遼寧等地的氣象災(zāi)害預(yù)警信號的分布特征進(jìn)行了分析研究,河南作為我國第一農(nóng)業(yè)大省,人口大省,地理區(qū)位特殊,對全省預(yù)警信號時(shí)空分布特征進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析,將為河南氣象防災(zāi)減災(zāi)政策制定和能力提升提供重要參考和理論依據(jù)。
河南省位于北緯31°23'~36°22',東經(jīng)110°21'~116°39' 之間,面積16.7×104km2,地處北亞熱帶向暖溫帶過渡區(qū),地形呈西高東低之勢[7],北、西、南三面環(huán)山;地跨黃河、淮河、長江、海河四大流域,集平原、丘陵、山地、盆地四大類地理類型,是全國氣象災(zāi)害嚴(yán)重的省份之一,屬氣象災(zāi)害多發(fā)區(qū)。
河南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號分為暴雨、暴雪、干旱、雷電、冰雹、大霧、大風(fēng)、沙塵暴、低溫、高溫、霜凍、寒潮、道路結(jié)冰、干熱風(fēng)和霾等15 類,級別依據(jù)氣象災(zāi)害可能造成的危害程度、緊急程度和發(fā)展態(tài)勢劃分為四級:Ⅳ級(一般)、Ⅲ級(較重)、Ⅱ級(嚴(yán)重)、Ⅰ級(特別嚴(yán)重),依次用藍(lán)色、黃色、橙色和紅色表示[9]。
本研究選取2017-2021 年河南全省發(fā)布的預(yù)警信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。預(yù)警信號按照屬地化原則進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,經(jīng)篩選后,2017-2021 年河南省范圍內(nèi)共120個(gè)氣象臺站共計(jì)9.7 萬余條,同時(shí),根據(jù)河南氣候特點(diǎn)及預(yù)警信號發(fā)布規(guī)范的調(diào)整,對雷雨大風(fēng)、霜凍、干熱風(fēng)、干旱等四類預(yù)警信號不再統(tǒng)計(jì),僅統(tǒng)計(jì)分析剩余11 類常用預(yù)警信號。通過分類數(shù)理統(tǒng)計(jì)、地理信息系統(tǒng)分析等方法對河南近5 年11 類氣象災(zāi)害預(yù)警信號的總體發(fā)布情況、不同時(shí)間尺度、空間分布特征等多方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并結(jié)合本省實(shí)際,為河南預(yù)警信息發(fā)布能力提升提供具有針對性的建議和措施,為相關(guān)政策制定及發(fā)布策略調(diào)整提供參考。
表1 可以看到,2017-2021 年河南省11 類常用預(yù)警信號共計(jì)發(fā)布9.20 萬余條,年均發(fā)布量1.84 萬條,其中大風(fēng)、雷電、大霧、高溫、暴雨5 種預(yù)警類型發(fā)布量局前五位,共發(fā)布7.79 萬條,占比達(dá)84.78%。同時(shí)可以看出不同預(yù)警類型較年平均值的異常變化,比如2018 年暴雪發(fā)布量為506 條,超年平均值1 倍以上,道路結(jié)冰和低溫預(yù)警發(fā)布量也分布超年均值1 倍和2倍以上。這是由于2018 年初,受北下強(qiáng)冷空氣和西南暖濕氣流共同影響,河南出現(xiàn)了兩次大范圍的降雪過程所致[10],降雪量、氣溫等要素均連續(xù)多天達(dá)到預(yù)警發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)。
表1 2017-2021 年河南主要?dú)庀鬄?zāi)害預(yù)警信號發(fā)布條數(shù)
2021 年5-7 月,天氣氣候形勢復(fù)雜多變,強(qiáng)對流天氣多發(fā),河南多地遭受風(fēng)雹暴雨,尤其是7 月中旬,受低渦緩慢移動(dòng)影響,出現(xiàn)了歷史罕見的極端強(qiáng)降雨天氣,持續(xù)過程達(dá)6 天,多項(xiàng)指標(biāo)均超歷史極值,暴雨、冰雹、大風(fēng)預(yù)警發(fā)布量也均超年均值約1 倍。
2.2.1 如圖1 所示,2017-2021 年河南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號總體分布不均,呈現(xiàn)北、西、南、東四端多、中部少的特點(diǎn)。具體到縣級區(qū)域,5 年內(nèi)預(yù)警信號超1 000條的有12 個(gè),其中河南北部山區(qū)的林州市(縣級市)發(fā)布量最多,為1 214 條,其余依次為鶴壁市轄區(qū)、安陽市轄區(qū)、??h、淇縣、項(xiàng)城市(縣級市)、商城縣、息縣、淮陽縣、南陽市轄區(qū)、盧氏縣、信陽市轄區(qū),此12地主要位于河南北部太行山、西部伏牛山以及南部大別山區(qū)。
圖1 2017-2021 年預(yù)警信號發(fā)布總數(shù)空間分布
2.2.2 2017-2021 年河南暴雨預(yù)警信號發(fā)布總數(shù)為8 858 條,如圖2 所示,總體上看暴雨預(yù)警信號自北向南逐漸增多,發(fā)布量最大的是固始,發(fā)布條數(shù)為188 條,其后發(fā)布量超100 條的依次為信陽市轄區(qū)、商城縣、羅山縣、光山縣、潢川縣、新縣南陽市轄區(qū)、西峽縣、南召縣、淮濱縣、息縣、輝縣等13 地,其中淮河以南地區(qū)占9 個(gè),河南西南部地區(qū)占3 個(gè)。特別是2021 年河南鄭州“7.20”特大暴雨事件,豫北地區(qū)的鶴壁、新鄉(xiāng)、安陽以及鄭州,遭受了歷史罕見特大暴雨,對北方城市在應(yīng)對極端天氣事件上留下了非常深刻的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),圖2 中也可看出此4 地的暴雨預(yù)警信號與總體趨勢上的差異。
圖2 2017-2021 年暴雨預(yù)警信號空間分布
2.2.3 2017-2021 年河南大風(fēng)預(yù)警信號發(fā)布總數(shù)為23 687 條,如圖3 所示,主要集中在河南的西北部,三門峽、安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)以及洛陽、平頂山等6 個(gè)地市的發(fā)布量較多,其中平頂山市的寶豐縣發(fā)布量最多,為328 條,其次為伊川縣、淇縣、平頂山市轄區(qū)等10地,發(fā)布量均超300 條。發(fā)布量最少的為南陽市的內(nèi)鄉(xiāng)縣,僅有16 條。大風(fēng)天氣四季均有發(fā)生,因此其發(fā)布總量是所有類型中最多的。2.2.4 2017-2021 年河南大霧預(yù)警信號發(fā)布總數(shù)為16 048 條,如圖4 所示,主要集中分布在河南北部的安陽、鶴壁、濮陽以及東部的商丘、周口等地,其余大霧多發(fā)分布較分散,主要是海拔較高的西部山區(qū)。5 年內(nèi)商丘市轄區(qū)大霧預(yù)警信號發(fā)布351 條位列首位,其次為項(xiàng)城市(縣級市)、息縣、淮陽縣等。發(fā)布量最少的是南陽市的西峽縣,發(fā)布總量僅為10 條。大霧預(yù)警目前以實(shí)況監(jiān)測預(yù)警為主,其出現(xiàn)時(shí)間、持續(xù)時(shí)長和嚴(yán)重程度的預(yù)報(bào)難度很大,尤其是對交通影響較大的團(tuán)霧,目前世界各國仍沒有準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的成熟技術(shù)。
圖3 2017-2021 年大風(fēng)預(yù)警信號空間分布
圖4 2017-2021 年大霧預(yù)警信號空間分布
河南地處南北氣候過渡帶,屬北亞熱帶向暖溫帶過渡的大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,春季干旱大風(fēng)頻,夏季炎熱雨水多,秋季晴和日照足,冬季寒冷雨雪少。氣象上通常以陽歷3、4、5 月為春季,6、7、8 月為夏季,9、10、11 月為秋季,1、2、12 月為冬季。2017-2021 年不同季節(jié)下的預(yù)警信號類型各有特點(diǎn),春季發(fā)布的預(yù)警信號類型共10 類,累計(jì)17 906 次,以大風(fēng)、雷電、大霧為主,其中大風(fēng)類預(yù)警信號最多,占比達(dá)50.64%;夏季發(fā)布的預(yù)警信號類型共6 類,累計(jì)37 130 次,以雷電、高溫、暴雨為主,三種類型合計(jì)占比達(dá)84.06%;秋季發(fā)布的預(yù)警信號類型共11 類,累計(jì)12 595 次,以大風(fēng)、大霧為主,兩種類型占比達(dá)73.95%;冬季發(fā)布的預(yù)警信號類型共9 類,累計(jì)24 326 次,以大霧、大風(fēng)、道路結(jié)冰為主,三種類型合計(jì)占比達(dá)74.70%??傮w上看,不同季節(jié)下的預(yù)警信號類型與季節(jié)特點(diǎn)基本一致,且主要類型均為2~3 類。秋季預(yù)警信號類型最多,但發(fā)布條數(shù)最少,夏季預(yù)警信號類型最少,但發(fā)布條數(shù)最多。
河南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號總體分布不均,北、西、南山區(qū)預(yù)警較多,其引發(fā)次生災(zāi)害的可能性也較大。具有豐富生態(tài)旅游氣候資源的太行山、伏牛山、大別山區(qū)是河南實(shí)施鄉(xiāng)村振興、踐行生態(tài)文明建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域,因此在開發(fā)利用的同時(shí),要建立完善的氣象預(yù)報(bào)預(yù)警播發(fā)機(jī)制,結(jié)合多發(fā)氣象災(zāi)害預(yù)警制定具有針對性的防災(zāi)減災(zāi)措施。
河南預(yù)警信號年均發(fā)布量總體平穩(wěn),但在全球氣候變暖、極端氣象災(zāi)害頻發(fā)的背景下,要進(jìn)一步完善以預(yù)警信號為先導(dǎo)的防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制,以應(yīng)對鄭州“7.20”特大暴雨為代表的極端事件。
加強(qiáng)對預(yù)警信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、發(fā)布技術(shù)以及傳播渠道的研究,尤其是發(fā)布條數(shù)較多、預(yù)警級別較低的類型,開展評估分析,減少對公眾影響較小的預(yù)警信號的發(fā)布,建立預(yù)警信號評價(jià)指標(biāo),持續(xù)提升預(yù)警信號發(fā)布質(zhì)量。
融合氣象、地理、環(huán)境等多要素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,研發(fā)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信號,完善風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信號類型,更直接有效的指導(dǎo)公眾、行業(yè)、政府開展防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)活動(dòng),提升防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)效果。