河北省气象灾害风险区划的气候评估技术研究

【摘要】：在最近几十年里,由于全球气候变暖,各地极端天气气候事件和气象灾害发生频繁,国内外许多专家、学者相继开展了气象灾害风险区划和评价研究等方面的工作。河北省气象灾害种类繁多,极端天气气候事件和气象灾害发生频率不断增加,给地方工业、农业生产和经济发展形成了很大障碍。因此,有必要对河北省的气象灾害背景、分布特征、主要气象灾害风险区划和评价进行分析研究,从而提高气象科技含量,增强为经济社会可持续发展的服务能力。 选取河北省1971年以来的142个站点的基础观测资料,分别对1971-2000年和1998-2007年两个时段的气温、降水、日照、高温、冰雹等气候要素开展基本气候背景分析,然后应用统计分析方法和制图软件制作区域气候区划分布图,为主体功能区规划提供详实的气候背景。 在河北省收集到的气象灾情信息和多年气候观测资料序列基础上,通过对社会、经济和地理空间等资料信息的整理,利用数学模型及量化指标,结合GIS技术分析河北省内的基本气候背景和主要气象灾害分布特征,针对研究区内不同气象灾害的发生、发展过程及影响特点,采用多种气象灾害风险评价方法来实现对研究区内常见气象灾害风险的综合评价和区划。 借助GIS技术,采用自然灾害风险指数法、加权综合评价法和层次分析法,对研究区的洪涝和农业干旱等灾害风险进行分析并对各评价指标进行区划,从而得到综合分析结果,并提出相应风险管理意见。 对农业干旱灾害风险评价,本文采用中国气象局由降水距平百分比建立的干旱标准作为农业干旱危险性的判别指标。利用模糊聚类分析法对农作物的产量进行干旱灾害风险定量、可比较、客观的评价和区划。应用农业气象学、气象与气候学以及自然地理学等基本理论和方法,以河北省区域内的一种主要农业作物为研究对象,采用气象-作物产量分析的农作物灾害风险分析与评价法、模糊聚类法等量化方法和GIS技术进行研究。采用的数据除气候数据外还包括农业经济统计数据、气象农业灾害数据、地理空间数据(如土壤区划图、地形区划图、玉米产量分布图等)。 在农业干旱灾害风险进行区划时,以河北省玉米种植区各地干旱发生频率、干旱受灾率和玉米单产、玉米干旱灾害风险指数等作为主要影响因子,对河北省玉米种植区旱灾风险分布情况进行了初步区划与分析,在此基础上,完成了河北省玉米干旱灾害风险区划,为政府和农业部门科学制定防灾减灾措施,提高玉米的单产和总产,以及调整种植结构等提供了客观的决策依据。 在洪涝灾害风险评价中,根据自然灾害风险指数法,对影响本省洪涝灾害风险的4个主要因子(危险性因子、暴露性因子、脆弱性因子和防灾减灾能力)分别选取评价指标,通过洪涝灾害风险模型和无向量指标转换,描绘出河北省洪涝灾害风险区划图。分析结果显示：河北省在燕山山区和太行山脉的部分地区洪涝灾害危险性.风险较高；在经济发展较快的各个市区暴露性较强；在张家口和承德的北部山区脆弱性风险较强；在河北省北部坝上地区防灾减灾能力偏弱。将上述4个主要因子综合分析可以得出以下结论：发生洪涝灾害风险最大的分别是唐山、秦皇岛、石家庄、邯郸4个市区和武安市,张家口北部及太行山前的平原地区洪涝灾害风险相对较小。 在洪涝灾害风险区划中,综合利用了国内外研究成果,结合洪涝灾害风险分析方法与GIS技术,利用基本气象数据和经济社会发展数据,深入分析河北省范围内的气候资源和常见气象灾害风险,进行气候资源、气象灾害分布时空特征评价,采用洪涝灾害风险指数(flood/waterlogging disaster risk index, FDRI)评价河北省区域内147个县市的洪涝灾害风险程度,并绘制河北省区域洪涝灾害风险区划图。 最后提出了河北省气象防灾减灾和提高应对气候变化能力的相关措施及建议。