本文摘要：摘要:河南省位于季風(fēng)氣候區(qū)，由于季風(fēng)氣候相對(duì)復(fù)雜，且易隨著環(huán)境差異發(fā)生改變，因此氣象災(zāi)害發(fā)生頻次極高。為了對(duì)河南省各地市進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分，結(jié)合河南省18個(gè)地市近50年來的歷史氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;同時(shí)對(duì)致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體以及防減
摘要:河南省位于季風(fēng)氣候區(qū)，由于季風(fēng)氣候相對(duì)復(fù)雜，且易隨著環(huán)境差異發(fā)生改變，因此氣象災(zāi)害發(fā)生頻次極高。為了對(duì)河南省各地市進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分，結(jié)合河南省18個(gè)地市近50年來的歷史氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;同時(shí)對(duì)致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體以及防減災(zāi)能力等影響因素進(jìn)行分析，基于GIS構(gòu)建河南省風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃模型。研究表明:三門峽市等3個(gè)地級(jí)市位于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，平頂山市等5個(gè)地級(jí)市位于較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，鶴壁市等4個(gè)地級(jí)市位于中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，安陽市等4個(gè)地級(jí)市位于較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，鄭州市和漯河市位于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。
關(guān)鍵詞:GIS;氣象災(zāi)害;風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃;河南省
中國(guó)位于亞歐大陸的東部，處在最大的季風(fēng)氣候區(qū)，由于季風(fēng)氣候的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致氣象多變、災(zāi)害頻發(fā)，加之溫室氣體含量增加，全球溫度升高，各地區(qū)氣象系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增加，災(zāi)害發(fā)生頻率升高。河南省屬于大陸性季風(fēng)氣候，氣象復(fù)雜多變，災(zāi)害多、頻率高、范圍廣，危害性大[1]。由于季風(fēng)氣候氣候相對(duì)復(fù)雜，且隨著環(huán)境差異易發(fā)生改變，因此，氣象災(zāi)害的發(fā)生頻次高，災(zāi)害的發(fā)生勢(shì)必會(huì)造成各方面的損失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到人的生命安全，因此日常的預(yù)防工作顯得尤為重要。
氣象論文范例：氣象不確定下的船舶避臺(tái)路徑優(yōu)化
對(duì)于變幻莫測(cè)的天氣情況，盲目的進(jìn)行預(yù)防只會(huì)造成資源浪費(fèi)。目前中國(guó)針對(duì)氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與等級(jí)劃分已經(jīng)進(jìn)行多方面的研究，陳楠[2]對(duì)菏澤市7縣2區(qū)的歷史氣象資料進(jìn)行分析，建立風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃。彭九慧等[3]針對(duì)冰雹災(zāi)害對(duì)承德市各地區(qū)展開詳細(xì)分析，進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)劃分。張曉宇等[4]對(duì)廣東省臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行分析。李軍玲等[5]根據(jù)降水空間分布對(duì)河南省進(jìn)行了洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分。雖說此類研究已中有針對(duì)河南省的研究，但較為片面并未發(fā)現(xiàn)對(duì)河南省氣象災(zāi)害進(jìn)行一個(gè)全面的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域劃分，因此，有必要對(duì)河南省進(jìn)行一個(gè)較為全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為氣象災(zāi)害的防治提供重要依據(jù)。
1資料來源和研究方法
1.1資料來源
本文氣象災(zāi)害資料數(shù)據(jù)來源于國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)———國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心，采用河南省近50年氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)集(1960—2010);屬性數(shù)據(jù)來源于河南省地方志、河南氣象災(zāi)害大典(河南卷)等文獻(xiàn);空間數(shù)據(jù)來源于河南大學(xué)黃河中下游數(shù)字地理技術(shù)實(shí)驗(yàn)室2009年全國(guó)電子地圖。河南省人口、GDP、耕地面積等數(shù)據(jù)來自河南省統(tǒng)計(jì)局。
1.2研究方法
通過對(duì)河南省近50年氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)的整理與分析得出發(fā)生頻率較高的三種氣象災(zāi)害為暴雨洪澇、干旱和雹災(zāi)。本文主要針對(duì)上述三類氣象災(zāi)害的致災(zāi)因子、承災(zāi)體脆弱程度、孕災(zāi)環(huán)境和防減災(zāi)能力進(jìn)行分析，并結(jié)合災(zāi)害數(shù)據(jù)構(gòu)建河南省氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃模型，利用SuperMap軟件繪制出風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)會(huì)涉及到不同種類的數(shù)據(jù)，針對(duì)不同種類、不同含義的數(shù)據(jù)，將采用歸一化公式進(jìn)行處理，消除數(shù)據(jù)種類不同的影響[6]。
1.2.1數(shù)據(jù)歸一化處理將不同種類的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使各類指標(biāo)數(shù)值位于區(qū)間[0，1]上，消除不同量綱的影響。
1.2.2綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型構(gòu)建
氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估模型的構(gòu)建需要對(duì)多種因素進(jìn)行考慮，對(duì)不同的影響因素賦予不同的權(quán)重。
2氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析
綜合考量影響氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的多方面因素，首先明確研究方向、探析研究方法并建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型;其次分析各影響因子、影響因素的作用范圍并確定各自權(quán)重[7]。本文從氣象災(zāi)害的致災(zāi)因子、承災(zāi)體的脆弱程度、河南省的孕災(zāi)環(huán)境以及防減災(zāi)能力等方面進(jìn)行分析。一方面針對(duì)干旱、洪澇、雹災(zāi)三種自然災(zāi)害進(jìn)行致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析，另一方面從河南省承災(zāi)體、孕災(zāi)環(huán)境以及災(zāi)害防治能力三個(gè)災(zāi)害影響因子進(jìn)行分析。分析后根據(jù)影響程度大小確定各因子的權(quán)重，構(gòu)建綜合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃模型。
2.1致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析
2.1.1干旱致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析
干旱是制約河南省農(nóng)業(yè)發(fā)展的自然災(zāi)害之一，干旱導(dǎo)致土壤板結(jié)且不能滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)生存所需的環(huán)境，給人們?cè)斐删薮蠼?jīng)濟(jì)損失。由《氣象干旱等級(jí)》(GB/T20481-2017)可知，根據(jù)干旱程度的不同可將干旱分為無旱、輕旱、中旱、重旱和特旱五種。綜合對(duì)河南省1960—2010年間的干旱原因進(jìn)行分析總結(jié)，得出河南省干旱主要為季節(jié)性干旱，以春旱和秋旱最為顯著。其中對(duì)河南省干旱災(zāi)害起主要影響作用的是季節(jié)降水量和降水頻次以及季節(jié)高溫天氣及頻次。
根據(jù)河南省1960—2010年的氣溫資料，對(duì)各地市季節(jié)溫度高于35℃的頻次和年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。根據(jù)河南省1960年至2010年的氣象資料，對(duì)各地市季節(jié)降水量分別低于200mm的頻次和年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，計(jì)算出各個(gè)地市的干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。利用SuperMap軟件繪制河南省干旱致災(zāi)因子風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃。鶴壁市等5個(gè)地級(jí)市位于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，開封市等3個(gè)地級(jí)市位于較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，三門峽市等4個(gè)地級(jí)市位于中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，焦作市等5個(gè)地級(jí)市位于較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，洛陽市位于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)�？傮w看來，中部地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較低，西部、南部風(fēng)險(xiǎn)較高。
2.1.2洪澇致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析
洪澇是指某一時(shí)間段內(nèi)降水量突增且增量超過增長(zhǎng)正常值段，亦或是連續(xù)性降水導(dǎo)致地勢(shì)偏低的地區(qū)出現(xiàn)淹沒，漬水現(xiàn)象的自然災(zāi)害。暴雨是導(dǎo)致洪澇的主要原因，也是城市發(fā)生內(nèi)澇的源頭[8]。河南省大部分地區(qū)為平原，海拔相對(duì)較低，總體地勢(shì)西高東低。因此，對(duì)河南省洪澇災(zāi)害影響起主要作用是暴雨的降雨強(qiáng)度和暴雨的發(fā)生頻次。
根據(jù)1960—2010年河南省各地市暴雨情況資料，統(tǒng)計(jì)出各地市暴雨頻次和年份。將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，計(jì)算出各個(gè)地市的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。三門峽市等3個(gè)地級(jí)市位于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，駐馬店市和濮陽市位于較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，鶴壁市等3個(gè)地級(jí)市位于中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，新鄉(xiāng)市等6個(gè)地級(jí)市位于較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，濟(jì)源市等4個(gè)地級(jí)市位于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。
2.2孕災(zāi)環(huán)境分析孕災(zāi)環(huán)境主要指由自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境共同組成的地球表層區(qū)域環(huán)境，所以孕災(zāi)環(huán)境的區(qū)域差異和發(fā)展趨勢(shì)是由眾多因素交叉作用導(dǎo)致的。
2.2.1氣候條件河南省位于我國(guó)濕潤(rùn)與半濕潤(rùn)地區(qū)，季風(fēng)氣候盛行，雖然季風(fēng)氣候意味著充沛的降水，但同時(shí)季風(fēng)氣候的不穩(wěn)定性也決定了河南地區(qū)季節(jié)性、年際性降水差異過大，導(dǎo)致該地區(qū)遭受干旱、洪澇等災(zāi)害的頻率不斷提高。
2.2.2地形海拔
河南省內(nèi)地勢(shì)的高低起伏較大，地形多樣，地貌類型豐富。其西北部和西部以山地為主，地形坡度較大，土壤滯水、保水能力較差，受干旱威脅較為嚴(yán)重;同時(shí)海拔較高，容易造成強(qiáng)對(duì)流天氣，致使西部地區(qū)遭受雹災(zāi)侵害。東部多為平原，受氣候因素交叉影響，旱澇災(zāi)害發(fā)生較為頻繁。
2.2.3社會(huì)因素河南省內(nèi)河網(wǎng)稠密，東部地區(qū)地形平緩，適于農(nóng)作物生長(zhǎng)，引水灌溉需求量較大，加之土壤質(zhì)量下降，保水保濕性較差，孕災(zāi)環(huán)境敏感度較高，易遭受干旱、洪澇災(zāi)害迫害。近年來受人類行為影響，環(huán)境質(zhì)量遭到破壞，水土流失情況嚴(yán)重，氣候?yàn)?zāi)害影響愈來愈大。
2.3承災(zāi)體易損性分析
承災(zāi)體易損性是指事物受到氣候?yàn)?zāi)害影響的損傷程度，與地區(qū)人口密度、經(jīng)濟(jì)水平、耕地面積等因素有密切關(guān)系，人口密度越集中、經(jīng)濟(jì)水平越高、耕地面積越廣，相對(duì)來說遭受氣候?yàn)?zāi)害影響的潛在風(fēng)險(xiǎn)就越大。分析河南省地區(qū)情況可知，干旱、洪澇、雹災(zāi)主要受災(zāi)對(duì)象為東部平原地區(qū)種植的農(nóng)作物、西部山地的經(jīng)濟(jì)林作物和主要城市的建筑及車輛。從區(qū)域情況分析，氣候?yàn)?zāi)害的產(chǎn)生和存在是絕對(duì)的，承載體易損程度與地區(qū)差異有著很大的關(guān)系。
因此分析易損性需要從地區(qū)信息特征點(diǎn)入手，主要考慮人口密集程度、經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展情況、耕地面積及作物情況三個(gè)影響因子進(jìn)行分析，將數(shù)據(jù)通過歸一化處理過后得到不同參數(shù)指標(biāo)，再根據(jù)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法分析河南省各承災(zāi)體易損情況。
2.4防災(zāi)減災(zāi)能力分析
防災(zāi)減災(zāi)能力是人們臨時(shí)進(jìn)行工程作業(yè)以減輕災(zāi)害造成更大損失的一種能力，主要影響因素是人均GDP[9]，通常政府決策能起到主導(dǎo)性作用，在時(shí)間、空間維度上實(shí)現(xiàn)水資源調(diào)整、規(guī)劃作物播種時(shí)間、人工影響冰雹云作業(yè)等方法直接提高防災(zāi)減災(zāi)能力。一般來說，減災(zāi)資源投入越多、經(jīng)濟(jì)水平越高、管理計(jì)劃越先進(jìn)，防災(zāi)減災(zāi)能力則越高，由氣候?yàn)?zāi)害造成的潛在損失就越小。充分考慮到經(jīng)濟(jì)水平是防災(zāi)能力提高重要標(biāo)準(zhǔn)，本文主要研究地區(qū)GDP在當(dāng)?shù)胤罏?zāi)減災(zāi)過程中發(fā)揮的作用。
3氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃劃分
災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的高低通常代表某種災(zāi)害發(fā)生頻率及其造成的危害程度大小[10]，在對(duì)干旱、洪澇、雹災(zāi)三種氣象災(zāi)害的致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱程度、孕災(zāi)環(huán)境和河南省防減災(zāi)能力進(jìn)行分析之后，考慮各個(gè)因素對(duì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃劃分的影響程度，確定各影響因子及影響因素的權(quán)值。經(jīng)專家分析，本文將干旱、洪澇、雹災(zāi)三種氣象災(zāi)害的綜合影響權(quán)重系數(shù)定為0.7，人口密度和耕地面積兩種影響因素權(quán)重系數(shù)分別為0.1，由于人均GDP水平和風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)成反比，人均GDP水平越高，防災(zāi)減災(zāi)能力越強(qiáng)，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)越低，所以將此影響因素權(quán)重設(shè)為-0.1。
4結(jié)論
1)本文對(duì)河南省各類災(zāi)害的致災(zāi)因子、承災(zāi)體脆弱程度、孕災(zāi)環(huán)境和防減災(zāi)能力四個(gè)方面進(jìn)行分析，并結(jié)合對(duì)河南省18個(gè)地市近50年來的氣象災(zāi)害歷史資料的統(tǒng)計(jì)和相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，構(gòu)建出該省的氣象風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估模型，以GIS為基礎(chǔ)進(jìn)行氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的劃分。研究表明:河南省風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高的地區(qū)主要分布在東部和西部，中部地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較低，其中三門峽市和洛陽市風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高。2)考慮河南省各地市人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平情況，中部人口密度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，受災(zāi)易損的同時(shí)又有較好的防災(zāi)減災(zāi)能力。
3)考慮河南省東部和南部耕地面積較大，惡劣天氣對(duì)其影響較大，易損性高。4)本文建立的河南省氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，可為河南省在進(jìn)行氣象災(zāi)害防治資源分配時(shí)提供一定的參考，減少不必要的資源浪費(fèi)。5)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)影響因素多樣，加之天氣系統(tǒng)本身具有復(fù)雜性，且本文使用的數(shù)據(jù)數(shù)量有限、涉及范圍窄且時(shí)間較為久遠(yuǎn)，要進(jìn)行準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域劃分有一定難度。因此，在此基礎(chǔ)上，需要進(jìn)行更深層次的數(shù)據(jù)收集與參數(shù)分析，進(jìn)而完善模型并實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分析。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉佳.河南省中小城鎮(zhèn)氣象致災(zāi)問題初探[C]//河南省氣象學(xué)會(huì)2013年年會(huì)論文集.鄭州:河南省氣象學(xué)會(huì)，2013:266-268.
[2]陳楠.菏澤市氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2018，49(2):257-261.
[3]彭九慧，王多，趙巖，等.基于GIS的承德市冰雹災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[J].沙漠與綠洲氣象，2019，13(1):105-109.
[4]張曉宇，韋波，楊吳宇，等.基于GIS的廣東省臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J].熱帶氣象學(xué)報(bào)，2018，34(6):783-790.
[5]李軍玲，劉忠陽，鄒春輝.基于GIS的河南省洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃研究[J].氣象，2010，36(2):87-92.
[6]李謝輝，王磊.河南省洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)危險(xiǎn)性區(qū)劃研究[J].人民黃河，2013，35(1):10-13.
作者：于照?qǐng)?，李忠濤1，豐玉渙1，郭榕剛2，逯躍鋒1，3
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jjlw/28887.html
