气象论文基于栅格化的气象灾害风险评价

　　作者在这篇气象论文中为了更好地提高区划质量，利用现有的资料进行基于栅格化的气象灾害风险评价与区划，由于缺少相应的土壤性质、植被性质、水系分布等地形信息，局限了研究成果的质量。《气象科技》 气象科技是1973年创刊的，以刊发宣传大气科学和有关联的科学各领域的新理论、新方法和新技术为主，也刊载反映大气科学各领域发展水平的综合评述。

　　摘要在我国华东地区，高温灾害是一种频发的自然灾害类型。随着全球气候变暖，极端高温事件的出现频率呈明显增高趋势。本文利用泰安市岱岳区各乡镇气象灾害调查资料及气象站和乡镇气象站观测资料，从灾害的危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力4个主要因子进行高温灾害风险评价和区划，从而提高对高温灾害的抗御能力。结果表明，岱岳区高温综合指数风险区域性比较明显，总体而言，风险从中心区向周边逐渐增强。

　　关键词删格化;高温;风险评价;区划;山东泰安;岱岳区

　　气象灾害是指由气象原因直接或间接引起的灾害[1-2]，其本质是自然现象作用于人类社会的负作用，气象灾害的诱因可能是人类活动，也可以是自然变异[3-6]。在我国华东地区，高温灾害是一种频发的自然灾害类型。随着全球气候变暖，出现极端高温事件的频率增高趋势明显[7]，导致对人类生活与生产造成极大的不良影响。在这种趋势下，高温风险受到各国政府和气象学家的高度关注，因此有必要开展高温变化规律的分析和区划研究。

　　1研究方法

　　1.1资料来源

　　研究资料选取1981—2010年泰安市岱岳区气象局气象观测数据以及2006—2010年10个乡镇区域气象站观测数据，以30年气象资料为基础，将各乡镇日最高温度、月降水量数据通过插值和年代外推法加以应用;乡镇气象信息员深入农户走访调查，总结得到灾害调查资料。研究所用的人口密度、耕地比例、人均GDP等社会经济数据来自2009年岱岳区统计年鉴。岱岳区气象站处于泰山区中心位置，本研究仅基于岱岳区进行分析，考虑到灾害风险区划的完整性，因此将岱岳区气象站资料赋予泰山区。

　　1.2灾害风险评估原理

　　自然灾害风险通常是脆弱性、暴露性和危险性的综合作用结果，而提高防灾减灾能力可有效降低自然灾害风险度。因此，在灾害风险评价过程中，危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力4个因子均不可或缺，其中每个因子又由一系列子因子组成。表达式为：

　　灾害风险=f(危险性，暴露性，脆弱性，防灾减灾能力)

　　1.3分析方法

　　1.3.1因子标准化。由于研究中所选因子的量纲不统一，所以要对各个因子进行标准化，以保证计算的准确性。本研究采用极大值标准化和极差标准化方法根据具体情况进行数据的标准化处理。

　　1.3.2气象资料插值方法。本研究采用线性回归方法、趋势面拟合等方法根据实际情况进行气象资料的插值处理。

　　1.3.3层次分析法。为了对模糊、复杂而难以定量分析的问题作出决策，可以引入层次分析法，通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得出不同方案重要性程度的权重，为最佳方案的选择提供依据。

　　1.3.4加权综合评价法。加权综合评价法综合考虑了各个因子对总体对象的影响程度，是把各个具体的指标的优劣综合起来，用一个数值化指标加以集中，表示整个评价对象的优劣。

　　1.4乡镇栅格化原则

　　危险性影响因子主要考虑致灾因子，因此各因子插值均采用Kriging插值方法。暴露性、脆弱性和防灾减灾能力的影响因子均为社会和经济因子，缺乏相关的空间数据，所以均采用在本乡镇内平均分布给栅格的原则，一定程度上也会影响区划的效果。本研究的分辨率为90 m×90 m。为了使区划效果更好，风险分级均等分为6级。

　　2泰安市岱岳区高温灾害风险评价与区划

　　2.1岱岳区高温灾害危险性因子评价与区划

　　基于栅格化的高温危险性区划见图1。可以看出，岱岳区高温危险性总体呈明显的条带状分布，由北向南危险性风险逐渐增强。具体各级别所占的面积及占总区域的比例见表1。可以看出，岱岳区高温危险性各级面积差别不大，除最轻危险性分布面积较小，占总面积的2.66%，其余等级危险性面积均在20%左右。

　　2.2岱岳区高温灾害暴露性因子评价与区划

　　基于栅格化的高温暴露性区划见图2。可以看出，岱岳区高温暴露性西部地区明显高于东部地区，高暴露性区域较集中，但范围小。具体各级别所占的面积及占总区域的百分比见表2。可以看出，岱岳区高温灾害暴露性以低风险性为主，占总面积的45.08%，围绕徂徕镇呈环形分布;高风险性主要集中于岱岳区西部，占15.16%;轻、中风险性分布较为零散，面积相当，均占总面积的19.44%;最轻风险性位于徂徕山、泰山周边，受山体影响，高温灾害暴露性最低，占总面积的1.28%。

　　2.3岱岳区高温灾害脆弱性因子评价与区划

　　基于栅格化的高温脆弱性区划见图3。可以看出，岱岳区高温灾害脆弱性轻、低风险区分布较零散，中、高风险区较集中，全区脆弱性风险程度从中心区向四周呈降低的趋势。

　　2.4岱岳区高温灾害防灾减灾能力评价与区划

　　基于栅格化的高温防灾减灾能力区划见图4。可以看出，岱岳区高温灾害防灾减灾能力，除了泰山区、满庄镇、大汶口镇防灾减灾能力较强外，其他乡镇防灾减灾能力都较弱。

　　2.5岱岳区高温灾害综合风险评价与区划

　　基于栅格化的高温综合风险区划见图5。可以看出，岱岳区高温综合指数风险区域性比较明显，总体而言，风险从中心区向周边逐渐增强。轻度风险为黄前镇、泰山区、大汶口镇、满庄镇、徂徕镇、角峪乡、化马湾乡。这些乡镇高温灾害危险性、暴露性、脆弱性大都处于轻、低风险水平，防灾减灾能力较强;高温灾害高风险分布在山口镇、范镇、夏张镇、马庄镇，这些乡镇高温灾害的危险性、暴露性、脆弱性大多处于中高度风险程度，且防灾减灾能力较弱。具体各级别所占的面积及占总区域的百分比见表3。可以看出，岱岳区高温灾害风险性以轻度为主，占总面积的51.13%，低、中、高、最高危险性面积呈递减趋势，分别为 16.07%、16.95%、13.06%、2.79%。

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