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我国汛期提前半月到来,​防灾减灾应关注哪些问题?

今年应重点关注哪些极端事件?| 图源:pixabay.com

 

导  读

去年河南特大暴雨的记忆尚存,如今汛期再至,继续拷问我国在防洪、应急、救灾、多部门协调等方面的能力。

 

访谈 | 冯灏

责编 | 陈晓雪

 

据广东省气象局消息,5月11日早上7时,广东省已经有11个暴雨红色、8个暴雨橙色和29个暴雨黄色预警信号在生效当中。此次强降雨过程为今年入汛以来最强降雨,涉及范围广、持续时间长、累计雨量大、致灾风险高,局地日降雨量或将突破历史同期极值。广州、珠海、中山等地全市停课,受暴雨影响,深圳部分列车停运、调整。

 

按照《我国入汛日期确定办法》,每年自3月1日起,连续3日累积雨量50毫米以上雨区的覆盖面积达到15万平方公里,或任一入汛代表站发生超过警戒水位的洪水,当日即可确定为入汛日期。

 

今年3月17日,我国正式进入汛期,较常年偏早15天,水利部水旱灾害防御司副司长王章立表示,“汛期时间更长、洪涝随时可能发生,防汛备汛工作更加紧迫”。

 

去年河南特大暴雨的记忆尚存,如今汛期再至,拷问我国在防洪、应急、救灾、多部门协调等方面的能力。我国汛期灾害预警难点在哪儿?气候变化导致哪些地区更脆弱?农村防灾减灾需要关注哪些方面?就以上问题,《知识分子》分别访谈了南京信息工程大学灾害风险管理研究院院长姜彤教授,中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室主任、甘肃省气象局总工程师张强研究员,四川大学灾后重建与管理学院田兵伟副教授。

 

1、北方多洪涝会成为未来的趋势吗?

 

知识分子:水文气象灾害具体表现在哪些方面,是否就是洪水和干旱? 

 

姜彤:水文气象灾害主要指气象灾害及降雨诱发的水文灾害。气象灾害包括暴雨洪涝、干旱、高温热浪、低温冷害和台风等;诱发的水文灾害有中小河流域洪水、山洪和城市内涝等灾害。

 

知识分子:2019年夏秋季节,我国江南地区出现了50年一遇的强干旱事件;2021年,北方地区极端洪涝灾害;今年入汛,水利部对今年汛情的整体预期是 “南北涝、中间旱,主要多雨区在我国北方”,从观感上,这似乎与我们以往所熟悉的 “南涝北旱” 相悖,如何理解这一现象?北方地区多洪涝灾害会成为未来的趋势吗? 

 

张强:要回答这个问题,首先必须弄清楚气候背景与气候事件之间的不同,“气候背景” 是指多年平均的气候状态或长期维持的气候状况,而 “气候事件” 是指一段时间内出现的与长期平均状态明显不同的气候现象,即气候的短期异常情况。

 

由于受季风季候影响,“南涝北旱” 是我国最基本的气候背景格局,这主要是指从气候背景状态来看,我国北方地区多年年平均降水要明显比南方地区少,即北方干燥、南方湿润。

 

而干旱事件是指一段时间内降水明显比历史平均值偏少,即降水距平(降水偏离气候背景)明显为负值,这种情况在任何气候背景下都可能会出现。即使在年降水充沛的南方地区,由于受不同时间尺度的降水波动影响,也会出现某个时段降水明显偏少的情况,造成降水无法满足当地生产生活和生态的需要,从而出现干旱事件;反之,亦然,洪涝事件也会出现在气候比较干燥的北方地区。

 

值得注意的是,这个问题里会涉及到 “致灾性”。在生态、农业和人类长期相互作用的过程中,每个地区已经基本形成了相对比较适应当地降水等气候条件的生态类型、农业格局和人类生活方式,如果降水等气候条件相对稳定,生态、农业和人类就不会太受影响;而如果降水等气候条件剧烈变化,就会对生态、农业和人类造成不利影响,甚至灾害。比如,与北方玉米种植地相比,在南方种植水稻的地方对降水的要求要高得多,因此,同样的降水量在南方可能会是干旱事件,而在北方可能会是洪涝事件,所以不能简单地以降水量多少来评判旱涝灾害。

 

姜彤:影响我国夏季降水的因素非常复杂,不仅受到东亚夏季风强度年代际变化的影响,还与西太平洋副热带高压的年代际变化以及北太平洋海温年代际振荡等有显著关系。

 

自20世纪90年代初期以来,我国夏季主雨带经历了由南向北移动的年代际(十年至数十年周期)变化,从长江以南向长江黄河之间移动。2009—2012年,我国夏季主雨带主要位于华北南部至黄淮一带,较2009年之前的情况略有北移。与之对应的是,南方地区夏季降水呈现出先增多后减少的年代际变化。自2014年以来,华北雨季降水量有明显增多趋势,但也表现出明显的年际变化特征。

 

总体来看,我国整体降水量仍然是 “南涝北旱” 的特征,虽然2019年江南干旱和2021年北方极端洪水,也只能证明是夏季雨带的南北移动年代际特征的体现,无法说明“南涝北旱”的格局是否彻底改变。

 

目前从年际尺度特征来看,还不能得出我国北方暖干化向暖湿化转变的信号。但全球变暖加剧了气候系统的不稳定和水循环,使得大气不稳定增大,降水效率提高,强降水更加显著。

 

2、今年应重点关注哪些极端事件?

 

知识分子:涝灾和旱灾在时间上是交替发生的吗?今年接下来我们应该重点关注哪些类型的极端事件? 

 

姜彤:通常,一个地方的涝灾和旱灾是交替发生的,从大的空间尺度来看,涝灾和旱灾可以同时发生,例如我国北方发生旱灾时,南方发生涝灾。同时,还有 “旱涝急转”,一地持续一段时间的干旱灾害,突然在短时间内遭受极端强降水又导致发生涝灾。上面讲的同时发生或先后连续发生旱涝灾害,他们常常是同一气候系统下形成的,现在又把这类灾害称之为复合型极端事件。

 

全球异常的天气气候事件近年来不断出现,第一是全球气候变暖加剧了气候系统的不稳定,使得某些极端天气气候事件发生的可能性不断增大。气候变暖本身就会使高温热浪的发生频率和强度加大。同时,气候变暖导致大气变暖后,大气中水分含量也会增加。理论上讲,温度每增加1℃,水汽就要增加7%,水汽增加,进而形成暴雨和特大暴雨。

 

第二是大气环流的组合异常造成了常规气候系统的不稳定。2021年7月,西太平洋副热带高压西升北抬的程度加深,其西边界到达我国华北东部和黄淮东部,来自太平洋的水汽不断地向北输送,到达了位于副高西边缘的河南地区,才给河南带来了这次暴雨天气。另外,台风“烟花”也加强了来自太平洋的暖湿水汽。

 

由于去年秋季到今年春季赤道附近的中东太平洋发生了中等强度的拉尼娜事件,一般拉尼娜事件衰减年的夏季有利于西太平洋副高向北偏移,也促使水汽更多到达我国北方。

 

除了上述常规性的变化,气候变暖增加了复合型极端事件发生的概率。近年来,沿海地区以风暴潮,海洋巨浪、潮汐洪水等为特征的极端海平面事件频繁发生,这些海洋极端事件再叠加如强降水和强台风事件所造成的复合型灾害事件将更为常见。

 

知识分子:我国对暴雨、汛期或干旱期的预报,能够达到怎样的精度?

 

姜彤:预报准确度是有量化目标的,“十三五” 期间,中国气象局24小时晴雨预报准确率为85.9%,“十四五” 期间目标是提升到90%,24小时暴雨预警信号准确率目标是从89%(十三五)提升到92%(十四五)。

 

目前,对于强降雨过程和天气趋势,可以提前一周做出判断,但是要求预报准确率较高的话,则需要在三天或者更短的时间。预报员对于暴雨过程、影响的范围和时间的把握相对较好,但是对强降水中心的落区、量级以及影响的准确时段的预报,难度还较大。目前虽然无法提前若干天预报每场暴雨,但可做好短时临近预报,可以弥补突发性、局地性暴雨预报的不足。

 

对汛期或干旱期则涉及到气候预测,主要是对延伸期(10天以下预报的延伸,11~30天期间的天气过程预报),以及更长期的月、季节和年度气候趋势进行预测。一般认为,气候预测准确率上限为75%至85%。目前,我国气候预测的准确率达到70%左右。

 

3、汛期灾害预警难点有哪些?

 

知识分子:汛期已至,水文灾害预警难点在哪里?

 

田兵伟:我把问题拓展到灾害预警的层面,所谓灾害预警,就是在灾害还没有造成灾难性后果前,所采取的警告措施,以便应对即将到来的灾害。

 

一个成功的灾害预警主要应该由三方面组成,即预警技术系统,预警服务体系和预警行动能力。

 

目前,预警技术系统是相对成熟的,包括气象预警、台风预警、地震预警、地质灾害预警、森林火灾预警,甚至包括疫情的预警技术系统,近年来逐渐发展完善起来了,智能化程度越来越高,横向覆盖各行业领域、纵向贯穿省市县乡村等各级政府和基层部门的预警技术网络逐步形成。

 

预警服务体系,主要是解决谁来发布预警,发给谁,发布什么内容,发给哪些区域范围。确定灾害预警发布的主体、客体、空间和发布时间,这里就是短板了。目前,我国还没有形成统一的预警发布主体、发布网络、发布渠道和数据中心,尚未有国家专门的法律对预警服务体系进行规范;尤其是多灾种、灾情叠加疫情的复杂情景下,各类灾害预警协同不足的影响尤为突出,特别是地方和基层,尚未建成综合性的灾害预警服务中心。

 

预警行动能力,就是指客体在接收到灾害预警后进行处置和响应行动的能力,包括气象部门发布给政府相关部门的预警以及各类预警系统终端发布给公众的预警信息后的灾害应急响应能力,包括灾害预警意识、防范部署、转移安置、紧急避险、安全疏散、自救互救公救能力等,去年河南特大暴雨就暴露出预警后如何行动能力的严重不足。

图1 极端水文气象事件发生的频次和造成的损失近年来呈显著增加趋势, 影响日益严重;预警是减轻极端事件影响的重要手段 | 数据和图片来源:南京信息工程大学灾害风险管理研究院

 

姜彤:传统灾害预警主要以天气预报和气候和旱涝预测形式对温度和降水等要素按不同等级进行预警。近10年来,全球水文气象部门致力于由气象要素的预警向基于影响的预警转变,通过有针对性的预警服务,减轻人民生命财产的损失,可以说,预警和应急响应是减轻灾害损失最有效非工程措施之一。

 

一是水文气象灾害预警的不足,从科学研究的角度,一是水文气象监测不足,存在东密西疏的特点。地面监测水平空间代表性不足,限制水文气象预预报模型的准确率。

 

二是气象——水文——地质耦合预报能力不足。强降水预报精度仍需提高,尤其对局地性、突发性强降水的预报能力亟待提高。强降水预报能力不足,加上降水落地以后地面情况复杂,预报误差逐步累积。

 

三是气候变化背景下水文气象灾害规律发生变化,对已有的预报模式和手段提出一定挑战。

图2 2021年7月河南农村被洪水淹没的土地和农田,图源:四川大学灾后重建与管理学院
 

4、气候变化导致哪些地区更脆弱?

 

知识分子:气候变化与水文灾害的关系是怎样的?从我国和世界来看,哪些是更为脆弱的热点地区? 

 

张强:随着气候变暖,大气持水能力提高及大气环流异常等,意味着降水波动性会进一步加剧,蒸散会显著增强,涝灾与旱灾时间交替和空间分布摆动的规律会出现异常,这会导致天气气候极端化特征更加明显,即干旱事件和洪涝事件会同时增多,这会事关粮食安全、水资源安全、生态安全。

 

气候变暖对旱涝的影响在空间上是有差异的。目前,虽然有研究认为,随着气候变暖,润湿地区降水会有所增加,而干燥地区降水会有所减少,但也不尽然,比如我国西北干旱区近几十年降水就在持续增加。

 

同时,不同区域气候对全球变暖响应的敏感性不同,蒸散增加程度也会不同。一般干旱气候区对气候变暖响应更明显,增温会更显著,蒸散增加程度会更大,所在干燥地区,干旱事件发生频率和强度增加会更明显,而湿润气候区则洪涝的发生频率和强度增加会更明显。

 

另外,通常气候过渡区和生态过渡带生态环境会更加脆弱,对气候变化响应更加敏感,所以受气候变暖的影响会更加显著。比如,在我国夏季风过渡带和农牧交错带及其相邻区域,就存在一个明显的北方干旱多发带,而且在这个干旱多发带干旱事件还在进一步频发、增强。所以,对气候过渡区和生态过渡带的干旱问题应该予以更多的关注。

 

姜彤:刚刚发布的IPCC第六次评估报告指出,人为气候变化会导致水文循环加速,对人类和生态系统影响大多为负面,且对弱势群体影响更大。人为气候变化导致极端天气事件变得更频繁、更强烈,干旱和洪水风险及社会损失进一步增加;全球升温1.5℃到3℃间,洪水风险将会翻倍,随着升温进一步加剧,经济、农业、水电潜能损失也会随之增加;在本世纪后半叶,若不控制升温幅度,由气候引起的水文变化还将造成大量人口流离失所。

 

在高纬度地区,降水可能增加,而亚热带的大部分地区则可能减少。沿海地区海平面将持续上升,导致沿海低洼地区发生更频繁和更严重的洪水,并将导致海岸受到侵蚀。

 

知识分子:河南暴雨后,不少专家提到,水利部门和气象部门直接的协同目前较好,其他部门间协调不尽如意,是否如此,改革难点在哪里?

 

姜彤:气象部门和水利部、自然资源部、交通运输部目前联合发布山洪灾害、地质灾害、公路气象预报等业务产品。但部门之间战略层面的合作机制难以有效落地。发展专业预报服务的各种基础信息资料难以获取,多数部门的信息开放程度都比气象部门低,部门壁垒依然森严。

 

5、农村防灾减灾,应加强科普、提升行动能力

 

知识分子:常常被提及的 “农村不设防” 问题出在哪里,有什么可能的解决思路?

 

田兵伟:农村地区的中小河流流域洪水预报预警由于监测站点不足、历史资料缺失,较缺乏可供分析参考的数据支撑。尤其是中小河流短时集中降雨量大,水势暴涨暴落,来得快、去得也快,这对水文测报工作的预警速度及预见期提出了更高的要求。

 

“农村不设防” 还有以下几方面的技术难点:

 

一是,由于气象预警容易受到气候变化带来的极端天气和局地地形造成的小气候影响,极端情况会导致洪水预报方案精度不高,难以精准预测预警洪水灾害。现有《水文情报预报规范》规定,对突发性洪水预报可不作精度评定难以适应当前农村防汛工作的实际需要。

 

二是,由于中小河流洪水往往发生在夜间,农村地区的传统洪水预报预警往往以人工为主,难以适应预警时效性的要求,宜采用基于水文模型的自动预报预警装备为主。但是作为预警最后一公里的农村地区往往缺少自动预警系统装备。

 

三是,由于中小河流大多位于水文监测资料短缺的农村的山丘区,传统基于历时场次洪水的经验预报方法,或基于连续水文资料的流域水文预报模型难以有效应用,亟待研究应用分布式水文物理模型。

 

张强:所谓的 “农村不设防” 也许表现在不同方面,我这里想强调的是农村防灾减灾的科普宣传和培训教育还明显偏弱。从目前农村受灾尤其是人员伤亡的原因看,有很大比例是由于防灾减灾的科普宣传和培训教育不够充分,一些民众对气象水文灾害预警信息不了解、不关注、不重视和不会用所造成的。

 

作为普通民众,首先要了解气象预警信息,目前气象灾害预警信号种类有16种,包括分为暴雨、寒潮、大风、沙尘暴、高温、干旱冰等。大多数气象灾害预警信号总体上分为四个等级(Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级),颜色等级从低到高分别是蓝、黄、橙、红,分别代表一般、较重、严重和特别严重,也有向高温这样分黄、橙、红三级的。

 

预警信号所指的严重性主要由气象灾害可能造成的危害程度、紧急程度和发展势态三个方面综合决定,如果是蓝色预警信号意味可能灾害较轻或较缓或者在逐渐减弱,而如果是红色预警信号就说明可能灾害很重、也很紧迫,而且还在继续发展。能够准确识预警信号,这很重要。

 

其次,要及时关注预警信号,每遇气象灾害发生前,气象和水利等部门都会尽可能提前发布预警信号,会通过需多渠道发布,甚至个人手机信息都能收到,只要及时关注应该都可以看到的。

 

第三,要相信预警信号。现在预警信号已经很准确了,它具有防灾减灾发令枪的作用,防灾减灾工作都会依据预警信号进行部署和安排。民众也应该相信它,依据预警信号采取行动,如果收到预警信号必须重视,尤其是收到橙、红色的预警信号要刻不容缓地采取行动和措施。

 

第四,要科学使用预警信号,不同类型和不同等级的预警信号,都有相应的避险自救措施指南,民众需要熟掌握,应用自如。

 

所以,目前在保证灾害预警信息准确及时的前提下,应切实加强全社会,尤其是农村或边远地区,自然灾害防御的科普宣传和教育培训工作,让百姓能够自觉熟练地利用气象和水利等部门发布的预警信息科学避灾防灾,这也是目前提升我国灾害防御能力的重要方面之一。

 

田兵伟:对于基层来说,灾害预警系统的原理和技术,以及预警的服务体系仅作为了解即可。我国的基层农村地区往往直面灾害现场,如何提升预警发布后的行动能力对其尤为重要。

 

我国目前在基层和农村除安装预警终端以外,相应的预警服务培训和预警响应能力培训尚显不足。可以通过编写多灾种预警实操指南,发放预警明白卡和进行相关培训的方式开展基层预警响应能力建设。

 

比如通过操作指南可以向群众简单的介绍灾害预警原理、预警的颜色、预警的声光电信号、预警的等级;然后通过流程图、顺口溜、处置卡等基层通俗易懂、简洁明了的方式将预警的实操知识流程化、标准化和通俗化;最后通过讲故事的方式编写农村和基层的预警成功案例,以情景化教育将预警响应知识普及到每一个人;最后通过向农村每家每户发放可以张贴的预警明白卡、预警日历挂历、预警海报等,梳理出灾害预警的核心要点,达到 “我知我会我能” 的预警防灾减灾效果。

 

在农村,灾情预警往往还是可以用一些 “土办法”,比如高音大喇叭(应急广播)、敲锣打鼓、奔走相告、放鞭炮等等。 

 

参考文献:

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