新型城鎮化進程中需加強氣象災害防御能力建設
來源:中國氣象局應急辦 時間:2014-06-26 11:24
引言
隨著中國改革開放的深入,經濟社會的快速發展,我國城鎮化進程越來越快。進入21世紀,中國城鎮化水平以平均每年1.2%的速度增長,到2012年末全國城鎮人口已達71182萬人,占總人口比重的52.6%,這標志著我國從散居到相對集中居住的轉變,從農業經濟向城市經濟發展,它不僅說明城鎮人口超過農村人口,而且表明我國城鎮化建設取得了偉大成就。城市人口的快速增長,城鎮化飛速發展,不僅給城市管理、公共基礎設施建設提出要求,同時也給城鎮化后城市功能、應對城市災害性天氣能力提出新的標準。
在全球氣候變暖大背景下,災害性天氣氣候事件本身出現的頻率就明顯增加,氣象災害種類越來越多,加之城市和超大城市的出現,改變了當地的小氣候,影響和損失日益加劇,如暴雨漬澇、高溫熱浪、大風、雷電和霧霾等,有時甚至多種氣象災害并發、群發,而且人口密集,高樓聳立的城市對災害性天氣有放大作用,往往一種普通的天氣現象在城市就可能造成嚴重災害。另外,災害性天氣對城市的影響有連鎖效應和累積效應,對城市管理、人類居住、城市經濟發展都將產生巨大影響。
因此應對城市氣象災害,確保城市運行安全、生態環境保護、城市可持續發展和防災減災引起了黨和政府的高度關注和重視。2013年12月12日至13日召開的中央城鎮化工作會議提出推進新型城鎮化建設,提高城鎮建設水平,加強對城鎮化的管理。在推進新型城鎮化進程中,加快城市氣象災害防御應對能力建設刻不容緩。
一、城市氣象災害主要類型
目前,發生頻率高、影響范圍廣、災害損失大的城市氣象災害主要有暴雨、高溫熱浪、大風和霧霾等。
(一)暴雨
暴雨是最常見的城市氣象災害之一。由于城市不透水的硬化地面越來越多,大量雨水無法自然滲透而聚集于地面,造成低洼地區積水,如地下排水設施不健全,吸洪能力不強,排泄不及時就會造成內澇,進而導致城市交通癱瘓、物資浸泡受損、物流及水電中斷、輸電線路等基礎設施毀壞。城市暴雨災害的影響是多方面的,其直接危害是影響城市正常運轉和居民生產生活,造成巨大的人員傷亡和經濟損失。
近年來,我國已出現多起災害損失慘重的城市暴雨天氣過程。如2012年7月21日,北京遭遇近61年以來的最強降雨,暴雨及其衍生的溺水、觸電、房屋倒塌、泥石流等共導致79人死亡,190萬人受災人口,經濟損失近百億;全市主要積水道路63處,路面塌方31處,機場、地鐵和市內公交大面積停運或受到影響,大量汽車浸泡,多條輸電線路受損。再如2008年8月25日,上海市出現強降雨,徐匯區1小時最大雨量達117.5毫米,為1872年有氣象記錄以來小時雨量最大值。因強降雨發生在人員居住密集的市區和上班高峰期,且強降雨遠遠超過上海市排水能力,市區150多條馬路積水10-40厘米,最深處達1.5米,1.1萬余戶民居進水,發生交通事故3000多起,車輛拋錨700起,上海兩大機場各有百余航班延誤,長途班車400多個班次晚點。
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氣象上將日最高氣溫≥35℃稱為高溫,高溫熱浪通常指持續多天35℃以上的高溫天氣。由于城市建設,地面硬化,空調的集中使用,玻璃墻輻射等使城市成為熱源點,產生熱源效益,這種城市熱島效應加劇了城市高溫熱浪和極端高溫事件的發生,對城市的影響日益加重。高溫天氣對人們日常生產生活影響是巨大的。第一,高溫降低人的勞動強度,使生產效益大打折扣;第二,高溫使人的免疫能力降低,使相關疾病發病率升高和死亡率增加;第三,高溫加劇城市供水、供電需求,造成能源供應緊張;第四,高溫增加城市火災機率和火險等級。凡此種種,高溫是氣象災害的一種,要給予充分應對。
2013年7月至8月中旬,我國南方地區遭遇有氣象記錄以來最強高溫熱浪襲擊,多地高溫日數及高溫程度均創歷史極值。杭州連續8天最高氣溫超過40℃,112人患熱射病,15人死亡;上海徐家匯極端最高氣溫達40.8℃,創下該站自1872年建站以來的最高氣溫歷史極值,至少3人因中暑而死亡。2011年夏天,重慶出現持續多日的高溫天氣,江津極端最高氣溫達43℃。受持續高溫影響,重慶主城區部分地區出現市政供水緊張,大量供水設施超負荷運轉,供水直逼極限;為保障居民正常用電需求,重慶市電力公司啟動電力供應應急預案,對高耗能企業實施迎峰度夏方案;因高溫持續,重慶全市上萬所中小學和幼兒園兩度推遲開學時間。
(三)大風
城市人口密集,經濟文化中心,各種臨時建筑物、廣告牌等應有盡有,城市中一旦出現大風,對于抗風能力相對較差的設施往往容易造成人員傷亡和財產損失。城市的熱源效益,與外界的熱交換使得城市局地、短時的雷暴大風發生更加頻繁;城市高層建筑產生“狹管效應”,使局地大風強度和頻率加大。大風對城市安全運行的影響越來越明顯,已經引起防災減災部門的高度重視。
城市大風按照其生成的天氣背景可分為臺風大風、雷暴大風(包括龍卷風)和冷空氣大風。臺風大風主要發生在夏秋季,影響區域以東南沿海地區為主,風力大,影響區域廣,破壞性強。以2005年8月6日登陸浙江的臺風“麥莎”為例,先是導致浙江杭州、溫州、寧波等城市大量航班延誤,樹木等被刮倒,寧波正在舉辦女排世界錦標賽資格賽的體藝中心屋頂被撕開,之后“麥莎”一路北上致使江蘇南京、安徽巢湖、山東青島和天津等地均受到不同程度影響。雷暴大風主要發生在春夏季,具有極端性、突發性、局地性的特點。雷暴大風雖然影響時間短、區域小,但風力大(不亞于臺風)、破壞性強。如2011年4月17日,廣東廣州、佛山、肇慶等地出現雷暴大風,最大陣風達14級,導致18人死亡。冷空氣大風主要發生在冬春季,對北方地區影響大,具有影響范圍廣、風向穩定、持續時間長的特點,但其持續影響期間出現的局地瞬時大風也往往容易致災。2012年3月23日,北京受冷空氣大風影響,造成41多人受傷,京滬高鐵部分接觸網停電、天津南站發生設備故障,部分列車晚點。
(四)霧霾
隨著城市的快速膨脹,工業的發展,石化燃料的廣泛使用,致使城市污染越來越嚴重,霧霾天氣也越來越多。近50年來,我國華北、長江中下游和華南地區的年霧霾日數呈增加趨勢,其中珠三角、長三角、京津冀等城市群增加最快;霧霾天氣呈霾增霧減的趨勢,霾日數所占比例增加明顯,且大城市比小城鎮霾日數的增加更明顯。根據東部地區6個典型大城市北京、石家莊、鄭州、南京、杭州、廣州和附近6個小城鎮站資料分析表明,上世紀70年代中期以前大城市和小城鎮年霾日數差別不大,但自上世紀70年代末期以來,大城市霾日數明顯較小城鎮偏多,大部分年份偏多超過50天。
霧霾天氣的出現不僅給人們生活帶來不便,還可能引起呼吸道感染、肺炎、哮喘等疾病發作,對人體健康產生不良影響。霧霾天氣導致空氣質量嚴重下降,如PM2.5日極值突破了800微克/立方米,心血管和呼吸道疾病人員就會明顯增加,機場航班就會延誤或取消;霧霾還會引發“霧閃”導致電動機車斷電。
(五)其他城市氣象災害
除上述幾種主要城市氣象災害外,由于城市效益的放大造成的災害還有雷電、低溫冰凍、冰雹、沙塵等。如2008年初,我國南方地區出現大范圍低溫雨雪冰凍災害,廣州因京廣鐵路、京珠高速公路一度中斷,白云機場多個航班的延誤或取消,導致大量旅客滯留,廣州火車站廣場及周邊地區滯留旅客最多時達40多萬人。
二、城市災害天氣的影響特點
城市對災害性天氣的影響有“放大”作用。災害性天氣影響城市時,由于城市的特殊作用對災害性天氣具有明顯的加重作用。城市的發展進程中改變了地貌原形、小氣候、水文和生態等自然地理環境因素,普通天氣現象在城市特殊背景下可能會造成嚴重災害。如2001年12月7日,北京城區出現小雪天氣,降雪量不足2毫米,在鄉村本不足為奇的降水,而在城市卻導致全市交通癱瘓,尤其是立交橋因上下坡路滑,成為堵塞最為嚴重。再如,由于城市建筑物密集、路面硬化、溫室氣體的排放、人口熱源增加、空氣污染等因素導致的城市“熱島效應”,對城市氣溫、降水和大氣環境均造成影響,引發各種異常天氣現象出現,加劇了對城市運行和群眾生活的不利影響。城市中建筑物密集的高層建筑之間形成風的“狹管效應”,氣流因進入狹窄通道導致風速劇增,產生局地狂風,破壞力巨大。由于地面硬化阻礙地面雨水的自然下滲,短時雨強大時加重城市內澇。
城市災害性天氣具有連鎖效應和累積效應?,F代城市的正常運行高度依賴于良好的交通秩序、穩定的生活必需品供給以及供電、供水、能源、信息暢通作保障,這些都對氣象條件具有高度的依賴性,其中任一環節受到災害性天氣的影響,都有可能導致其他環節出現問題,從而造成嚴重后果。同時,國內各城市間、城市與農村之間以及世界各國之間的經濟關聯性和相互依存度也在日益提升,某個地區或國家受災往往會牽連到其他地區。城市氣象災害以經濟為鏈條,可以影響到更為廣泛的地區,造成巨大的間接損失。城市發展越快,氣象災害連鎖效應造成的影響越大。另外,當多種災害性天氣同時或者連續出現時,往往會產生遠遠超過單次天氣造成的影響,體現出明顯的累積效應。
2008年年初的南方低溫冰凍雨雪災害就充分體現出災害性天氣的連鎖效應和累積效應。低溫雨雪冰凍天氣引發道路結冰、電線嚴重覆冰,致使電網垮塌、交通干線中斷、機場關閉,造成大面積停電、大量旅客滯留、物資供應緊張。這一系列因素產生連鎖反應,加上春運期間人流物流高峰的背景,使得災害影響區域不斷擴大,受災人數不斷增加,災情不斷加重;持續雨雪冰凍天氣過程產生的累積效應加劇了不利影響。最終災害超出了防御能力,局地性的災害發展成全國性的嚴重災害。
三、城市的特殊性造成城市防災的復雜性
隨著氣象觀測系統和數值預報模式的快速發展,以及天氣預報準確率的提高,城市氣象預報和服務能力有了很大的提升。但由于城市的特殊性、預報能力的局限性、防范工作復雜性以及社會影響巨大等因素,使得城市氣象災害的防范工作具有很大難度。
預報能力有限。雖然隨著社會經濟的發展,城市氣象災害的預報和服務能力有了很大的提升,但預報本身存在一定的局限性,再加上城市災害性天氣的獨特特點,使得城市氣象災害的預報難度加大,復雜性更高。目前針對臺風、高溫、霧霾等具有較強的預報能力,通常提前3至5天能做出較準確的趨勢預報,但對于局地強降雨、大風在具體落區和時段方面的預報準確率仍舊不能滿足需要;對于突發性、局地性特點明顯的雷暴大風的預報能力更加有限,通常只能提前數小時、甚至十幾分鐘做出預警,影響到及時采取有效的防御措施。
防范工作復雜。由于城市人口密集、經濟總量大,使得城市在防范災害性天氣時存在高度的復雜性。以大風為例,其影響范圍廣,受災人口多,經濟損失大,需要提前做好大量防范工作;一旦防范不利,城市本身的脆弱性和災害的連鎖效應會造成嚴重后果。但防風工作,尤其是大型城市應對大風時如何采取科學合理適度的措施,則是非常復雜的問題。
在臺風防御上也有著復雜性。2013年第23號強臺風“菲特”10月7日在福建省福鼎市登陸,是近十年來經濟損失最重的臺風,浙江、福建、江蘇和上海共10人因災死亡,1人失蹤。浙江受災最為嚴重,而其中浙江余姚市為受災最為嚴重的地區之一,由于“菲特”強降水及高潮位影響,整個杭州灣水位非常高,導致穿城而過的姚江水完全無法排出,城區大面積被淹,大水圍困城市近一周,城市交通基本癱瘓,食物和飲用水告急。中央氣象臺早在10月1日“菲特”生成之初即給予了關注;2日發布臺風藍色預警,提出“菲特”可能影響浙蘇一帶;5日臺風預警由藍色迅速升級至最高級別的紅色;6日的暴雨預警明確指出浙江東部將有特大暴雨。國家防總、民政部、氣象局等部門及浙江等地均迅速啟動了應急響應,緊急部署。在預警及時、應對早的情況下,仍造成如此慘重的損失,說明防范極端氣象災害工作及其復雜,對于城市的綜合防災減災能力、管理部門和公眾應對災害的經驗等多方面都有著非常高的要求。
社會影響極大。氣象災害不僅可能造成重大人員傷亡、經濟損失,更有可能引發人們的心理恐慌和社會混亂,甚至可能造成政治危機。城市是經濟文化中心,人口密集,輿論傳播迅速,政府行為表現稍有不力,就會受到社會輿論的批評。例如2000年因為旱情戈爾在總統大選中丟失了280萬張選票;2005年卡特里娜颶風事件中布什政府反應遲緩,飽受批評。而在2012年,颶風“桑迪”影響期間恰是美國選舉期,奧巴馬中斷競選活動,直接指揮颶風防御工作,積極應對為其贏得一定選票。上述事例都說明天氣因素也可能導致政治變數。
四、提升城市氣象災害應對能力的幾點建議
鑒于災害性天氣對城市影響日益加重,極端天氣氣候事件的逐漸增多,在推進新型城鎮化的進程中,亟待加快城市氣象災害防御能力的建設,減輕災害影響,保護人民群眾生命財產安全,保障城市穩定運行和可持續發展,特提出以下建議。
?。?/span>1)提高城市防災避災能力。建立城市氣象災害風險評估和氣象災害防御能力論證制度,建筑工程項目設計需進行風災、雷電災害等氣象災害的風險評估,科學制定城市基礎設施建設標準,尤其是排水系統標準;有針對性地加強供水供電供氣及糧油蔬果等物資供應的應急儲備和調度能力,科學設置避災場所,提高城市防御氣象災害特別是持續性災害的能力。
?。?/span>2)加強城市防災減災體系建設。針對城市天氣特點建設高密度、高頻次、多氣象要素及相關要素觀測站網,提高氣象災害預警信息發布的時效性和覆蓋面,制定分布供暖氣象指數、中暑指數、內澇風險指數等城市個性化產品,服務城市防災減災。
?。?/span>3)完善預案應急機制。健全氣象與城市生命線運行等相關部門應急預案聯動機制,做到職責清晰、準備充分、響應及時、處置有序,形成防御城市災害性天氣的合力。
?。?/span>4)加強城市災害研究。深入了解天氣氣候事件機理和發生規律,進一步提高城市天氣預報準確率;開展雷電防護、人工影響天氣、城市防洪、大氣污染綜合治理等領域城市氣象減災工程技術研究,不斷加強城市災害性天氣應對能力。
?。?/span>5)加強城市氣象災害的科普宣傳工作。積極組織、指導全社會開展氣象災害防御宣傳教育活動,開展突發氣象災害的應急演練,提高市民的防災減災意識和公眾自救互救能力。
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