陳芳麗，邢建勇，姜帥

（1.惠州市氣象局，廣東惠州516003；2.國(guó)家海洋局海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心，北京100081）

影響大亞灣地區(qū)的熱帶氣旋災(zāi)害評(píng)估

陳芳麗1，邢建勇2，姜帥1

（1.惠州市氣象局，廣東惠州516003；2.國(guó)家海洋局海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心，北京100081）

利用2002—2013年大亞灣地區(qū)G1701、G5303、G5313監(jiān)測(cè)站的氣象數(shù)據(jù)，以及大亞灣地區(qū)的災(zāi)情數(shù)據(jù)，采用逐步回歸方法、歷史個(gè)例相似法等方法，對(duì)大亞灣地區(qū)的熱帶氣旋災(zāi)害進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果表明：（1）近12年來(lái)，共有5個(gè)熱帶氣旋給大亞灣地區(qū)帶來(lái)災(zāi)害損失，其災(zāi)情屬較輕；（2）逐步回歸方法建立的回歸方程可以較好的計(jì)算大亞灣地區(qū)的熱帶氣旋災(zāi)情指數(shù)；（3）可以使用較普遍、方便、有效的熱帶氣旋災(zāi)害評(píng)估方法—相似法對(duì)熱帶氣旋災(zāi)害進(jìn)行預(yù)評(píng)估。

大亞灣；熱帶氣旋；災(zāi)害評(píng)估；預(yù)評(píng)估

1 引言

熱帶氣旋是一柄雙刃劍，給我們帶來(lái)豐沛降水的同時(shí)，也帶來(lái)了狂風(fēng)暴雨、風(fēng)暴潮等災(zāi)害性天氣，嚴(yán)重影響著我國(guó)沿海地區(qū)的人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失，并使得城市內(nèi)澇、房屋倒塌，以及農(nóng)林牧業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等遭受損失。熱帶氣旋的災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估，即災(zāi)害的損失評(píng)估，是指在掌握豐富的歷史與現(xiàn)實(shí)災(zāi)害數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)已經(jīng)或正在發(fā)生的災(zāi)害可能造成的、正在造成的或已經(jīng)造成的人員傷害與財(cái)產(chǎn)或利益損失進(jìn)行定量的估算，并評(píng)估其災(zāi)害嚴(yán)重程度[1]。因此，熱帶氣旋的災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估對(duì)防災(zāi)減災(zāi)以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展具有非常重要的意義。

20世紀(jì)中后期，許多學(xué)者和氣象工作者就開始關(guān)注和研究熱帶氣旋災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估，迄今為止，熱帶氣旋的災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估在理論研究和氣象部門的業(yè)務(wù)應(yīng)用中已有很多論著和成果。趙煥臣等[2]、王蓮芬等[3]、李春梅等[4]利用美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家Saaty教授提出的層次分析方法，將定性分析和定量分析相結(jié)合，按評(píng)估因素和各因素間的相互關(guān)系把參與評(píng)估的指標(biāo)進(jìn)行分層，建立一種分析結(jié)構(gòu)，使指標(biāo)體系條理化，從而達(dá)到評(píng)估的目的，李春梅等[4]還將層次分析法具體應(yīng)用到對(duì)廣東省熱帶氣旋的災(zāi)害評(píng)估上，取得了很好的效果；馮利華[5]提出災(zāi)級(jí)概念，對(duì)災(zāi)害損失定量計(jì)算；梁必騏等[6]、樊琦等[7]采用模糊數(shù)學(xué)原理和方法，選取不同的因子組合，計(jì)算出登陸熱帶氣旋的綜合災(zāi)情指數(shù)；劉合香等[8]也指出模糊聚類分析能較好的對(duì)區(qū)域熱帶氣旋災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估；錢燕珍等[9]采用逐步回歸方法，對(duì)影響我國(guó)的熱帶氣旋所造成的災(zāi)情特點(diǎn)作了評(píng)估研究，客觀地劃分了災(zāi)情等級(jí)，提出了一套臺(tái)風(fēng)災(zāi)害預(yù)評(píng)估的技術(shù)方法；許多學(xué)者[10-14]也通過(guò)對(duì)熱帶氣旋歷史個(gè)例研究，采用不同的分析方法，提出適用于當(dāng)?shù)氐呐_(tái)風(fēng)災(zāi)害預(yù)評(píng)估的技術(shù)方法；婁偉平等[15]基于主成分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立了浙江省臺(tái)風(fēng)災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估模型，該模型可用于實(shí)際臺(tái)風(fēng)災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估；王秀榮等[16]利用灰色關(guān)聯(lián)理論確定了全國(guó)范圍內(nèi)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，建立了臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合等級(jí)快速評(píng)估模型。

熱帶氣旋災(zāi)害評(píng)估系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用方面也有很多研究成果，如李艷蘭等[17]進(jìn)行了廣西熱帶氣旋災(zāi)害評(píng)估系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用；許多專家[18-20]基于ARCGIS作為開發(fā)平臺(tái)，建立了實(shí)時(shí)的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為災(zāi)情的評(píng)估和預(yù)估，以及為臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的指揮決策提供科學(xué)依據(jù)。

大亞灣地區(qū)地處惠州市南端，瀕臨南海，是受熱帶氣旋影響較多的地方，每年都有直接登陸或間接影響大亞灣地區(qū)的熱帶氣旋發(fā)生。大亞灣地區(qū)工業(yè)發(fā)達(dá)，中海殼牌南海石化產(chǎn)業(yè)，電子、汽車零部件產(chǎn)業(yè)，以及惠州港、海岸旅游等都分布于大亞灣地區(qū)，因此，為防御和減少熱帶氣旋造成的大亞灣地區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)其災(zāi)害災(zāi)情進(jìn)行評(píng)估就具有非常重要的意義，但目前為止，還沒有針對(duì)大亞灣地區(qū)熱帶氣旋的災(zāi)害評(píng)估，因此本文基于以上原因，對(duì)大亞灣地區(qū)的熱帶氣旋災(zāi)害進(jìn)行初步的評(píng)估分析和探討。

圖1 惠州市大亞灣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)地理位置示意圖

圖2 0313號(hào)“杜鵑”、0604號(hào)“碧利斯”、0812號(hào)“鸚鵡”、0906號(hào)“莫拉菲”和1319號(hào)“天兔”路徑圖

2 數(shù)據(jù)、方法及個(gè)例選取

2.1 數(shù)據(jù)

本文所用數(shù)據(jù)主要為2002—2013年大亞灣地區(qū)G1701區(qū)委、G5303塘布，以及G5313魷魚灣監(jiān)測(cè)站的氣象數(shù)據(jù)，以及熱帶氣旋對(duì)大亞灣地區(qū)的災(zāi)情數(shù)據(jù)（惠州市三防辦提供，收集自惠州市防汛指揮部的報(bào)告和防汛簡(jiǎn)報(bào)。）。

2.2 方法

目前，熱帶氣旋災(zāi)情指數(shù)評(píng)估方法主要有回歸分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、層次分析法等，而災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估又可分為實(shí)測(cè)性評(píng)估（即災(zāi)后評(píng)估）和預(yù)評(píng)估，根據(jù)魏章進(jìn)等[1]的綜述可以看出，災(zāi)后評(píng)估主要采用回歸分析法（錢燕珍等[9]）、模糊評(píng)價(jià)（梁必騏等[6]）和灰色關(guān)聯(lián)法（王秀榮等[16]）；預(yù)評(píng)估所采用的方法較多，除回歸分析法、模糊評(píng)價(jià)法外，還有層次分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。本文采用錢燕珍等[9]提出的逐步回歸方法，對(duì)大亞灣地區(qū)熱帶氣旋災(zāi)害做實(shí)測(cè)性評(píng)估，而對(duì)于預(yù)評(píng)估則主要采用目前實(shí)際業(yè)務(wù)中常用的相似法，大致的做出直接經(jīng)濟(jì)損失等的災(zāi)害評(píng)估。

2.3 個(gè)例的選取

大亞灣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)（見圖1）于1993年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)成立，包括西區(qū)街道辦、澳頭街道辦、霞涌街道辦，和大亞灣石化區(qū)，而災(zāi)情數(shù)據(jù)有完整記錄是從2002年開始的，因此，本論文選取資料的時(shí)間段為2002—2013年。

本論文災(zāi)情數(shù)據(jù)是由惠州市三防辦提供，收集自惠州市防汛指揮部的報(bào)告和防汛簡(jiǎn)報(bào)。從統(tǒng)計(jì)來(lái)看，2002—2013年期間，給大亞灣地區(qū)帶來(lái)風(fēng)雨影響的共為66個(gè)，其中造成災(zāi)害的有5個(gè)，占影響總數(shù)的7.6%。本論文選取這5個(gè)熱帶氣旋為歷史個(gè)例（見圖2），分別為：0313號(hào)臺(tái)風(fēng)“杜鵑”、0604號(hào)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”、0812號(hào)臺(tái)風(fēng)“鸚鵡”、0906號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫拉菲”和1319號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“天兔”。

3 影響熱帶氣旋的分類

從登陸點(diǎn)的位置來(lái)看，對(duì)大亞灣造成災(zāi)情的熱帶氣旋可分為兩類：第一類，在大亞灣沿海或鄰近地區(qū)登陸的熱帶氣旋；第二類，在其他地區(qū)登陸但其風(fēng)雨影響到大亞灣的熱帶氣旋。根據(jù)這種分類來(lái)看，上述歷史個(gè)例可大致分為：第一類包括0313號(hào)臺(tái)風(fēng)“杜鵑”（登陸惠東平海和大亞灣澳頭鎮(zhèn)）和0906號(hào)臺(tái)風(fēng)“莫拉菲”（登陸大亞灣西側(cè)的大鵬半島南澳鎮(zhèn)）；第二類包括0604號(hào)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”（經(jīng)臺(tái)灣北部后再次登陸福建霞浦）、0812號(hào)臺(tái)風(fēng)“鸚鵡”（登陸香港）和1319號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“天兔”（登陸汕尾）。

表1 大亞灣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)受災(zāi)情況匯總（數(shù)據(jù)由惠州市三防辦提供）

表2 熱帶氣旋影響大亞灣地區(qū)時(shí)的極大風(fēng)速、降水量和中心氣壓值，以及災(zāi)情指數(shù)

4 大亞灣地區(qū)熱帶氣旋的災(zāi)情特征

熱帶氣旋帶來(lái)的災(zāi)害損失主要是大風(fēng)、強(qiáng)降水和風(fēng)暴潮及其引發(fā)的此生災(zāi)害造成的，大亞灣地區(qū)常見的熱帶氣旋災(zāi)害現(xiàn)象有大風(fēng)、巨浪、暴風(fēng)雨、洪水、風(fēng)暴潮以及熱帶氣旋引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。另一方面，熱帶氣旋的強(qiáng)度及其影響地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、防災(zāi)減災(zāi)能力等與災(zāi)情程度息息相關(guān)。

熱帶氣旋造成的災(zāi)害情況主要表現(xiàn)在人員傷亡、農(nóng)田受淹、房屋倒塌、莊稼倒伏、電線桿倒斷、樹木折斷等方面。研究發(fā)生在大亞灣地區(qū)的熱帶氣旋災(zāi)情數(shù)據(jù)可以看出（見表1），熱帶氣旋帶來(lái)的災(zāi)害在大亞灣地區(qū)表現(xiàn)的并不是很嚴(yán)重，根據(jù)完整性、可比性等對(duì)災(zāi)情數(shù)據(jù)分析，可以看出：受災(zāi)范圍、水產(chǎn)養(yǎng)殖、轉(zhuǎn)移人口等數(shù)據(jù)不能作為災(zāi)害指標(biāo)，農(nóng)田受淹等指標(biāo)數(shù)據(jù)較小，受災(zāi)人口和直接經(jīng)濟(jì)損失可以客觀的反映出熱帶氣旋對(duì)大亞灣地區(qū)的災(zāi)害程度。

5 影響大亞灣地區(qū)的熱帶氣旋災(zāi)害指數(shù)的計(jì)算

5.1 災(zāi)情指數(shù)計(jì)算

為了更好的反映熱帶氣旋帶給大亞灣地區(qū)的損失，對(duì)于降水量、極大風(fēng)速和中心氣壓的選取采用以下方法：由于塘布站是2008年建站，魷魚灣站是2009年建站，因此，“杜鵑”和“碧利斯”所用數(shù)據(jù)為G1701區(qū)委站點(diǎn)，“鸚鵡”選取G1701和G5303數(shù)據(jù)中的最大值，其余則選取三個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)中的最大值（見表2）。

本文采用逐步回歸方法建立回歸方程來(lái)計(jì)算災(zāi)情指數(shù)，具體步驟如下：

A、根據(jù)大亞灣地區(qū)具體受災(zāi)情況，經(jīng)分析和比較，選取受災(zāi)人口（a）、房屋倒塌（b）、農(nóng)田受淹（c）和直接經(jīng)濟(jì)損失（d）作為熱帶氣旋造成的災(zāi)情指標(biāo)。

B、將上述指標(biāo)進(jìn)行歸一化計(jì)算，換算成規(guī)范化指數(shù)Ia=a/10000，Ib=b/10，Ic=c/1000，Id=d/1.0× 108。

然后計(jì)算出災(zāi)情指數(shù)G，即：

C、按照第3節(jié)對(duì)影響大亞灣地區(qū)熱帶氣旋的分類（即在大亞灣沿海或鄰近地區(qū)登陸的熱帶氣旋，和在其他地區(qū)登陸但其風(fēng)雨影響到大亞灣的熱帶氣旋），分別采用逐步回歸方法將災(zāi)情指數(shù)與致災(zāi)因子之間（登陸點(diǎn)最低中心氣壓、最大過(guò)程降水量和極大風(fēng)速）進(jìn)行線性擬合，建立回歸方程。

由于本文的樣本數(shù)較少，因此在進(jìn)行線性擬合時(shí)，只有受災(zāi)人口和直接經(jīng)濟(jì)損失與極大風(fēng)速的擬合通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)，得到的回歸方程為：

式中，G是災(zāi)情指數(shù)，X是極大風(fēng)速。

將極大風(fēng)速代入公式（1）來(lái)計(jì)算上述5個(gè)熱帶氣旋對(duì)大亞灣地區(qū)的災(zāi)情指數(shù)，得出的結(jié)果如表2所示。

5.2 災(zāi)情等級(jí)的劃分

災(zāi)情指數(shù)具體地反映了災(zāi)情的大小[9]。根據(jù)災(zāi)情指數(shù)的大小，可大致劃分為3個(gè)等級(jí)，分別是：重災(zāi)（災(zāi)情指數(shù)≥4），中災(zāi)（災(zāi)情指數(shù)在2—4之間），和輕災(zāi)（災(zāi)情指數(shù)≤2）。

采用公式（1）計(jì)算，得到各影響過(guò)程中大亞灣地區(qū)的災(zāi)情指數(shù)（見表2），我們可以看出，災(zāi)情最嚴(yán)重的為“杜鵑”，最輕為“碧利斯”。根據(jù)上述等級(jí)劃分，除“碧利斯”造成的災(zāi)情屬于輕災(zāi)外，其余均為中災(zāi)。這樣的結(jié)果與主觀分析相一致。

6 熱帶氣旋災(zāi)害的預(yù)評(píng)估

預(yù)評(píng)估，即在熱帶氣旋對(duì)本地影響之前，根據(jù)各種因素做出其可能對(duì)當(dāng)?shù)貛?lái)的災(zāi)害程度，以便為政府提供更好的決策材料，盡可能的減少人民生命和財(cái)產(chǎn)損失。目前，把熱帶氣旋天氣的預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)為其災(zāi)害的預(yù)評(píng)估的研究還是困難的[9]。

根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，目前較常用的是相似法，此方法是目前較普遍、方便、有效的熱帶氣旋災(zāi)害預(yù)評(píng)估方法，即建立當(dāng)?shù)責(zé)釒庑黜?xiàng)氣象要素和災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)，在做預(yù)評(píng)估時(shí)，通過(guò)篩選匹配，找出與其強(qiáng)度、路徑、影響范圍等相似的歷史個(gè)例，與當(dāng)年直接經(jīng)濟(jì)損失相聯(lián)系，按照采用零售比價(jià)進(jìn)行訂正，從而估算出此熱帶氣旋帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)損失[4]等災(zāi)害損失程度。

另外，我們可以根據(jù)對(duì)熱帶氣旋強(qiáng)度、移速、路徑等要素的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)，估算出其可能帶給當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)、雨、氣壓等氣象要素值，然后根據(jù)其登陸點(diǎn)的不同，將其代入回歸方程（1），計(jì)算出災(zāi)情等級(jí)，從而對(duì)其災(zāi)害做出預(yù)評(píng)估。

7 小結(jié)和討論

通過(guò)分析2002—2013年由熱帶氣旋造成的大亞灣地區(qū)的災(zāi)害損失進(jìn)行評(píng)估，我們可以得出：

（1）近12年來(lái)，大亞灣地區(qū)多次受熱帶氣旋帶來(lái)的風(fēng)雨影響，其中造成災(zāi)害損失的共有5次過(guò)程，占影響總數(shù)的7.6%，其災(zāi)情屬較輕；

（2）通過(guò)逐步回歸方法建立的回歸方程可以較好的計(jì)算出大亞灣地區(qū)的熱帶氣旋災(zāi)情指數(shù)，并利用災(zāi)情指數(shù)對(duì)災(zāi)害進(jìn)行分級(jí)評(píng)估；

（3）熱帶氣旋災(zāi)害的預(yù)評(píng)估，可以通過(guò)估算其登陸地點(diǎn)，降雨量、登陸時(shí)中心最低氣壓等要素，建立回歸方程，對(duì)本地區(qū)可能造成的災(zāi)害損失進(jìn)行預(yù)評(píng)估，也可以使用較普遍、方便、有效的熱帶氣旋災(zāi)害評(píng)估方法—相似法。

但由于本文可采取的樣本數(shù)較少，且部分?jǐn)?shù)據(jù)不完整，使得在建立逐步回歸方程和災(zāi)情等級(jí)劃分上存在一些不完善，另外，本文只從數(shù)理統(tǒng)計(jì)和相似性分析方面熱帶氣旋災(zāi)害做了較單一的評(píng)估，較少了考慮人文地理等其他因素，如若加入大風(fēng)、風(fēng)暴潮等影響因素，以及將衛(wèi)星遙感等現(xiàn)代探測(cè)技術(shù)引入來(lái)估算受災(zāi)面積及受災(zāi)程度，將會(huì)進(jìn)一步提高災(zāi)害影響的準(zhǔn)確度，并作出較為準(zhǔn)確的預(yù)評(píng)估，為熱帶氣旋的災(zāi)害防御防范提供更好的氣象服務(wù)。

致謝：感謝惠州市三防辦黃香蘭科長(zhǎng)提供數(shù)據(jù)，感謝廣東省氣象臺(tái)梁健首席，廣東省氣候中心王婷和鄭璟，惠州市氣象局吳蔚、劉建龍和東莞氣象局莫偉強(qiáng)等的幫助。

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Tropical cyclone disaster evaluation of Dayawan

CHEN Fang-li1，XING Jian-yong2，JIANG Shuai1
(1.Huizhou Meteorological Bureau,Huizhou 516003 China；2.Key Laboratory of Research on Marine Hazards Forecasting and Nation Marine Environment Forecasting Center,Beijing 100081 China)

In this paper,using the observed data of station G1701、G5303 and G5313 of Dayawan and the data of the disastrous losses caused by tropical cyclones during the period of 2002 to 2013,the stepwise regression equation and similarity method are applied to evaluate the losses.The result shows that the disaster losses are relatively smaller in the past 12 years.These methods can relatively and impersonally evaluate the losses in Dayawan caused by tropical cyclones.Meanwhile,the similarity method could be applied to evaluate beforehand.

Dayawan；tropical cyclone；disaster evaluation；pre-evaluation

P444

：A

：1003-0239（2014）05-0050-05

10.11737/j.issn.1003-0239.2014.05.008

2013-10-24

惠州市科技局項(xiàng)目（2012B020006004）

陳芳麗（1980-），女，工程師，主要從事中短期氣象預(yù)報(bào)及服務(wù)工作。E-mail：419569019@qq.com