鄧 玲，袁偉天，陳玉貴，朱國強，張永鋒

（1.湖南省氣象服務(wù)中心，長沙 410118；2.氣象防災(zāi)減災(zāi)湖南省重點實驗室，長沙 410007）

中國是世界上自然災(zāi)害最為嚴重的國家，平均每年氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟損失占全部自然災(zāi)害損失的70%以上［1］。加強氣象災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警信息發(fā)布是中國氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是防御和減輕災(zāi)害損失的重要基礎(chǔ)。開展氣象災(zāi)害預(yù)警信息的時空分布特征及靶向發(fā)布策略的研究，對于認識氣象災(zāi)害規(guī)律、提升預(yù)警信息發(fā)布效益具有重要現(xiàn)實意義。國內(nèi)外關(guān)于氣象災(zāi)害預(yù)警信息時空分布特征及靶向發(fā)布策略的研究并不多。王昊宇［2］利用2018—2020 年相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對中國氣象災(zāi)害預(yù)警信息時空分布特征進行了分析；學(xué)者分別對廣西、遼寧、寧夏、河北、湖北等省（區(qū)）氣象災(zāi)害預(yù)警信號的時空分布特征、發(fā)布策略和原則等進行了研究［3-7］；陳周旺等［8］、王華鵬［9］研究了濰坊、嘉興等市氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布特征，并提出了預(yù)警發(fā)布的若干對策。陳世定等［10］從時間、區(qū)域、人群3 個維度研究了預(yù)警信息精準發(fā)布的關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計了針對手機短信、手機APP 等多渠道靶向發(fā)布的處理流程和技術(shù)方案。高國弘等［11］提出了基于蜂窩通信原理的突發(fā)事件預(yù)警短信靶向發(fā)布技術(shù)方案，并以該方案在寧夏地區(qū)的實現(xiàn)為例，重點闡述了系統(tǒng)布局、數(shù)據(jù)對接、目標用戶篩選、靶向發(fā)布策略等關(guān)鍵技術(shù)。

湖南省地處長江中游，是氣象災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)、易發(fā)的中部省份。根據(jù)各類氣象災(zāi)害可能造成的影響范圍和程度，氣象災(zāi)害預(yù)警級別一般分為藍色、黃色、橙色和紅色4 個等級，分別代表一般、較大、重大和特別重大。湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警信息包括氣象災(zāi)害預(yù)警和氣象災(zāi)害預(yù)警信號2 個類別，其中預(yù)警主要由湖南省氣象臺和湖南省氣候中心發(fā)布，預(yù)警信號由14 個市（州）氣象臺發(fā)布。2016 年，湖南省氣象局建設(shè)了湖南省省級突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，并成立了突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心，系統(tǒng)實現(xiàn)了包括手機短信在內(nèi)的13 種發(fā)布渠道的對接［12］。

本研究利用湖南省2016—2020 年發(fā)布的氣象災(zāi)害預(yù)警信號數(shù)據(jù)，對湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布的分布特征、發(fā)布頻次及特點進行分析，旨在通過分析歷年湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布的時空特征，進一步認識氣象災(zāi)害發(fā)生發(fā)展規(guī)律，為充分發(fā)揮氣象災(zāi)害預(yù)警信息在防災(zāi)減災(zāi)中的作用提供客觀支撐。在此基礎(chǔ)上，提出了湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警短信息精準靶向發(fā)布策略，為湖南省有效開展氣象災(zāi)害預(yù)警短信精準靶向發(fā)布業(yè)務(wù)提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

本研究以2016—2020 年湖南省14 個市（州）氣象臺發(fā)布的氣象災(zāi)害預(yù)警信號資料為依據(jù)，通過SQL 數(shù)據(jù)庫進行入庫歸類統(tǒng)計，對預(yù)警信號的分布特征、發(fā)布頻次及特點等進行分析。2016—2020年，湖南省發(fā)布過的氣象災(zāi)害預(yù)警信號有12 種類別，分別是雷電、暴雨、大風、雷雨大風、高溫、大霧、暴雪、寒潮、干旱、冰雹、霾和道路結(jié)冰。其中雷電、大霧、霾、高溫和道路結(jié)冰5 類預(yù)警信號的最低級別為黃色，冰雹、干旱預(yù)警信號的最低級別為橙色，其余類型的預(yù)警信號最低級別均為藍色。由于2016—202 干旱預(yù)警信號僅2016 年發(fā)布過1 條，故干旱預(yù)警信號不計入統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)警信號年發(fā)布條數(shù)統(tǒng)計分析

2016—2020 年湖南11 類氣象災(zāi)害預(yù)警信號逐年的發(fā)布條數(shù)見表1。由表1 可知，2016—2020 年，湖南總計發(fā)布氣象災(zāi)害預(yù)警信號21 202 條，年均發(fā)布4 240 條。發(fā)布量列前5 位的氣象災(zāi)害預(yù)警信號類型分別是雷電、暴雨、大霧、高溫和雷雨大風，占發(fā)布總量的91.7%，大風、道路結(jié)冰、冰雹、霾、寒潮和暴雪預(yù)警信號的發(fā)布量僅占8.3%。

表1 2016—2020 年湖南省常用氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布條數(shù)

2.2 預(yù)警信號級別年發(fā)布特征分析

氣象災(zāi)害預(yù)警信息的級別反映了氣象災(zāi)害的嚴重性和緊急程度。2016—2020 年湖南省不同級別的氣象災(zāi)害預(yù)警信號逐年的發(fā)布條數(shù)見表2。由表2 可知，2016—2020 年湖南省發(fā)布的不同級別的氣象災(zāi)害預(yù)警信號中，黃色預(yù)警信號發(fā)布條數(shù)最多，占發(fā)布總量的49.0%，年均發(fā)布2 080 條，其次為橙色，占比38.3%，紅色預(yù)警信號最少，僅占比4.4%，年均發(fā)布186 條。紅色預(yù)警信號發(fā)布量列前3 位的分別是暴雨、大霧和冰雹，其中暴雨紅色預(yù)警信號年均發(fā)布157 條，占發(fā)布總量的84.4%；橙色預(yù)警信號發(fā)布量列前3 位的分別是暴雨、雷電和大霧，其中暴雨橙色預(yù)警信號年均發(fā)布709 條，占發(fā)布總量的43.6%。

表2 2016—2020 年湖南省不同級別的氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布條數(shù)

2.3 預(yù)警信號發(fā)布的地域特征分析

2016—2020 年湖南省14 個市（州）氣象災(zāi)害預(yù)警信號累計發(fā)布條數(shù)見圖1。由圖1 可知，2016—2020 年湖南氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布量列前5 位的市級地區(qū)分別是懷化市、邵陽市、岳陽市、湘西州和婁底市，發(fā)布數(shù)量最多的為懷化市（3 183 條），占全省總量的15.0%，最少的為湘潭市（920 條），占全省總量的4.3%。

圖1 2016—2020 年湖南省各市州氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布條數(shù)

2.4 預(yù)警信號發(fā)布的時間特征分析

2.4.1 預(yù)警信號發(fā)布月際分布 2016—2020 年湖南省11 類氣象災(zāi)害預(yù)警信號逐月的發(fā)布條數(shù)曲線見圖2。由2 可知，2016—2020 年湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布條數(shù)都在3、4 月開始呈上升趨勢，7、8 月達到最高峰，在9 月呈斷崖式下降。預(yù)警發(fā)布的高峰期為每年的5—8 月，與湖南省主汛期吻合，占全年總數(shù)量的66.6%，單月預(yù)警發(fā)布量最多的月份是7 月（4 440 條），占全省總量的20.9%，最少的是10月（268 條），占全省總量的1.3%。

圖2 2016—2020 年湖南省各月氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布條數(shù)

2016—2020 年湖南省逐月11 類氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布總量見表3。由表3 可知，1 月大霧、道路結(jié)冰和霾預(yù)警發(fā)布量列前3 位，道路結(jié)冰預(yù)警全年發(fā)布量最多；2 月大霧、雷電和道路結(jié)冰列前3 位，寒潮預(yù)警全年發(fā)布量最多；3 月雷電、大霧、暴雨預(yù)警發(fā)布量列前3 位，冰雹預(yù)警全年發(fā)布量最多；4—6 月暴雨、雷電和大霧預(yù)警發(fā)布量列前3 位，6 月暴雨預(yù)警全年發(fā)布量最多；7—9 月暴雨、雷電、高溫預(yù)警發(fā)布量列前3 位，7 月雷電、高溫預(yù)警全年發(fā)布量最多；10月大霧、高溫和暴雨預(yù)警發(fā)布量列前3 位；11 月大霧、大風和寒潮（霾）發(fā)布量列前3 位，大霧預(yù)警全年發(fā)布量最多；12 月大霧、道路結(jié)冰和霾發(fā)布量列前3位，霾預(yù)警發(fā)布量全年最多。

表3 2016—2020 年湖南省11 類氣象災(zāi)害預(yù)警信號逐月發(fā)布條數(shù)

2.4.2 發(fā)布數(shù)量列前5 位氣象災(zāi)害預(yù)警信號月際分布 2016—2020 年湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布量列前5 位的雷電、暴雨、大霧、高溫和雷雨大風預(yù)警信號月發(fā)布情況見圖3。由圖3 可知，雷電預(yù)警集中在3—8 月，尤其是7—8 月，月發(fā)布量超過1 500條，是雷電高風險月，其次是4—6 月，月發(fā)布量接近或超過800 條。暴雨預(yù)警集中在5—8 月，月發(fā)布量超過900 條，6—7 月發(fā)布量最高，超過1 700 條。大霧預(yù)警全年都有發(fā)布，1—5 月、10—12 月發(fā)布較多，月發(fā)布量超過200 條。高溫預(yù)警5—9 月均有發(fā)布，其中7—8 月發(fā)布量最高，月發(fā)布量超過600 條。雷雨大風預(yù)警集中在3—8 月，尤其是8 月，月發(fā)布量超過300 條。

圖3 2016—2020 年湖南省氣象預(yù)警信號發(fā)布量前5 位的預(yù)警月發(fā)布情況

3 氣象預(yù)警短信息靶向發(fā)布策略

預(yù)警信息靶向發(fā)布根據(jù)信息級別不同，將合適的信息內(nèi)容，通過合適的渠道，精準優(yōu)先推送給災(zāi)害落區(qū)范圍內(nèi)合適的承災(zāi)對象（受眾），如預(yù)估或?qū)嶋H的事發(fā)地及其責任人。移動端APP、微信小程序等方式由于可以實時獲取用戶位置，更易于實現(xiàn)“靶向”［13-15］，但受用戶是否安裝、是否開啟應(yīng)用及通知權(quán)限的影響，受眾覆蓋面有限。而短信方式由于具有傳播上的主動性、便捷性，且?guī)缀跞巳硕加惺謾C，處處都有無線通信信號，因此手機短信是靶向發(fā)布預(yù)警信息最有效的手段。

3.1 預(yù)警短信靶向發(fā)布業(yè)務(wù)的啟動條件

預(yù)警短信靶向發(fā)布業(yè)務(wù)可實現(xiàn)預(yù)警信息精準、強制、快速投送，此類非用戶訂制短信發(fā)送并不是多多益善。為提高發(fā)送效率，減少非必要的自動推送短信對人們生活的干擾，本著“有用才發(fā)，發(fā)必有用”的理念，只有出現(xiàn)《中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對法》中所定義的一級（紅色）、二級（橙色）必須實施人員避險的特別重大與重大災(zāi)害預(yù)警時，才啟動該業(yè)務(wù)靶向發(fā)送預(yù)警短信息。

3.2 氣象災(zāi)害預(yù)警短信靶向發(fā)布級別和類別

根據(jù)2016—2020 年湖南省發(fā)布的不同級別的氣象災(zāi)害預(yù)警信號的統(tǒng)計結(jié)果，湖南橙色預(yù)警信號發(fā)布量2020年最多，為1 804條，2019年最少，為1 421條，年均發(fā)布1 625 條；紅色預(yù)警信號發(fā)布量2020 年最多，為267 條，2018 年最少，為143 條，年均發(fā)布186 條（表4）；考慮到預(yù)警短信發(fā)送效率、發(fā)送效果及發(fā)送成本，湖南省只有在出現(xiàn)紅色預(yù)警信號時，才啟動氣象災(zāi)害預(yù)警信息精準靶向發(fā)布業(yè)務(wù)。

表4 2016—2020 年湖南省11 類氣象災(zāi)害紅色預(yù)警信號逐年發(fā)布條數(shù)

根據(jù)2016—2020 年湖南省11 類氣象災(zāi)害紅色預(yù)警信號發(fā)布情況統(tǒng)計結(jié)果，2016—2020 年湖南省只有暴雨、雷電、冰雹、大霧、高溫、道路結(jié)冰6 種類別發(fā)布了紅色級別的預(yù)警信號，其中暴雨紅色預(yù)警信號發(fā)布量最多，每年都在100 條以上，其次是大霧和冰雹，每年都有發(fā)布。根據(jù)氣象災(zāi)害可能造成的影響程度及預(yù)警短信發(fā)布后能否及時有效采取防御措施減輕氣象災(zāi)害，湖南省明確了當發(fā)布暴雨紅色預(yù)警信號，且預(yù)警信號覆蓋的行政區(qū)域精確到鄉(xiāng)鎮(zhèn)時，啟動預(yù)警短信精準靶向發(fā)布業(yè)務(wù)。除了暴雨紅色預(yù)警信號，湖南省還確定了發(fā)布城區(qū)暴雨臨災(zāi)警報、冰雹紅色警報、雷雨大風臨災(zāi)警報、強降雨紅色警報4 類臨災(zāi)警報時，啟動預(yù)警短信靶向發(fā)布業(yè)務(wù)，發(fā)布范圍為紅色警報覆蓋的鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)域或等值線覆蓋區(qū)域，接收人群為影響區(qū)域和1 h 內(nèi)進入該影響區(qū)域的全網(wǎng)用戶。

4 小結(jié)

1）湖南省發(fā)布的氣象災(zāi)害預(yù)警信號類型占比前5 位的分別是雷電、暴雨、大霧、高溫和雷雨大風，占氣象災(zāi)害預(yù)警信號發(fā)布總量的91.7%。

2）湖南省發(fā)布的氣象災(zāi)害預(yù)警信號中，黃色預(yù)警信號發(fā)布次數(shù)最多，占發(fā)布總量的49.0%，其次是橙色，占38.3%，紅色最少，僅占4.4%；紅色預(yù)警信號發(fā)布量列前3 位的預(yù)警類型分別是暴雨、大霧和冰雹，橙色預(yù)警信號列前3 位的預(yù)警類型分別是暴雨、雷電和大霧。

3）從區(qū)域來看，湖南省發(fā)布預(yù)警信號發(fā)布最多的地區(qū)是懷化市，其次是邵陽市、岳陽市、湘西自治州，湘潭發(fā)布次數(shù)最少，整體呈西多東少的趨勢。

4）每年的5—8 月是湖南省預(yù)警發(fā)布的高峰期，單月預(yù)警發(fā)布量最多的是7 月，占全省總量的20.94%，最少的是10 月，占全省總量的1.26%。

5）大霧、大風預(yù)警在湖南省全年都有發(fā)布，雷電、雷雨大風預(yù)警集中在3—8 月，暴雨、高溫預(yù)警集中在5—9 月，冰雹預(yù)警集中在3—5 月，道路結(jié)冰、霾預(yù)警集中在12 月至次年3 月，寒潮預(yù)警集中在11 至次年3 月，暴雪預(yù)警主要在12 月至次年1 月。

6）氣象災(zāi)害預(yù)警信號的時空分布特征符合湖南省氣候特點。

7）湖南省僅在發(fā)布精確到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的暴雨紅色預(yù)警信號、城區(qū)暴雨臨災(zāi)警報、冰雹紅色警報、雷雨大風臨災(zāi)警報、強降雨紅色警報5 類預(yù)警信息時，啟動預(yù)警短信靶向全網(wǎng)發(fā)布業(yè)務(wù)。