徐藝芙，陳笑娟＊，李 婷，魏 軍

1.中國氣象局 雄安大氣邊界層重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，河北雄安 071800；2.河北省氣象與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊 050021；3.河北省氣象災(zāi)害防御和環(huán)境氣象中心，河北石家莊 050021

大風(fēng)災(zāi)害是新樂市主要的氣象災(zāi)害之一。大風(fēng)可造成農(nóng)作物損失、損壞農(nóng)業(yè)設(shè)施、破壞植被等危害，更甚者會(huì)吹倒樹干、造成建筑物嚴(yán)重?fù)p壞，對(duì)交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)以及居民生命財(cái)產(chǎn)安全造成危害，還可能產(chǎn)生其他自然災(zāi)害加劇的間接危害。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)大風(fēng)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域，如新疆、吉林等風(fēng)災(zāi)多發(fā)區(qū)[1-2]的氣候特征和風(fēng)險(xiǎn)已展開廣泛評(píng)估。孫霞等[3]對(duì)河北省大風(fēng)災(zāi)害及風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃進(jìn)行分析，大風(fēng)災(zāi)害作為河北省主要的氣象災(zāi)害之一，對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣裆a(chǎn)生活造成了較為嚴(yán)重的影響。

新樂市地處太行山東，擁有優(yōu)質(zhì)的水資源和土壤資源，同時(shí)位于河北省大風(fēng)災(zāi)害重度危險(xiǎn)地區(qū)。當(dāng)?shù)馗孛娣e3.13萬hm2，大面積種植西瓜、花生、蔬菜等農(nóng)作物，形成當(dāng)?shù)靥厣a(chǎn)業(yè)[4]。作為對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響最大的氣象災(zāi)害之一，大風(fēng)更易間接造成當(dāng)?shù)鼐用窠?jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。進(jìn)一步分析縣級(jí)市區(qū)域內(nèi)大風(fēng)危險(xiǎn)性分布特征、評(píng)估大風(fēng)對(duì)經(jīng)濟(jì)承災(zāi)體造成的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，為當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)規(guī)劃建設(shè)、公共服務(wù)建設(shè)以及大風(fēng)災(zāi)害防御規(guī)劃等工作提供參考。

1 數(shù)據(jù)資料與研究方法

1.1 資料來源

氣象數(shù)據(jù)選取1978—2020年新樂市及周邊曲陽、行唐、正定、定州、藁城、無極共7個(gè)國家地面氣象站基本資料，包括日最大風(fēng)速和風(fēng)向、日極大風(fēng)速和風(fēng)向、天氣現(xiàn)象等氣象資料，數(shù)據(jù)來源于河北省氣象局，經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)控。承災(zāi)體數(shù)據(jù)為2020年新樂市30弧秒網(wǎng)格GDP數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息包括境界（縣界）、地形地貌等要素?cái)?shù)據(jù)均來自國務(wù)院普查辦。

1.2 研究方法

選取大風(fēng)年平均次數(shù)和年平均極大風(fēng)速值作為大風(fēng)災(zāi)害致災(zāi)因子。利用新樂市及周邊共7個(gè)國家氣象站日最大風(fēng)速資料，通過冪函數(shù)、指數(shù)等多函數(shù)擬合日極大風(fēng)速，選取擬合程度最優(yōu)函數(shù)，延長并訂正極大風(fēng)速歷史資料序列，擬合公式見表1。

表1 擬合公式表

將大風(fēng)年平均次數(shù)和年平均極大風(fēng)速進(jìn)行歸一化處理后，采用專家打分法[5]確定各指標(biāo)權(quán)重，加權(quán)求和構(gòu)建大風(fēng)危險(xiǎn)性指數(shù)模型：

式（1）中，H為大風(fēng)災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)，WF、WV分別為大風(fēng)年平均次數(shù)和極大風(fēng)速所占權(quán)重，XF、XF分別為大風(fēng)年平均次數(shù)和極大風(fēng)速值進(jìn)行歸一化處理后的值。

選取經(jīng)濟(jì)作為承災(zāi)體分析新樂市大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算承災(zāi)體暴露度指數(shù)：

式（2）中，E為承災(zāi)體的暴露度指數(shù)，S為新樂市GDP密度。

綜合考慮地形、植被覆蓋影響等因子，選取空氣動(dòng)力學(xué)中“粗糙度”作為大風(fēng)孕災(zāi)環(huán)境敏感性指標(biāo)（S）。分別將大風(fēng)致危險(xiǎn)性指數(shù)、承災(zāi)體暴露度與孕災(zāi)環(huán)境敏感性進(jìn)行歸一化處理后，建立大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型：

式（3）中，Rp為大風(fēng)災(zāi)害對(duì)承災(zāi)體影響的風(fēng)險(xiǎn)程度；H、S、EP分別為大風(fēng)危險(xiǎn)性指數(shù)、孕災(zāi)環(huán)境敏感性和承災(zāi)體暴露度；WH、WS、WEF分別為指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)專家打分法賦值。

2 結(jié)果與分析

2.1 新樂市大風(fēng)致災(zāi)危險(xiǎn)性空間分布結(jié)果

利用新樂市和周邊曲陽、行唐、正定、定州、藁城、無極共7個(gè)國家氣象站大風(fēng)致災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)計(jì)算結(jié)果，綜合考慮地形地貌、區(qū)域氣候特征等因素，利用克里金插值法對(duì)大風(fēng)災(zāi)害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)進(jìn)行空間插值，利用自然斷點(diǎn)法將致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估結(jié)果劃分為4個(gè)等級(jí)，用不同顏色標(biāo)示，得到大風(fēng)災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)性空間分布圖，制圖過程利用ArcGis 10.7版本實(shí)現(xiàn)。結(jié)果見圖1。

由圖1可知，新樂市大風(fēng)危險(xiǎn)性由中間向四周呈增加趨勢。長壽街道、馬頭鋪鎮(zhèn)、協(xié)神鄉(xiāng)東部和化皮鎮(zhèn)東部少部分地區(qū)為低危險(xiǎn)區(qū)，邯邰鎮(zhèn)西部、彭家莊回族鄉(xiāng)、木村鄉(xiāng)、協(xié)神鄉(xiāng)和化皮鎮(zhèn)為較低危險(xiǎn)區(qū)，邯邰鎮(zhèn)、杜固鎮(zhèn)、承安鎮(zhèn)、正莫鎮(zhèn)、南大岳鎮(zhèn)和協(xié)神鄉(xiāng)西部少部分地區(qū)為較高危險(xiǎn)區(qū)，東王鎮(zhèn)、邯邰鎮(zhèn)東部和杜固鎮(zhèn)東部地區(qū)為大風(fēng)高危險(xiǎn)區(qū)。

2.2 新樂市經(jīng)濟(jì)暴露度

由圖2可知，新樂市經(jīng)濟(jì)暴露度等級(jí)整體呈中間高、四周低的變化趨勢。長壽街道為經(jīng)濟(jì)暴露度高等級(jí)區(qū)，當(dāng)?shù)谿DP水平較高；經(jīng)濟(jì)暴露度較高值區(qū)分布于木村鄉(xiāng)、協(xié)神鄉(xiāng)、承安鎮(zhèn)、杜固鎮(zhèn)、正莫鎮(zhèn)和南大岳鎮(zhèn)大部分地區(qū)，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)有零散分布；東王鎮(zhèn)、邯邰鎮(zhèn)等其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)多為經(jīng)濟(jì)暴露度較低等級(jí)區(qū)；化皮鎮(zhèn)中部有少部分低等級(jí)區(qū)。

圖2 新樂市經(jīng)濟(jì)暴露度等級(jí)的空間分布特征

2.3 新樂市大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

新樂市孕災(zāi)環(huán)境敏感性整體為低等級(jí)，結(jié)合大風(fēng)災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)空間分布和經(jīng)濟(jì)暴露度等級(jí)分布，構(gòu)建大風(fēng)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型并對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行分區(qū)。新樂市大風(fēng)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布特征（圖3）表明：新樂市大風(fēng)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)自西向東逐漸遞增，高等級(jí)區(qū)位于長壽街道；東王鎮(zhèn)、邯邰鎮(zhèn)、杜固鎮(zhèn)、南大岳鎮(zhèn)、正莫鎮(zhèn)北部和承安鎮(zhèn)北部、中部地區(qū)為較高等級(jí)區(qū)，協(xié)神鄉(xiāng)、木村鄉(xiāng)和彭家莊回族鄉(xiāng)有少部分高等級(jí)區(qū)；其他地區(qū)多為中—較低等級(jí)區(qū)。

圖3 新樂市大風(fēng)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的空間分布特征

3 小結(jié)與討論

通過對(duì)新樂市大風(fēng)災(zāi)害危險(xiǎn)性的評(píng)價(jià)，結(jié)合承災(zāi)體暴露度、孕災(zāi)環(huán)境敏感性構(gòu)建大風(fēng)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，得到新樂市大風(fēng)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布圖，得出結(jié)論如下：

（1）新樂市大風(fēng)危險(xiǎn)性較高值區(qū)分布于東部和北部地區(qū)。

（2）新樂市經(jīng)濟(jì)暴露度高等級(jí)區(qū)位于長壽街道，中部和東北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)有大部分較高等級(jí)區(qū)，其他地區(qū)為中—較低等級(jí)。

（3）新樂市大風(fēng)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)高等級(jí)區(qū)位于長壽街道、協(xié)神鄉(xiāng)北部少部分地區(qū)、東王鎮(zhèn)東部和邯邰鎮(zhèn)東南部地區(qū)；邯邰鎮(zhèn)東部、東王鎮(zhèn)大部分地區(qū)以及東北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的大部分地區(qū)為較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)；其他地區(qū)為中—較低等級(jí)區(qū)。

（4）新樂市大風(fēng)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)高等級(jí)區(qū)與大風(fēng)災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)性高值區(qū)、經(jīng)濟(jì)暴露度高值區(qū)相重合，表明災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生與致災(zāi)危險(xiǎn)性和承災(zāi)體暴露度密切相關(guān)，氣象災(zāi)害的發(fā)生是多種因素共同影響的結(jié)果，需綜合考量。結(jié)合新樂市大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域性特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)分布，可針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)較高地區(qū)采取有效防風(fēng)措施。新樂市東部東王鎮(zhèn)地區(qū)擁有大范圍中大棚西瓜種植和優(yōu)質(zhì)蔬菜生產(chǎn)基地[6]，可通過壓膜線將棚膜壓為波浪式結(jié)構(gòu)，防止大風(fēng)侵襲時(shí)大棚產(chǎn)生波動(dòng)，減少損毀，并利用網(wǎng)兜保護(hù)大棚中瓜果產(chǎn)物。大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果對(duì)新樂市今后科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)工作具有指導(dǎo)意義，相關(guān)部門采取應(yīng)對(duì)方法時(shí)應(yīng)有所側(cè)重。