劉月麗，張冬峰，陳 穎，安 煒

（山西省氣候中心，山西 太原030006）

我國(guó)是世界上洪澇災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)的國(guó)家之一。近年來(lái)，在溫室氣體排放和氣候自然變率共同作用下，多地強(qiáng)降水事件明顯增多[1-4]，造成的經(jīng)濟(jì)損失呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)[5]。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，華北區(qū)域（包括京津冀、山西和內(nèi)蒙古）降水出現(xiàn)明顯的年代際轉(zhuǎn)折[6-7]，全面進(jìn)入多雨期，突破歷史極值的極端強(qiáng)降水事件頻繁發(fā)生，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。如2021 年，北京、天津、河北和山西年降水量均為1961年以來(lái)最多[8-9]，年內(nèi)多次出現(xiàn)極端強(qiáng)降水，引發(fā)嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，直接危害社會(huì)經(jīng)濟(jì)。有研究表明，全球和區(qū)域尺度上，觀測(cè)中所未見的極端降水事件未來(lái)發(fā)生幾率可能更高[10-11]，21 世紀(jì)中期之后，中國(guó)東部將進(jìn)入全面的多雨期，同時(shí)極端強(qiáng)降水事件也呈現(xiàn)多發(fā)重發(fā)態(tài)勢(shì)，其中華北區(qū)域最明顯[11-13]，將給區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命安全帶來(lái)巨大的威脅?？茖W(xué)預(yù)估華北區(qū)域未來(lái)洪澇災(zāi)害對(duì)人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)以及氣候變化應(yīng)對(duì)和適應(yīng)政策制定具有重要的意義，相關(guān)研究工作十分必要。

基于觀測(cè)降水進(jìn)行洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析和區(qū)劃的研究很多，方法不斷趨于成熟[14-17]。隨著對(duì)全球氣候變暖背景下，未來(lái)強(qiáng)降水事件很可能更強(qiáng)更頻繁的認(rèn)識(shí)加深，預(yù)估未來(lái)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)已成為學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)，相關(guān)研究多使用CMIP5 和CMIP6 全球模式氣候變化輸出結(jié)果開展[18-22]。然而，受計(jì)算資源限制，目前全球模式長(zhǎng)期氣候變化試驗(yàn)水平分辨率較低，對(duì)極端降水事件模擬能力存在較大不足，不能滿足區(qū)域以及更小尺度洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估研究需要。而區(qū)域氣候模式是彌補(bǔ)全球模式分辨率不足的有力工具，其對(duì)極端降水事件的模擬明顯優(yōu)于全球模式，對(duì)未來(lái)氣候變化的預(yù)估信號(hào)也更可靠[23-26]。RegCM（Regional Climate Model）系列模式是目前應(yīng)用較為廣泛的區(qū)域氣候模式之一，在中國(guó)氣候要素和極端指數(shù)模擬以及未來(lái)變化方面應(yīng)用廣泛[23-28]，可作為區(qū)域未來(lái)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估研究的工具。

采用國(guó)家氣候中心完成的RegCM4 東亞區(qū)域氣候變化高分辨率（25 km）動(dòng)力降尺度試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果，在檢驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?duì)華北區(qū)域極端降水指數(shù)模擬能力的基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)域洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)度進(jìn)行分析，結(jié)合人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化以及地形高度資料，構(gòu)建區(qū)域洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型；利用建立的模型，對(duì)RCP4.5 和RCP8.5 兩種排放情景下華北區(qū)域未來(lái)極端降水指數(shù)、洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)度、承災(zāi)體易損度以及洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)變化進(jìn)行預(yù)估，目的是為區(qū)域洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范提供科學(xué)支撐。

1 模式、數(shù)據(jù)與方法

1.1 模式介紹

研究使用的區(qū)域氣候模式為國(guó)際理論物理中心ICTP（Abdus Salam International Center for Theoretical Physics）發(fā)展的區(qū)域氣候模式RegCM4.4（簡(jiǎn)稱“RegCM4”）[29]。RegCM4 運(yùn)行所需驅(qū)動(dòng)場(chǎng)由英國(guó)氣象局Hadley 中心研制的全球環(huán)境地球系統(tǒng)模式（Hadley Centre Global Environmental Model 2-Earth System，HadGEM2-ES）[30]CMIP5 氣候變化試驗(yàn)輸出結(jié)果提供。HadGEM2-ES 大氣模式水平分辨率為N96（1.6°×1.875°經(jīng)緯度），垂直方向38 層，海洋模式水平分辨率為（1/3）°（熱帶）～1°，垂直方向?yàn)?0 層。試驗(yàn)保留6 h 間隔模式輸出結(jié)果，滿足水平分辨率25 km 動(dòng)力降尺度數(shù)值試驗(yàn)的需要。

RegCM4 試驗(yàn)范圍為聯(lián)合區(qū)域氣候降尺度試驗(yàn)（Coordinated Regional climate Downscaling Experiment，CORDEX）東亞第二階段推薦區(qū)域[31]，覆蓋整個(gè)中國(guó)及周邊地區(qū)，模式垂直方向18 層，頂層高度為10 hPa。模式物理參數(shù)選用東亞模擬最佳組合參數(shù)[27-28]，并在其中引入中國(guó)高精度土地覆蓋資料[32]。

1.2 數(shù)據(jù)

洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)度指標(biāo)的計(jì)算，應(yīng)用RegCM4 模式歷史試驗(yàn)以及RCP4.5 和RCP8.5 兩種排放情景氣候變化試驗(yàn)的日降水預(yù)估數(shù)據(jù)。檢驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?duì)基準(zhǔn)期致災(zāi)危險(xiǎn)度指標(biāo)的模擬能力，應(yīng)用同期CN05.1觀測(cè)數(shù)據(jù)[33]。承災(zāi)體易損度指標(biāo)，選用人口和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）兩個(gè)指標(biāo)構(gòu)建，未來(lái)時(shí)期采用IPCC 發(fā)布的可持續(xù)發(fā)展（SSP1）共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑數(shù)據(jù)[34]。以2020—2035 年、2046—2065 年和2080—2098 年平均值分別代表未來(lái)近期、中期和遠(yuǎn)期?？紤]到SSP共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑數(shù)據(jù)制作方案中，以2010 年為基準(zhǔn)年，開展2100 年前全球框架下SSP 不同情景人口和GDP 數(shù)據(jù)預(yù)估，因此本文承災(zāi)體分析中以2010 年代表基準(zhǔn)期。

1.3 方法

洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型綜合分析致災(zāi)危險(xiǎn)度指標(biāo)和承災(zāi)體易損度指標(biāo)[18，35]，采用二者相乘的評(píng)估方法建立。其中致災(zāi)危險(xiǎn)度通過(guò)與洪澇災(zāi)害關(guān)系密切的極端降水指數(shù)確定，承災(zāi)體易損度考慮受洪澇災(zāi)害影響比較大的人口和GDP 兩方面。

1.3.1 致災(zāi)危險(xiǎn)度

考慮到華北區(qū)域洪澇災(zāi)害和區(qū)域極端降水事件的頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的密切聯(lián)系，這里致災(zāi)危險(xiǎn)度指標(biāo)使用研究時(shí)段內(nèi)逐年日降水量＞20 mm 的日數(shù)（R20mm）和逐年最大5 日降水量（Rx5day）的多年均值來(lái)表征，同時(shí)引入表征孕災(zāi)環(huán)境的地形高度，來(lái)反映復(fù)雜地形下洪澇災(zāi)害的易發(fā)程度。在地勢(shì)越低、地形變化越小的平坦地區(qū)越不利于洪水的排泄，容易形成洪災(zāi)，具體計(jì)算方法如下：

式中：VF為致災(zāi)危險(xiǎn)度指數(shù)；I20mm、Ix5day和IE分別為R20mm、Rx5day和地形高度歸一化后的無(wú)量綱數(shù)值；f1、f2和f3為權(quán)重，通過(guò)層次分析法計(jì)算結(jié)合專家打分調(diào)整確定，分別為0.4、0.5 和0.1。對(duì)相加后結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化處理，即為致災(zāi)危險(xiǎn)度指數(shù)VF，劃分為5 個(gè)等級(jí)：0～0.3（Ⅰ級(jí)），0.3～0.4（Ⅱ級(jí)），0.4～0.5（Ⅲ級(jí)），0.5～0.6（Ⅳ級(jí)），0.6～1.0（Ⅴ級(jí)）。

1.3.2 承災(zāi)體易損度

承災(zāi)體易損度計(jì)算公式如下：

式中：VG為承災(zāi)體易損度；DPOP和DGDP分別為人口和GDP 歸一化后的無(wú)量綱數(shù)值；w1和w2為權(quán)重，采用層次分析法計(jì)算結(jié)合專家打分確定，分別為0.6和0.4。對(duì)結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到承災(zāi)體易損度VG。

1.3.3 洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：V 為洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；VF和VG分別為致災(zāi)危險(xiǎn)度指數(shù)和承災(zāi)體易損度指數(shù)。對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，劃分為5 個(gè)等級(jí)：0～0.02（Ⅰ級(jí)），0.02～0.05（Ⅱ級(jí)），0.05～0.1（Ⅲ級(jí)），0.1～0.2（Ⅳ級(jí)），0.2～1.0（Ⅴ級(jí)）。

2 基準(zhǔn)期洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.1 致災(zāi)危險(xiǎn)度指標(biāo)模擬能力檢驗(yàn)

基準(zhǔn)期，華北區(qū)域觀測(cè)R20mm整體由西北向東南逐漸增加（圖1a），內(nèi)蒙古中西部大部分地區(qū)R20mm＜2 d，R20mm≥6 d 的區(qū)域主要集中在北京、天津、山西南部、河北東部和南部等人口密集區(qū)，河北秦皇島和唐山一帶R20mm超過(guò)8 d，區(qū)域平均R20mm為2.4 d。RegCM4 模擬R20mm（圖1b）空間分布和數(shù)值與觀測(cè)基本一致，但模擬R20mm≥6 d 的區(qū)域山西南部和河北東南部較觀測(cè)略大，區(qū)域平均值為2.5 d。

圖1 基準(zhǔn)期（1986—2005）R20 mm、Rx5 day、人口和GDP 分布

基準(zhǔn)期觀測(cè)Rx5day的空間分布（圖1c）和R20mm類似，數(shù)值上由西北向東南漸增，內(nèi)蒙古數(shù)值較小，中西部大部分地區(qū)Rx5day＜60 mm，西部部分地區(qū)＜40 mm；Rx5day≥100 mm 的區(qū)域主要集中在北京東南部、天津、河北南部和東部，區(qū)域平均Rx5day為53.9 mm。RegCM4 模擬Rx5day（圖1d）空間分布和數(shù)值與觀測(cè)基本吻合，Rx5day≥100 mm 的范圍較觀測(cè)略偏大，區(qū)域平均值為56.9 mm。

2.2 承災(zāi)體指標(biāo)分析

基準(zhǔn)期，人口分布（圖1e）由西北向東南遞增，內(nèi)蒙古阿拉善盟是人口最稀疏區(qū)域，人口密集區(qū)域主要分布在區(qū)域東南部的北京、天津、河北中南部和山西中南部盆地，其中北京和天津人口數(shù)量級(jí)明顯高于其他地區(qū)。GDP 數(shù)值分布（圖1f）由北向南遞增，低值區(qū)位于內(nèi)蒙古阿拉善盟，北京和天津?yàn)楦咧祬^(qū)，河北大部和山西南部為次高值區(qū)。

2.3 洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

由華北區(qū)域洪澇災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)度等級(jí)分布（圖2a）可以看出，致災(zāi)危險(xiǎn)度等級(jí)由西北向東南增大。內(nèi)蒙古大部、山西北部、河北西北部危險(xiǎn)度較低，為Ⅰ級(jí)；危險(xiǎn)度Ⅱ級(jí)主要分布于內(nèi)蒙古東部以及山西中部等地；Ⅲ級(jí)及以上范圍主要包括北京、天津、河北南部和東部以及山西中南部，占區(qū)域面積的14.9%。

圖2 基準(zhǔn)期（1986—2005）洪澇災(zāi)害評(píng)估

圖2b 給出了基準(zhǔn)期承災(zāi)體易損度分布，人口和GDP 數(shù)值較小的內(nèi)蒙古地區(qū)，易損度＜0.02，北京、天津、河北大部和山西大部易損度在0.02 以上，其中易損度＞0.1 的范圍集中在北京、天津、河北南部和山西中南部等地，北京和天津有0.4 以上高值區(qū)出現(xiàn)。

將洪澇災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)度和承災(zāi)體易損度的乘積標(biāo)準(zhǔn)化，得到華北區(qū)域洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布（圖2c）?；鶞?zhǔn)期，內(nèi)蒙古大部分地區(qū)、山西北部、河北北部洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低，大部分地區(qū)為Ⅰ級(jí)；Ⅱ級(jí)范圍較小，僅在山西中南部以及河北承德南部出現(xiàn)；Ⅲ級(jí)及以上地區(qū)占區(qū)域總面積的9.0%，包括北京、天津、河北南部和山西南部，Ⅳ級(jí)及以上區(qū)域主要集中在北京、天津和河北南部，Ⅴ級(jí)主要分布在北京和天津，占區(qū)域總面積的1.2%。圖2c 給出的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布與於琍等[36]分析的1984—2008年中國(guó)洪澇災(zāi)害所造成的華北地區(qū)地均直接經(jīng)濟(jì)損失和受災(zāi)人口空間分布基本吻合，與文獻(xiàn)[37-39]給出的華北不同行政區(qū)域尺度上洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃空間分布也基本一致。

3 未來(lái)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估

3.1 致災(zāi)危險(xiǎn)度指標(biāo)

RCP4.5 和RCP8.5 兩種排放情景下，21 世紀(jì)近期、中期和遠(yuǎn)期致災(zāi)危險(xiǎn)度指標(biāo)R20mm和Rx5day的空間分布特征與基準(zhǔn)期基本一致，高值區(qū)域集中在北京、天津、河北東部和南部、山西南部。本文對(duì)未來(lái)3個(gè)時(shí)期華北區(qū)域兩種排放情景下R20mm和Rx5day與基準(zhǔn)期的差值分布進(jìn)行了分析。

RCP4.5 排放情景下，未來(lái)3 個(gè)時(shí)期內(nèi)蒙古大部分地區(qū)R20mm變化較小，在±1 d 之間，R20mm增加的區(qū)域主要集中在京津冀和山西。近期，R20mm增加1 d以上的區(qū)域主要集中在北京、河北西部、山西東南部以及內(nèi)蒙古與晉冀交界處，高值中心位于保定、石家莊以及山西南部。中期，除內(nèi)蒙古東北部局部地區(qū)出現(xiàn)R20mm增加1 d 以上區(qū)域外，其余地區(qū)的變化基本和近期一致，增加中心位于河北中部，增加2 d 以上。遠(yuǎn)期，增加1 d 以上面積明顯較近期縮小，增加2 d 以上的地區(qū)呈零星分布狀態(tài)。區(qū)域平均R20mm，近期、中期和遠(yuǎn)期分別為2.8、2.9 和2.8 d，均較基準(zhǔn)期（2.5 d）增加，中期增加最多（表1）。RCP8.5 排放情景下，各時(shí)期R20mm變化空間分布特征基本與RCP4.5排放情景相似，增加區(qū)域集中在華北南部，但增加范圍和數(shù)值較RCP4.5 更大，各時(shí)期增加2 d 以上的范圍較RCP4.5 擴(kuò)張明顯。區(qū)域平均R20mm，未來(lái)3 個(gè)時(shí)期隨時(shí)間漸增，分別為2.8、3.2 和3.3 d（表1）。

表1 華北區(qū)域R20 mm、Rx5 day 以及致災(zāi)危險(xiǎn)度等級(jí)、易損度和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)面積占比

RCP4.5 排放情景下，近期Rx5day在河北東部和南部以及內(nèi)蒙古東部局部地區(qū)減小10 mm 左右，在北京、天津、河北北部、山西和內(nèi)蒙古中部增加10 mm 以上，其中河北保定和石家莊、內(nèi)蒙古呼和浩特和包頭等地零散增加30 mm 以上。中期Rx5day增加10 mm 以上范圍擴(kuò)大，其中增加30 mm 以上區(qū)域擴(kuò)張至北京、天津以及山西中東部等地，北京、天津以及石家莊等地有50 mm 以上高值中心出現(xiàn)。遠(yuǎn)期Rx5day增加10 mm 以上范圍較中期縮小，高值中心位于河北西南部。區(qū)域平均Rx5day，近期、中期和遠(yuǎn)期分別為61.3、65.6 和63.7 mm，均較基準(zhǔn)期（56.9 mm）增加，中期增加最明顯（表1）。RCP8.5 排放情景下，各時(shí)期Rx5day變化空間分布特征與RCP4.5 基本一致，但增加的范圍和數(shù)值更大，尤其在遠(yuǎn)期，區(qū)域大部分地區(qū)Rx5day增加10 mm 以上，北京、河北、山西南部以及內(nèi)蒙古中部和東北部等地，Rx5day增加30 mm 以上。區(qū)域平均Rx5day，近期、中期和遠(yuǎn)期分別為62.1、67.6 和72.7 mm，均較RCP4.5情景下的同期變化顯著，在遠(yuǎn)期達(dá)到最大（表1）。

3.2 致災(zāi)危險(xiǎn)度

RCP4.5 情景下，未來(lái)3 個(gè)時(shí)期洪澇災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)度等級(jí)空間分布特征（圖3a、3c、3e）與基準(zhǔn)期（圖2a）相似，致災(zāi)危險(xiǎn)度等級(jí)由西北向東南遞增。近期（圖3a）內(nèi)蒙古大部分地區(qū)洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)度為I 級(jí)，Ⅱ級(jí)區(qū)域從內(nèi)蒙古東部、河北北部到山西北部呈東北—西南向帶狀分布，Ⅲ級(jí)及以上區(qū)域集中在京津冀、山西中南部和內(nèi)蒙古東部局部地區(qū)，其中，Ⅳ級(jí)及以上區(qū)域主要在北京、天津、河北南部和山西省境南端，Ⅴ級(jí)區(qū)域集中在北京、天津和河北部分地區(qū)。中期，Ⅴ級(jí)區(qū)域較近期擴(kuò)大（圖3c）。遠(yuǎn)期，Ⅴ級(jí)區(qū)域收縮，主要位于北京、河北東部和南部局部地區(qū)（圖3e）。近期、中期和遠(yuǎn)期致災(zāi)危險(xiǎn)度Ⅲ級(jí)及以上地區(qū)分別占區(qū)域面積的19.1%、22.1%和20.3%，中期范圍最大（表1），Ⅴ級(jí)面積也在中期最大，占比為6.1%。

圖3 華北區(qū)域未來(lái)洪澇災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)度等級(jí)分布

RCP8.5 情景下，近期、中期和遠(yuǎn)期洪澇災(zāi)害致災(zāi)危險(xiǎn)度Ⅲ級(jí)及以上面積較RCP4.5 情景下進(jìn)一步增加，分別占區(qū)域面積的20.2%、26.0%和27.7%，遠(yuǎn)期范圍最大（表1）。值得注意的是，Ⅴ級(jí)范圍和RCP4.5 情景一致，在中期最大，面積比例為7.7%。

3.3 承災(zāi)體易損度

SSP1 共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑下，21 世紀(jì)華北區(qū)域人口和GDP 空間分布特征與基準(zhǔn)期（圖1e、1f）基本一致。數(shù)值上，近期人口較基準(zhǔn)期增加0.1 億，中期和遠(yuǎn)期人口較基準(zhǔn)期減少，遠(yuǎn)期人口達(dá)到最少，較基準(zhǔn)期減少0.4 億；而GDP 呈持續(xù)增加趨勢(shì)，近期、中期和遠(yuǎn)期分別較基準(zhǔn)期增加了9.7×104、1.9×105和2.4×105億元[34]。

未來(lái)不同時(shí)期易損度（圖4）均較基準(zhǔn)期（圖2b）略有增加，中期易損度＞0.1 的面積最大（表1）。不同時(shí)期易損度高值區(qū)均集中在華北東南部，其中北京和天津易損度高于0.4。

圖4 華北區(qū)域未來(lái)承災(zāi)體易損度分布

3.4 洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)

圖5 為RCP4.5 和RCP8.5 排放情景下華北區(qū)域未來(lái)3 個(gè)時(shí)期洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布。RCP4.5 情景下，未來(lái)3 個(gè)時(shí)期洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布和基準(zhǔn)期（圖2c）基本一致，內(nèi)蒙古大部、山西北部和河北北部為Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，山西中南部盆地周邊地區(qū)以及河北張家口中南部、承德南部等地為Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，Ⅲ級(jí)及以上區(qū)域主要集中在北京、天津、河北南部和山西中南部盆地等地，其中，Ⅳ級(jí)及以上區(qū)域位于北京、天津和河北南部，Ⅴ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)，位于危險(xiǎn)度等級(jí)較高、人口和GDP 高值中心區(qū)的北京、天津和河北局部地區(qū)（圖5a、5c、5e）。較之基準(zhǔn)期，未來(lái)各個(gè)時(shí)期Ⅲ級(jí)及以上風(fēng)險(xiǎn)范圍擴(kuò)大，均大于基準(zhǔn)期的9%，面積占比分別為10.6%、11.0%和9.7%，以中期最大（表1）。Ⅴ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)范圍也在中期達(dá)到最大，占區(qū)域面積的2.7%。RCP8.5 情景下，近期、中期和遠(yuǎn)期Ⅲ級(jí)及以上風(fēng)險(xiǎn)范圍均較同期RCP4.5 情景進(jìn)一步擴(kuò)大（圖5b、5d、5f），面積占比分別為10.8%、11.2%和10.1%（表1），中期Ⅴ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)也增至區(qū)域面積的3.1%。

兩種排放情景下，未來(lái)華北區(qū)域洪澇災(zāi)害Ⅲ級(jí)及以上風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)面積均在中期達(dá)到最大，反映了致災(zāi)危險(xiǎn)度和承災(zāi)體易損度的綜合作用。

4 結(jié)論

本文在評(píng)估檢驗(yàn)25 km 分辨率區(qū)域氣候模式RegCM4 對(duì)華北區(qū)域基準(zhǔn)期2 個(gè)致災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)估指標(biāo)R20mm和Rx5day模擬能力的基礎(chǔ)上，分析了華北區(qū)域洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)度，結(jié)合人口、GDP 以及地形高度數(shù)據(jù)，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型；評(píng)估了華北區(qū)域洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)空間分布特征；對(duì)未來(lái)近期、中期和遠(yuǎn)期3 個(gè)時(shí)期在RCP4.5 和RCP8.5 情景下的致災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)估指標(biāo)、洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)度和風(fēng)險(xiǎn)變化進(jìn)行了預(yù)估。主要結(jié)論如下：

（1）RegCM4 對(duì)華北區(qū)域基準(zhǔn)期致災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)估指標(biāo)R20mm和Rx5day模擬較好，區(qū)域內(nèi)致災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)估指標(biāo)高值區(qū)和承災(zāi)體（人口、GDP）高值區(qū)在空間分布上差異較小?？傮w上，基準(zhǔn)期洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)性、承災(zāi)體易損度以及風(fēng)險(xiǎn)較高的區(qū)域均集中在北京、天津、河北南部和山西南部，其余地區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)低于Ⅱ級(jí)。

（2）RCP4.5 情景下，未來(lái)3 個(gè)時(shí)期洪澇災(zāi)害危險(xiǎn)度、承災(zāi)體易損度和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的高等級(jí)/值區(qū)域在空間分布上和基準(zhǔn)期基本一致，但高等級(jí)/值區(qū)域范圍有所增加。致災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)估指標(biāo)R20mm和Rx5day、災(zāi)害危險(xiǎn)度、承災(zāi)體易損度和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的區(qū)域平均變化數(shù)值均表現(xiàn)為中期增加最大。

（3）RCP8.5 情景下，致災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)估指標(biāo)、災(zāi)害危險(xiǎn)度和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布變化和RCP4.5 相似，但變化數(shù)值大于同期RCP4.5。需要指出的是，RCP8.5 情景下，致災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)估指標(biāo)和災(zāi)害危險(xiǎn)度在遠(yuǎn)期增加更大，但由于SSP1 共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑下未來(lái)承災(zāi)體易損度在中期最大，Ⅲ級(jí)及以上風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)面積仍然以中期最大。

目前洪澇災(zāi)害評(píng)估方法眾多，基于觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建的模型可用數(shù)據(jù)較多且全面，因而評(píng)估模型較為完善。基于氣候模式輸出的災(zāi)害預(yù)估研究，模型建立中由于一些指標(biāo)因子難以獲得，模型相對(duì)簡(jiǎn)單，如本文以R20mm和Rx5day兩個(gè)極端降水指數(shù)作為致災(zāi)危險(xiǎn)度評(píng)估指標(biāo)建立的評(píng)估模型，僅從日尺度考慮了極端降水事件的頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，未來(lái)模型有待進(jìn)一步完善。另外，本文所進(jìn)行的未來(lái)洪澇災(zāi)害預(yù)估分析只是一個(gè)模式的模擬結(jié)果，關(guān)注的也只是氣候系統(tǒng)對(duì)溫室氣體的敏感程度，得到的預(yù)估結(jié)果存在一定的不確定性。未來(lái)有必要進(jìn)行多種強(qiáng)迫下的多模式預(yù)估研究，以助于給出可信度較高的洪澇災(zāi)害預(yù)估結(jié)果，更好地為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。