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气象灾害定义范文

发布时间:2024-01-02 14:55:31

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气象灾害定义

篇1

中图分类号:P429 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)10-0197-01

1 气象灾害风险评估定义与意义

1)定义。气象灾害风险评估是根据规划、建设项目所在地的气象要素空间、时间分布特征及其衍生灾害特征,结合现场实际情况,对各类气象灾害可能导致的人身财产损失、社会影响危害等进行综合风险计算分析,为规划建设项目的选址、功能布局、气象灾害防护等级与措施、应对灾害事故方案等方面提出建设性意见的一种评价方法。

2)意义。开展工程建设项目的气象灾害风险评估工作可以有效避免或减轻气象灾害造成的损失,从而有效地保障人们生命财产安全,并有效提高工程建设项目的防灾减灾能力。防御气象灾害一直是国家公共安全工作的重要课题之一,因此开展气象灾害风险评估是气象部门履行政府社会化管理和公共服务职能的重要体现。

2 吉林市开展评估的必要性

1)吉林市地处长白山向松嫩平原的过渡地带,属温带大陆性季风气候,地形复杂,山区、半山区、丘陵、平原、盆地、谷地和湖泊交错分布,气候多样,气象灾害发生频繁,气象灾害风险评估尤为重要。

2)贯彻国家地方法律法规的规定要求。《气象灾害防御条例》《吉林省气象条例》《吉林省气象灾害防御条例》及《吉林市气象灾害防御条例》从国家法律到地方性法规分别规定了建设项目应当充分全面地考虑其在气候方面的可行性和可能受到的气象灾害风险性,尽力避免、减轻气象灾害的影响。吉林市的气象灾害风险评估是贯彻国家法律法规履行部门职能的必然要求。

3 评估现状

吉林市的气象灾害风险评估工作开展于2012年,是由雷电灾害风险评估发展而来,现已形成了以雷电、暴雨、暴雪、大风、大雾、冰雹、高温、严寒等吉林市主要气象灾害对项目可能造成的风险评估。评估范围涉及有大型建设项目、爆炸火灾危险环境、普通住宅、重点工程、人员密集场所等新建、改建及扩建项目,至今已完成了百余个项目的评估。

4 评估报告内容与地位

4.1 评估报告的内容

1)规划或者建设项目概况。根据发改立项确认书、规划建设许可证等相关证件及风险评估现场勘查情况综合得出评估对象概况。

2)气象资料来源及其代表性、可靠性说明。评估使用经省气象主管机构审查通过的气象资料,吉林市城郊气象站因有较长的观测记录,在资料年代和气候环境上其均均有代表性,故选为评估中参证站。

3)吉林市气象灾害历史与现状分析及发展趋势预测。

4)规划、建设项目可能受到的雷电、暴雨、暴雪、大风、大雾、冰雹、高温、严寒等其中一种或多种极端气象灾害并存的危险程度评估,预防及减轻气象灾害影响的措施。

5)规划、建设项目选址地点的气候条件背景分析,极端气象灾害出现的概率,通过对暴雨、雪压、风压等不同重现期的计算得出安全有效、经济合理的设计方案及防灾减灾措施。

6)进行气象灾害风险评估的规划或者建设项目的评估结论及建议,提出应对气象灾害,预防或者减轻影响的意见和建议。

7)其他有关内容。关于评估报告的说明、结束语及开展气象灾害风险评估工作的法律依据等。

4.2 评估报告的地位

气象灾害风险评估结论及建议作为项目建设设计方案的重要依据,并已纳入政府行为,成为建设项目立项阶段行政审批中非行政许可审查的必备要件。

5 几点建议

1)细化评估范围。作为本地化法规,《吉林省气候可行性论证若干规定》及《吉林省气象灾害防御条例》(2013年11月1日起施行)虽都规定了与气候条件密切相关的国家重点建设工程、重大区域性经济开发项目及城市规划、气候资源开发利用项目等应当由气象主管机构组织进行气候可行性论证,但《吉林省气候可行性论证若干规定》也同时规定了气候可行性论证项目的范围,即由县级以上气象主管机构与当地发改委、住建、交通运输以及其他相关部门依法确定。目前吉林市的气象灾害风险评估针对的是所有新、改、扩建建筑物,不区分项目大小及性质,这样容易造成受气象灾害影响较小的小型建设项目对评估工作的错误认识。

2)充分利用气象数据。目前所利用气象台站多年观测记录多是进行气候分析统计及气象极值出现概率统计,应加入闪电定位数据、大气电场及卫星雷达产品的使用,充分体现出气象数据的全面性及科学性。

3)完善丰富评估方法。目前尚未出台气象灾害风险评估方面的技术规范,开展评估只针对规划或建设项目整体,缺乏项目分区评估,如一建设项目内部各个单元的自身参数及周边环境取值不尽相同,所面临的风险值是不同的,相应评估的技术结论意见也不同。

4)建立气象灾害数据库。气象相关部门应当对气象灾害的种类及强度、出现次数和造成损失等情况开展普查,建立完备的气象灾害数据库,使气象灾害风险评估工作能够准确地按照气象灾害的种类和分区进行。

5)提出针对性的评估建议。针对不同的项目,选择其面临的主要气象灾害种类进行评估,选择符合其特性的评估方法和标准,并应根据评估对象特性提出有针对性的评估建议。

6)加强相关部门交流协作。气象灾害风险评估工作是一项技术性很强的工作,涉及的知识面非常广,应加强与城市建设、规划、国土及水利等部门的学习交流,使得评估报告更具科学性。

吉林市的气象灾害风险评估工作开展较早,发展较快,目前已形成了成熟的操作流程,原始气象数据详实可靠,内容全面,评估思路清晰,计算分析精密,结论科学合理的评估报告模板。但评估工作中仍存在一些薄弱的环节,需要通过不断的发展完善来保障评估工作的健康有序开展,为吉林市防灾减灾工作,保障人民的福祉安康作出积极地贡献。

篇2

突发性气象灾害是指突发性强,生成发展移动快,破坏性大的短时暴雨、大风、龙卷风、冰雹、强降雪等所造成的灾害。突发性气象灾害预警信息指上述灾害性天气可能发生时的气象警示信息。

二、信息管理、、播发单位及其职责

(一)信息管理部门。**市气象局负责本市突发性气象灾害天气预警信息和播发的管理工作,制订信息标准和确定信息播发媒体,市级新闻宣传、通信等相关管理部门协助做好播发管理工作。

(二)信息单位。**市气象台负责各类突发性气象灾害信息的。建立突发性天气预警系统,规范预警的内容、标准和流程,如发现突发性灾害天气即将发生或发展时,立即启动预警系统,并预警信息并迅速传递给播发单位。根据天气变化,实时更新突发性气象灾害预警信息或者解除信息。

(三)信息播发单位。市电视台、市电台、电信**分公司、移动**分公司、联通**分公司、市气象台(声讯电话96121)、市气象局网站为指定预警信息播发单位,其他媒体和信息服务单位如要播发,须报经市气象局审批。各播发单位必须使用市气象台直接提供的适时突发性气象灾害预警信息,并在收到气象台或者更新的突发性气象灾害预警信息后迅速播发,最迟不超过15分钟,不得擅自更改信息内容。各有关单位都要建立信息接收、播发制度,落实人员,确保信息及时畅通。

三、信息传输保障

篇3

ZHOU Zhao-Ji,WANG Qian

(College of Economics and Management, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China)

Abstract: Based on the data of grain yield, disaster area and sown area from 1986 to 2011, the comprehensive risk evaluation model of meteorological disaster index was constructed. Meteorological disaster risks were assessed and zoned by GIS. Based on the meteorological disaster on grain yield, combining with the MATLAB algorithm and two exponential smoothing methods, the loss grain yield of 2013 caused by meteorological disasters was predicted. Results showed that meteorological disaster risk of grain production in eastern China was less than that in Western China, Southern China less than northern China. Jiangsu and Shanghai had the lowest comprehensive risk index, with value between 0 and 1. The number of meteorological disasters in these places was less, with slight disaster and stable grain yield. Zhejiang, Fujian and other places in the comprehensive risk index was between 1.0~2.5 which was belongs to high risk. Guizhou, Inner Mongolia and other places had serious disasters with strong impact on food production and was belonged to high risk area. Tibet, Hainan and other places had the highest risk. The prediction of grain yield showed Hunan, Liaoning, Hebei,Hubei and Sichuan had the most loss of grain caused by disasters, reaching more than 6.0×106 tons.

Key words: grain yield; comprehensive risk index; risk assessment and zoning; two exponential smoothing method; GIS

基金项目:国家公益性行业(气象)科研专项(GYHY201106019)

中国是一个气象灾害种类繁多的国家,主要有干旱、台风、暴雨、热带气旋、寒潮、冰雹、冷冻、雪灾、热浪、沙尘暴、浓雾等气象灾害,其中干旱、台风、暴雨、寒潮对中国农业的危害影响范围最广,灾情最严重。灾害的发生导致农作物大面积减产、降质甚至绝收,人民生命财产等遭到重大损失,不仅影响农业持续发展和农民生活水平的提高,而且影响国民经济的发展。例如,1972年特大干旱年,重旱区京、津、晋、陕北、辽西干旱持续时间最长,不少河流断流,水库干涸;黄河在济南以下断流20 d,秋收作物受灾严重,有的甚至绝收。全国过去对农业气象灾害进行了很多的预测和研究[1-3],学者们通过分析农业气象灾害的孕灾环境、致灾因子、承载体的抗灾防灾能力及灾情,得出这些灾害因子与灾害风险之间的关系,从而更深层次地揭示农业气象灾害对农业的影响,然后借助于各个地方的行政区划图等因子,做出农业气象灾害的风险区划和评述。例如,陈怀亮等[1]根据农业气象灾害风险分析理论,以河南省小麦生产为例,对小麦产量影响较大的农业气象灾害风险要素和风险源进行了辨识,并在此基础上,通过构造灾度函数,运用概率和EFO等分析方法,分析了河南省小麦生产中主要农业气象灾害――麦播旱涝、晚霜冻、干热风与青枯雨的发生、发展规律及其对小麦产量的定量影响程度和风险概率,同时运用多因子综合风险指数模型对河南省小麦农业生产气象灾害风险进行了综合区划。等[2]对贵州农业气象灾害综合风险进行了评价与区划,利用聚类分析将该省分为5类农业气象灾害风险区域,又以不同聚类区域为研究对象进行了灰色关联分析,最后求得每种灾害的关联度,最终确定了不同聚类区域的主要灾害,并在灰色关联分析的基础上,建立了该省综合农业气象灾害风险评价模型,并计算出该省各县的综合农业气象灾害风险性分布,再利用GIS空间分析进行了综合农业气象灾害风险区划。

本研究是基于前人研究的基础上,以粮食产量(指稻谷、小麦、玉米、豆类的总产量)来表示气象灾害对农业的影响,在对全国各省(市、自治区)的历史粮食产量资料分析的基础上,以省(市、自治区)为单位运用ArcGIS软件进行分析,得出全国宏观层面的农业气象灾害的风险评估与区划,定量得出气象灾害对粮食产量的影响。最后对这些所得到的由于气象灾害损失的粮食产量,运用二次指数平滑法预测出接下来两年可能由气象灾害引起的粮食损失的产量,以期为农业部门和政府部门提供一定的灾害服务信息,为抗灾减灾、制定相关防御政策、最大程度地减轻农业因气象灾害所致的损失提供依据。

1灾害评价模型的建立

所用到的各省(市、自治区)的粮食产量、受灾面积和总播种面积等数据都来源于历年的《中国统计年鉴》(Http://stats.gov.cn/tjsj/ndsj/)。资料的时间序列为1986―2011年,共计26年。本研究区域是除了香港、澳门、台湾以外的全国各省(市、自治区)。

1.1粮食产量的变异系数

变异系数能够有效反映数据的离散程度,其数据大小不仅受变量离散程度的影响,而且还受变量平均水平的影响。一般而言,变量平均水平高,其离散程度的测度值也大,反之越小。粮食产量的变异系数一方面综合表征了各地区粮食生产受气象因子或其他生态环境条件影响的产量波动情况;另一方面它也能有效反映各地的抗灾减灾能力。粮食产量的变异系数大,说明产量的波动大,抗灾减灾能力弱,受到气象灾害影响的风险大。可以用公式(1)计算出变异系数的大小。

C= (1)

公式(1)中,C表示粮食产量的变异系数,Y表示各省(市、自治区)历年粮食的实际产量,表示各省(市、自治区)历年粮食产量的平均值,n表示样本容量,本研究样本为26年。

1.2气象灾害的发生频率

采用一般比例法来求解由于气象灾害所导致的粮食产量减产的具体数值。因为在一般情况下,极端气象灾害是不易发生的,所以把气象灾害所导致损失的粮食产量与受灾面积相关联,各地区每年的实际产量与各地区未受灾的粮食种植面积相关联,即各地区每年的实际产量与粮食种植总面积与受灾面积之差相关联,可以得到如下公式:

(2)

公式(2)中,Q表示各省(市、自治区)第i年由于气象灾害导致的粮食减产量,S表示各省(市、自治区)第i年气象灾害所导致的受灾面积,Y表示各省(市、自治区)第i年的实际粮食产量,S表示各省(市、自治区)第i年粮食的总播种面积。其中,S、 Y、S都是已知量,可以通过历年的《中国统计年鉴》查到相关数据;Δ1、Δ2、Δ3表示的是可以接受的误差范围。

根据公式(2)可以求得由气象灾害所引起的损失的粮食产量,而减产率是气象灾害损失的粮食产量与实际粮食产量和气象灾害损失的那部分产量的和的比值,用公式(3)表示。

R=×100%(3)

公式(3)中,R表示粮食减产率。

根据公式(2)、(3)可以求得各省(市、自治区)每年的粮食减产率。研究以粮食减产率来界定灾年等级,规定减产率在5%~15%为轻灾年,16%~30%为灾年,31%~50%为重灾年,51%~70%为严重灾年,大于71%为特严重灾年。根据灾年的界定分类情况,可以得到全国各省(市、自治区)灾年发生的次数,如表1所示。

1.3灾年的平均减产率

为了使全国各省(市、自治区)的气象灾害风险程度表征的更明显,需要计算出各省(市、自治区)粮食的平均减产率,其计算公式如公式(4)所示。

A= (4)

公式(4)中,A表示各省(市、自治区)历年粮食的平均减产率,R表示各省(市、自治区)第i年的粮食减产率。

1.4灾年风险指数

依据与上文界定的灾害等级,采用概率分布函数法来求解各等级气象灾损发生的概率。由于影响气象产量的各种气象因子的时间序列具有正态分布的特征,即极端的气象条件发生的概率较小,一般的气象条件发生的概率较多,相对气象产量序列也具有正态分布的性质[4]。因此可以构造减产率平均值(μ)和减产率序列的均方差(σ)的概率密度函数,如公式(5)所示。

f(x)=e(5)

根据概率分布函数的定义,不同程度粮食减产率x(x1

P(x1

风险概率指数为:

D= (7)

公式(6)、(7)中,P表示各个等级粮食减产率出现的概率,T表示各等级灾年出现的次数,D表示风险概率指数。各省(市、自治区)灾害发生风险概率如图1所示。

1.5抗灾指数

各省(市、自治区)的抗灾防灾能力也会对粮食产量产生一定程度的影响,这里用实际产量与理论极大产量的比值来表示抗灾指数,它反映的是农业生产综合抗灾能力的强弱,实际产量高反映了该地区的农业生产水平高,也间接地反映了农业抗灾减灾能力强。抗灾指数的计算公式如公式(8)所示。

K=(8)

公式(8)中,K表示抗灾指数,Y表示各省(市、自治区)第i年中粮食产量的最大值。

1.6灾害风险评估

综合风险指数与历年粮食的平均减产率、气象灾害风险概率指数和粮食产量的变异系数呈正向关联,与抗灾指数呈反向关联,可以用公式(9)计算。

Z=×A×C×D (9)

公式(9)中,Z表示综合风险指数。

为了使综合风险指数更具有直观性,对数据进行极差标准化,按公式(10)计算。

Ii′=×10(10)

公式(10)中,Ii′表示极差标准化后的数据,I为原始数据,I和I分别为每一列中的最大值和最小值。

2农业风险区划

农业气象灾害风险区划的目的在于把致灾因子出现后有无风险或带来风险的大小进行分区,揭示农业气象灾害风险的地域差异,合理地划分出各省(市、自治区)农业气象灾害风险大小的范围,并对各风险区内历年粮食的平均减产率、粮食产量的变异系数和风险指数等进行综合评价,为政府及防灾部门确定防灾重点地区、重点灾害、重点防灾时间等提供科学依据,把灾害造成的损失降低到最低限度,促进农业稳定持续发展。根据综合风险指数,对农业风险进行划分,定义0.0

为了更加直观地描述各省(市、自治区)由气象灾害引起的粮食损失分布的空间特征,运用ArcGIS平台绘制出气象灾害综合风险区划图(图2)。从图2可以看出,中国的粮食生产的气象风险具有明显的区域分布特征。就全国来看,粮食生产的气象风险整体上是东部低于西部,南方低于北方。其中,综合风险指数最低的地区是江苏,它不仅发生灾年的可能性小,且灾害大多都是轻灾,粮食产量比较稳定,适合粮食作物的生长。河北、辽宁、吉林、黑龙江、上海、安徽、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川的气象灾害综合风险指数也较低,均在0.0~1.0之间,这些地区粮食产量比较稳定。浙江、福建、云南、陕西、新疆的综合风险指数为1.0~2.5,要高于江苏、上海等地,属于次高风险区域。贵州、内蒙古、甘肃、山西属于粮食产量不稳定区域,即高风险区域,这里经常发生气象灾害,而且发生的灾害大多比较严重,严重影响粮食产量。例如贵州,这里光照条件差,多雨潮湿,灾年减产程度和风险概率较大等都导致贵州粮食产量的不稳定性。天津、北京、海南、宁夏、青海、西藏是极高风险区,这些地方气象灾害极易发生,从而导致粮食严重减产。例如海南,位于中国的东南沿海地区,地处温带、热带过渡带,为典型的亚热带季风气候,季风气候致使秋冬干旱每5年发生一次;有时在特定的环流影响下使秋雨较多,造成粮食作物根茎腐烂;冬季和早春在北方冷空气的影响下,粮食作物遭受低温冷害,致使减产等。综上所述,这些地区更要做好灾害的应急管理和防灾减灾工作。

3灾损粮食产量的预测

3.1预测模型

研究表明,历史数据对未来的影响是随时间间隔的增长而递减的。因此,更加精确的方法是对各个观察数据按照时间顺序进行加权平均作为预测值。而指数平滑法满足这一要求,此外它还具备简单的递推形式。所谓的指数平滑法是指通过对历史数据平滑平均数的求解,继而对时间序列进行均匀修正的一种方法[5]。本研究把前面所求得的每年各省(市、自治区)由气象灾害所损失的粮食产量作为历史资料,以这些资料来预测出接下来两年全国各省(市、自治区)由气象灾害损失的粮食产量。构建模型[6,7]如下:

设时间序列为q1,q2,...,qt,α为加权系数,则一次简单的移动平均值Mt(1)的计算公式如公式(11)所示。

Mt(1)=(qt+qt-1+…qt-N+1)=Mt-1(1)+(11)

以Mt(1)作为qt-N的最佳估计值,则有:

Mt(1)=+(1-)Mt-1(1)(12)

设α=,用St代替Mt(1),即得公式(12)一次指数平滑法的计算公式,如公式(13)所示。

St(1)=αqt+(1-α)St-1(1)(13)

在一次指数平滑法的基础上再做一次指数平滑,得到公式(14)所示的二次指数平滑法。

St(2)=αSt(1)+(1-α)St-1(2)(14) 公式(13)、(14)中,St(1)为一次指数的平滑值, St(2)为二次指数的平滑值。预测方程为:

t+m=at+btmm=1,2,…,n(15)

at=2St(1)-St(2)(16)

bt=(St(1)-St(2))(17)

3.2预测结果

为了更加快捷地得出各省(市、自治区)各年份的预测值,在MATLAB中对其进行数据处理,编制相应的算法能够更加迅速地得到各年份的预测值。根据公式(2)求得的气象灾损粮食产量,得到2013年全国各省(市、自治区)的灾损粮食产量预测值,如表2所示。

篇4

中图分类号:S42文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)02-0136-06

潍坊市地处山东半岛中部,地势南高北低,西部与南部为山地丘陵,东部为平原,北临渤海湾。四季均有不同气象灾害发生,春季干燥大风,春夏之交冰雹多发,夏季降水集中,洪涝灾害较多,秋季易出现干旱、霜冻、连阴雨,冬季易出现风雪灾害。农业气象灾害一般是指农业生产过程中所发生的导致农业显著减产的不利天气或气候条件的总称,它是影响作物稳产、高产最主要的自然因素,与农业经济效益紧密相连[1,2]。目前,已有许多学者对不同地区的气象灾害进行了深入研究,房世波[3]、卢丽萍[4]等分析了我国农业气象灾害变化趋势和分布特征及对农业生产的影响;王静[5]、孙霞[6]、邵末兰[7]、解明恩[8]、朱保美[9]等分别对山东、河北、湖北、云南、山东德州等地区的气象灾害时空分布特征进行了研究。本文利用1978-2015年资料分析潍坊市主要气象灾害对农业生产的影响及其时空分布特征,对更精确地指导当地农业生产及提高防灾减灾的能力提供参考依据。

1资料与方法

1.1资料来源

本文所用1978-2015年的农作物受灾面积数据来源于潍坊市九个县市区气象局、民政局和《中国气象灾害大典(山东卷)》[10],播种面积及粮食产量数据来源于《潍坊统计年鉴》。

1.2计算方法

1.2.1线性倾向估计用线性倾向估计对农业气象灾害变化程度进行描述,分析潍坊市主要气象灾害的年际变化特征。

1.2.2受灾率因每个地区每年粮食播种面积与遭受自然灾害的受灾面积不等,造成灾害的危害程度不同,本文采用受灾率统一反映各年的受灾状况。

受灾率定义为某一种气象灾害当年农作物受灾面积与当年总播种面积的比值[11]。

1.2.3经验正交函数(EOF)分解[12]利用经验正交函数(EOF)分解将原变量场分解为正交函数的线性组合,用个数较少的几个空间分布模态来描述原变量场。以受灾率作为定量表征指标,应用经验正交函数(EOF)分析潍坊市气象灾害的空间分布特征。

1.3气象灾害类型

1978-2015年潍坊市出现的气象灾害包括冰雹、暴雨洪涝、大风、干旱、雷击、风暴潮、台风、霜冻、低温冻害、大雾、雪灾、龙卷风、蝗灾、雨凇、连阴雨、飑线、赤潮等17种,累计出现230次。其中,冰雹(占全部气象灾害的35.2%)、暴雨洪涝(18.7%)、大风(11.7%)、干旱(7.8%)发生频次较高,占全部气象灾害的73.5%,定义为潍坊市出现的主要气象灾害,故本文对主要气象灾害进行分析。

2气象灾害对农业生产的影响及其年际变化特征2.1气象灾害比重的年际变化特征

为更好地分析每年各类气象灾害的发生特征,将洪涝灾害、干旱、风灾和冰雹四种气象灾害在当年总灾害中所占比重进行统计,分析气象灾害引发的灾害程度。结果(图2)表明,暴雨洪涝、干旱、大风和冰雹灾害的比重分别为14.9%、45.2%、10.6%、29.3%,其中干旱和冰雹是潍坊发生受灾面积最重的两种农业气象灾害。干旱灾害比重超过90%的年份主要发生在1979、1981、1983、2000-2002、2006-2009、2014年,2000年以来的连年大旱造成的损失严重;冰雹灾害比重超过90%的年份主要发生在1982、1986、2004-2005年,每年都有不同程度的冰雹灾害发生,每次发生时造成的受灾面积相对较小,但发生次数较多,农作物受灾损失严重;洪涝灾害比重较大的年份主要出现在1998和2013年;风灾比重相对较少,一般伴随着暴雨、冰雹等天气出现,1988、1990-1995年所占比重在23%~49%。

图21978-2015年潍坊市主要气象灾害所占比重

2.2气象灾害对粮食产量的影响

潍坊是农业大市,农作物种植面积广,粮食产量高,西部与南部属于山区丘陵地带,基础设施薄弱,自然抗灾能力差,受灾强度大,对粮食产量影响较大。从潍坊市农业气象灾害与粮食播种面积、粮食产量之间的关系(图3)可知,农作物播种面积变化较小,略呈增加趋势;随着农业科技水平的提高,粮食产量呈显著增加趋势,气候倾向率达到5.4×105 t/10a(通过了α=0.001的显著性检验),而受灾面积呈显著下降趋势,气候倾向率为7.3×104 hm2/10a(通过了α=0.05的显著性检验),粮食产量与受灾面积呈现明显负相关关系。1978-1979、1981、1984、1987-1989、1992、1997-2002、2014年,主要灾害的总受灾面积较大,粮食产量明显减少;1993-1996、2006-2013年,庀笤趾减少,粮食产量提高。因此,气象灾害对农业生产产生直接影响,成为粮食产量增减的重要原因之一。

图31978-2015年农业气象灾害与粮食播种面积、粮食产量的关系

2.3各类农业气象灾害年际变化特征

潍坊市每年都有不同程度的农业气象灾害发生,受灾面积呈减少趋势,年平均成灾面积为28.7×104 hm2。按受灾比重大小分析干旱、冰雹、暴雨洪涝、大风灾害的年际变化特征。

2.3.1干旱灾害年际变化趋势干旱灾害虽然发生的频次少,但是影响范围大、持续时间长,受灾程度重。由图4可知,38年来,干旱受灾面积呈波动性下降,阶段变化明显,气候倾向率为-4.04×104 hm2/10a,平均受灾面积为19.6×104 hm2。20世纪70年代末与80年代初、1989年、2000年代初与末发生的干旱受灾面积最大,最大值出现在1979年,达93.3×104 hm2,1999-2002年连续干旱受灾面积达147.9×104 hm2,

变化趋势

2006-2011年连续干旱受灾面积达162.2×104 hm2;干旱受灾面积在平均值以下的年份有1980、1982-1983、1985-1996(除1989)、1998、2003-2005、2009、2011-2013、2015年,其中有17年未发生过干旱灾害,受灾面积统计结果为0。

2.3.2冰雹灾害年际变化趋势冰雹是一种局地性较强的农业气象灾害,潍坊市冰雹常出现在每年的5-6月份,正值农作物成熟收获季节,而且冰雹发生频次高,遭受冰雹的地区易产生严重的损失。从图5冰雹受灾面积的变化趋势可知,冰雹受灾面积呈显著减少趋势,气候倾向率为-2.1×104 hm2/10a,年平均成灾面积为4.1×104 hm2。38年中,除1992、2011、2013年未发生冰雹灾害外,其余年份均发生不同程度的冰雹灾害,受灾面积最大的年份发生在1987年,达30.8×104 hm2。统计资料显示,1987年5月23日凌晨发生冰雹天气,冰雹大者如鸡蛋,持续10~15 min,同年7月7日,降雹持续20 min,地面冰雹厚度5 cm,最厚的地方达7 cm以上,因冰雹局地性强,冰雹多发区易产生较严重的灾害。

2.3.3洪涝灾害年际变化趋势洪涝灾害主要是短时间内降水量大而造成的一种灾害,潍坊地区遭受暴雨、大暴雨时易发生洪涝灾害,以夏季雨涝为主。从图6可知,洪涝受灾面积变化趋势不明显,呈波动性变化,年平均成灾面积为3.4×104 hm2。1987年与1997年受灾面积的变化幅度呈主高峰,分别为30.8×104 hm2与45.1×104 hm2;1990、1998-1999、2012年,洪涝受灾面积的变化幅度呈次高峰;1978-1986连续9年、2000-2011连续12年受灾面积低于洪涝年平均受灾面积,除1981、1984、1986、1989、1991-1993、2002、2006、2014年未发生洪涝灾害外,1996年受灾面积最小,为30 hm2。洪涝灾害虽然发生的次数少,但危害很大,1997年8月19-20日,潍坊各县市区均遭受了特大暴雨袭击,直接经济损失达16.55亿元。

2.3.4大风灾害年际变化趋势潍坊市春季的干燥大风易引发风灾,出现6级(平均风速10.8 m/s)以上大风时,对农作物生长的影响非常大。由图7可知,大风受灾面积呈显著减少趋势,气候倾向率为0.9×104 hm2/10a(通过了α=0.05的显著性检验),年平均成灾面积为1.6×104 hm2。在20世纪70年代末80年代初和80年代末90年代初,风灾面积较大,最大年份出现在1988年,受灾面积达15.4×104 hm2,其次出现在1990年,受灾面积达11.0×104 hm2,1994-2015年连续22年大风受灾面积小于年平均值。统计资料显示,1988年6月1日,潍坊全市遭受大风袭击,平均风力7~9级,局部10级以上;1990年7月15-16日,潍坊全市遭受暴风雨袭击,风力达8~10级,局部11级以上,这种范围大、持续时间长、风力强的大风出现在春夏季节,造成损失较高。

3.1总气象灾害的空间分布特征

利用EOF正交经验函数分析1978-2015年9个县市区38年气象灾害的空间分布特征。图8显示,受灾率大值区主要出现在潍坊西部与南部,临朐受灾率最大,为0.211,其次是诸城、安丘,受灾率分别为0.209、0.193;东部、北部受灾率相对较小,高密受灾率最小,仅为0.119,其次为寿光和寒亭。潍坊西部与南部为山区和丘陵地形,易发生干旱、冰雹、洪涝等气象灾害,受灾率较高,成为气象灾害的重灾区,北部地区易出现风灾,风灾影响面积较小,东部受灾率低,受灾程度相对弱。

3.2四种气象灾害的空间分布特征

从图9a干旱灾害分布可知,西部临朐、青州、昌乐的旱灾最为严重,其次是东北部的昌邑和寒亭,再次是诸城和安丘的西部,受灾率在0.102~0.147,其他地区的受灾率均在0.008~0.010。可见,西部是干旱的重灾区,西部山区地形造成土壤水分丧失快,影响了农作物的播种及生长,易引发旱情;旱灾持续时间较长,局部性或区域性的旱灾经常发生,统计资料表明,潍坊地区易发生春夏连旱、夏秋连旱等,连旱造成的灾害更加严重。

从图9b冰雹灾害分布情况可知,安丘西部和临朐南部的雹灾最严重,受灾率分别达到0.061和0.053,其次是潍坊南部的诸城、西部的青州和西北部的寿光,受灾率在0.044~0.048,再次是昌乐、寒亭和昌邑,受灾率在0.003~0.004,东南部的高密受灾率最小。冰雹灾害是一种局地性很强的气象灾害,虽然影响范围小,但对农业生产的危害较为严重[13],潍坊西部山区与南部丘陵地带是冰雹多发地。

洪涝灾害分布情况可知,潍坊南部的诸城灾情最严重,受灾率为0.054,其次是安丘和昌妨降兀受灾率在0.003~0.004,潍坊西部和北部灾情最轻,受灾率0.010。对比图9a和9c可知,潍坊西部、南部的旱灾和洪涝灾害分布基本成反向变化。

从图9d风灾分布情况可知,潍坊北部的寒亭、寿光、昌邑是风灾的重灾区,受灾率最大为0.009,其次东南部的诸城和高密,风灾最小的地方出现在西部的临朐,受灾率不足0.001。潍坊北部频临渤海湾,受海陆热力性质差异大的影响,北部的风力较大,易出现大风天气,对露地农作物的影响较大。

4结论

利用1978-2015年38年资料分析潍坊市农业气象灾害对农业生产的影响及其时空分布特征,主要结论如下:

(1)潍坊市出现的气象灾害有17种,累计出现230次,出现最多的是冰雹、暴雨洪涝、大风、干旱,灾害比重的年际变化也很大,受灾面积比重分别为29.3%、14.9%、10.6%、45.2%,干旱和冰雹灾害最为严重。

(2)气象灾害与粮食产量呈负相关关系,即受灾面积大,粮食产量低;受灾面积小,粮食产量高。

(3)潍坊市总气象灾害受灾面积以7.3×104 hm2/10a速率呈下降趋势,年平均成灾面积为28.7×104 hm2。干旱受灾面积呈波动性下降,20世纪70年代末与80年代初、1989年、2000年代初与末发生的干旱受灾面积较大;冰雹受灾面积呈显著减少趋势,除1992、2011、2013年三年外,每年都会出现冰雹灾害;暴雨洪涝灾害变化趋势不明显,呈波动性变化,1987与1997年受灾面积的变幅出现两个高峰;大风受灾面积呈显著减少趋势,20世纪70年代末80年代初和80年代末90年代初,风灾面积较大。

(4)潍坊市主要气象灾害出现在西部与南部,临朐受灾率最大,其次是诸城、安丘,东部与北部受灾率小。各种气象灾害的空间分布不统一,干旱灾害多发生在西部的临朐、青州、昌乐,其次是东北部的昌邑和寒亭,再次是诸城和安丘的西部;冰雹灾害分布范围大,安丘西部和临朐南部的雹灾最严重,其次是南部诸城、西部青州和西北部寿光;洪涝灾害多发生在南部诸城,其次是安丘和昌乐,潍坊西部、南部的旱灾和洪涝灾害分布基本成反向变化;风灾主要出现在北部的寒亭、寿光、昌邑,其次东南部的诸城和高密。

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山 东 农 业 科 学2017,49(2):142~146Shandong Agricultural Sciences山 东 农 业 科 学第49卷第2期王可,等:济宁青山羊微卫星标记多态性分析DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2017.02.030

篇5

为了便于分析,把造成一定的经济损失,但未造成人员伤亡的气象灾害定为一般旅游气象灾害;把造成一定的经济损失的同时造成人员伤(亡)或失踪的气象灾害定为严重旅游气象灾害;把一般气象灾害在年内发生最早与最晚日期之间的时段定为灾害期;把严重危害在年内发生最早与最晚发生日期之间的时段定为严重灾害期。本文主要以对游客有危害的气象灾害作为分析对象。

青海旅游气象灾害概况

青海的旅游季节集中在5~10月份,而沙尘暴、雪灾、冻害等灾害,大多发生在10月至翌年4月份,即适宜旅游季节以外,对旅游设施、交通、自然景观会产生一些影响,但对户外活动的旅客影响甚微。对于出现在5~9月份冰雹、暴雨洪涝、雷电、高温、大雾、龙卷风等灾害而言,灾害期与适宜旅游季节相重叠。高温、大雾、龙卷风等灾害虽有发生,但次数极少,24年累计仅为2~8次,且危害区域小、持续时间短,对游客危害也很小。因此,确定暴雨洪涝、雷电、冰雹灾害是青海旅游业的主要气象灾害,见表1。

青海旅游气象灾害时空特征

1时间变化

1.1日变化

日内,冰雹灾害发生于11时至次日05时,相对集中在15~19时(占降雹总数的58.2%);16~17时为日内最易发生冰雹灾害的时段,占日降雹总数的18.1%。05~10时未出现过冰雹灾害,见图1。暴雨洪涝灾害在日内每个时次均有发生,16~22时发生的暴雨洪涝灾害的比例明显高于其它时次,占暴雨洪涝灾害总数的55.0%;20~21时为日内最易发生暴雨洪涝灾害的时次,其它时次均在4.2%以下。雷电灾害发生在11~23时,此时段发生的雷电灾害占日雷电灾害总次数的92%;相对集中在13~22时,占日总次数的86%;16~17时是日内最易发生雷电灾害的时次。00~01时、03~05时虽有雷暴灾害发生,但次数较少,仅为6%,见图1。

1.2年变化

统计表明:青海冰雹灾害的一般灾害期最早从5月上旬开始,最晚在10月上旬结束。6~8月份为灾害集中发生时期(占年发生次数的95.2%)。灾害期历时152d。严重灾害期开始于5月下旬,结束于9月上旬,为时103d。严重灾害期较一般灾害期短49d。暴雨洪涝灾害的一般灾害期最早从4月上旬开始,最晚在10月上旬结束。6~8月份为灾害集中发生时期(占年发生次数的89.7%),灾害期历时184d;严重灾害期开始于4月下旬,结束于9月下旬,为时150d。严重灾害期较一般灾害期短34d。雷电灾害的一般灾害期最早从4月中旬开始,最晚在10月下旬结束。5~9月份为灾害集中发生时期(占年发生次数的96.2%);历时200d。严重灾害期于4月中旬开始,9月中旬结束,为时160d。严重灾害期较一般灾害期短40d,见图2。年内严重灾害主要集中在5~8月份,6~8月份为青海严重灾害高发期,见表2。

1.3年际变化

分析表明:年际间的冰雹、暴雨洪涝和雷电灾害次数表现出增加趋势。其中:1984—1989年,年冰雹灾害次数仅为8.5次/年;1990—1999年灾害次数增加至20.7次/年;2000—2007年高达38.5次/年。暴雨洪涝灾害在1984—1989年间发生次数为3.7次/年;1990—1999年增加至14.5次/年;2000—2007年高达42.4次/年。雷电灾害在1984—1989年间发生次数为0.5次/年;1990—1999年为0.7次/年;2000—2007年高达11.9次/年,见表3。

1.4灾害持续时间

统计表明:雷暴灾害的个例虽较多,但多数记录起、止时间不详,无法进行准确统计和分析,本文仅选择较完整的资料个例进行相关统计和分析。雷电灾害持续时间在31~60min之间的频次达36%;持续时间在61~90min之间的频次为32%;持续时间在91~120min和120min以上的频次为12%;持续时间少于10min和11~30min之间的频次为4%。

冰雹灾害持续时间在6~10min之间的频次达30.2%;持续时间不足5min和16~20min之间的频次为22.1%和20.9%;持续时间在11~15min的频次为17.4%;持续时间在21~30min和大于30min之间的频次为7%和2%。

暴雨持续时间在11~60min之间的频次达32.9%;持续时间在61~180min之间的频次为29.5%;持续时间在181~360min的频次为16.4%;持续时间在小于10min的灾害频次为1.4%,见表4。

2地域分布

2.1地区(州)分布

以主要旅游气象灾害总次数而言,海东地区是青海严重旅游气象灾害高发区,其比例占全省总次数的30.1%;西宁市、黄南州、海南州为严重气象灾害次高发区,占全省总次数的11.8%~19.1%;海北州、海西州、玉树州和果洛州为严重气象灾害低发区,占全省总次数的4.4%~5.9%,见表5。由表5可见,从旅游灾害造成的伤亡人数上看,海南州为灾害伤亡最多地区,伤亡比例占全省伤亡总数的46.2%;海东地区和黄南州是次多地区,占全省伤亡总数的12.9%~16.0%;西宁市和海北州为伤亡人数较少地区,占全省总数的7.9%~8.9%;玉树州、果洛州和海西州是严重灾害造成人员伤亡最少地区,只占全省总数的2.0%~3.5%。

以单一旅游气象灾害而言,西宁市、海东地区、黄南州为青海雷电灾害高发地区和伤亡人数最多地区,24年中先后发生严重雷灾9~13次、造成21~34人(次)伤亡,分别占全省严重雷灾发生次数的17.0%~24.5%和伤亡人数的17.4%~28.1%。海西州和果洛州是严重雷灾发生最少地区,24年间,只发生过2次,占青海严重雷灾发生次数的3.8%和雷灾伤亡人数的3.3%~5.7%。西宁市、海东地区、海北州、海南州是青海冰雹灾害高发地区。海南州、海东地区、西宁市为青海暴雨严重灾害高发区,占总次数的16.7%~29.5%。果洛州24年间未发生暴雨严重灾害,见图3。

2.2县级分布

由图3可见,西宁市的湟中县、湟源县、大通县;海东地区的化隆县、互助县、民和县、平安县、乐都县;海北州的门源县、刚察县;海南州的同德县、兴海县、共和县是青海省内冰雹灾害多发县份。海南州的贵德县、共和县、贵南县、兴海县;海东地区的化隆县、民和县、循化县、平安县;黄南州的同仁县;海西州的都兰县、天峻县是暴雨洪涝灾害多发县份。西宁市的大通县、湟中县、湟源县;海东地区的互助县、化隆县;海北州刚察县;黄南州的泽库县、河南县则是雷电灾害多发县份。

结论及建议

(1)青海最佳旅游时期与冰雹等灾害的灾害期重叠,暴雨洪涝、雷电、冰雹是青海主要旅游气象灾害。灾害期在150~200d之间。6~8月份为年内旅游气象灾害次数最多时段。

(2)年际间的暴雨洪涝、冰雹和雷电灾害的年次数存在持续增多趋势,但检验表明这种增多趋势不明显。

(3)海南州、海东地区、西宁市为青海最易发生旅游气象灾害的地区;海西州、黄南州和海北州为青海旅游气象灾害较容易发生地区;玉树州和果洛州发生旅游气象灾害的机率较低。湟中县、兴海县、贵德县、化隆县、大通县、湟源县是青海旅游气象灾害易发和危害最重的县份,班玛县、久治县、治多县、玛多县是旅游气象灾害发生次数较少、危害较轻的县份。

(4)冰雹、暴雨洪涝、雷电灾害次数在年际间呈现出的增长趋势除与全球性气候变暖有直接关系外,与当地经济发展、人口增加以及环境保护有密切的关系,这个关系有待于以后进一步分析和研究。

篇6

中图分类号:S421;TP302.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)24-6161-05

近几年气象灾害的频繁发生,加大了对气象防灾手段的要求。从气象预警手段的角度出发,基于浏览器/服务器模式(B/S)架构的气象预警信息平台被开发与应用[1,2]。伴随着国内互联网的普及与发展,各省、市气象局都加大了对B/S气象预警信息系统的重视与投入。不过从这类系统运行的流程来看,其信息获取主要靠用户主动搜索而来,实施过程中,很容易错过预警信息的第一时间,因而难以达到预警的及时通知目的。

由于Android开放的软件平台和可扩展的用户体验[3,4],近两年Android市场份额不断攀升,加上智能手机的便携性和其计算性能的不断提高,利用Android智能手机实现气象预警将会是一个切实有效的手段。随着移动GIS技术和推送技术的发展,基于地理位置的实时推送技术在不同领域已经有了一些成功的应用和理论研究[5-7]。但笔者在实际应用中发现,由于国内防火墙的原因,国外有些推送服务在国内并不稳定,而一些开源推送的方案目前又不太成熟。综合气象预警的实际情况,本研究采用第三方推送平台提供的推送服务,确定以客户机/服务器(C/S)作为系统架构,利用Android手机定时获取用户所处的地理位置信息,将用户所处位置的灾害情况主动推送到用户的手机端,实现气象灾害预警的自动化和智能化。

1 关键问题分析

1.1 基于推拉的混合机制

要完成预警信息通知提醒功能,就会涉及到选择推(Push)还是拉(Pull)[8]模型。这两种模型的主要区别在于发起的主体不同,推的主体一般为信息的发起者,拉的主体一般为对信息的请求者。表1为两种模型的具体对比。

通常气象预警信息中,预警时间周期具有不确定性和随机性。手机客户端中如果采用拉的方式定时获取预警信息,这种轮回机制难以在时效性和手机端电量和网络流量之间保持平衡。经过分析对比后可以做如下改进:建立自己的气象灾害专用服务器,在专用服务器中定时拉取Web服务器中气象预警信息,同时通过推送服务器,由推送服务器主动通知客户端灾害预警提醒,这不仅可以解决手机端流量和电量消耗的问题,也可以达到灾害预警时效性强的效果。其基本信息处理时序如图1所示,专用服务器采用拉的模式,定时地从Web服务器中获取气象灾害预警数据,得到数据后,断开连接,并在本地进行处理,判断是否为新的灾害预警,将新的灾害预警城市列表,通过推送接口传递给推送服务器,由推送服务器采用推的模式,将预警提醒主动推送到客户端列表中。此时,客户端会收到一个预警提示,客户端向专用服务器请求具体预警内容,返回到本地手机客户端,最终在本地客户端以可视化的界面显示出预警具体详情。假设专用服务器定时地从Web服务器中拉取预警信息的时间周期为T0,灾害预警发生的时间依次为t0,t1,t2…tn,对于?坌t′,t″∈(t0,t1,t2…tn),且t″>t′,为了保证系统不错过每次最新出现的灾害预警,则必然要满足如下关系,即T0≤min{t| t″>t′|}。因此在气象专用服务器上要尽可能地将拉取周期的时间间隔设置得短一些,以满足上述关系。

1.2 推送技术方案

为实现实时推送,选择推送的方案必须要考虑如下几点:第一,实时性好;第二,长连接的机制能够保证手机端流量和电量消耗较少;第三,客户端如果掉线,最好能够有自动重连的机制。就目前来看,为方便开发者推送服务的接入,各大移动操作系统平台都集成了自己的一套推送服务接口。例如苹果的APNS、微软的MPNS以及谷歌的C2DM。然而就Android平台实际使用情况来看,国内使用谷歌的C2DM服务并不稳定,因此,为稳定地实现气象预警灾害推送,C2DM方案并不可行。另一个在Android平台下实现推送服务的方案是采用开源工程Androidpn,是基于XMPP协议实现的,其协议复杂冗余,没有针对手机应用做必要的优化和改造,使用费电,耗流量。经过调查发现,由国内个信互动网络科技有限公司开发的推送服务可靠且相对稳定,电量与流量消耗也相对较少,其掉线重连的机制也使得在线长连接得到了有效保障。Android应用程序开发者提供了一系列基于Android平台的应用程序接口,整个体系架构简单,简化了推送的开发成本,为搭建自己的推送平台提供了一个快速的通道。因而本研究使用由该平台提供的推送服务,其特点是支持文件加密透传,开发者可以对透传信息进行加密,从而不必担心信息的泄漏。

2 系统整体结构

系统采用C/S的架构可以充分利用服务端和客户端硬件的优势,将繁重的计算任务交给服务端完成[9,10],减少客户端的计算负载,整个系统结构如图2所示。

1)专用服务器。气象专用服务器用于分析处理气象灾害预警信息,将需要预警的用户列表,通过推送服务器提供的WebService,将处在灾害预警位置的客户端列表发送给推送服务器。同时,专用服务器需要一个网络IP地址和端口号,用于与客户端的通信,包括获取用户位置信息、传递具体灾害预警信息等。

2)客户端。基于Android平台设计的客户端,利用Android手机提供的网络定位功能和GPS定位服务定时地获取用户所处的地理位置,以捕捉变化的用户位置信息,并将变化后的用户位置提交给专用服务器,以便第一时间让所处变化后的区域的用户能够接收到该地的气象灾害预警提醒。应用的关键是用户必须在Android系统设置选项里启用定位服务,包括GPS定位和网络定位服务,否则无法实现与用户位置有关的灾害预警提醒推送。客户端采用推送服务提供的Android客户端SDK,负责推送服务器的长连接通信,并利用该平台提供的推送接口负责接收推送服务器推送过来的信息推送提醒。

3)推送服务器。直接实现推送信息的载体,能够在高并发连接的情况下与客户端保持持久的通信,向提供WebService接口,接收专用服务器传递的推送客户端列表,并最终将信息推送至传递过来的客户端列表中。

4)Web服务器。气象灾害预警信息的来源,由第三方气象公共服务系统提供,采用格式化的XML数据,采用HTTP的通信方式为用户提供气象灾害预警信息。

5)数据库。系统采用Oracle数据库。数据库与气象专用服务器相连,在系统运行时动态地更新数据库信息。

3 系统设计

系统设计主要包括两方面的功能,即灾害预警到来时客户端的及时信息提醒功能和可视化的预警详情查看功能。图3为整个系统的框架模块设计,具体包括两个方面,即气象专用服务器设计和Android客户端设计。

服务器端与的信息交互是双向的,抛开整个服务器的内部构建来看,实际上是一个输入-处理-输出的系统处理机制。根据气象专用服务器的功能特点,服务器端架构采用分层的软件设计思想以提高软件未来的扩展性能。软件架构包括3个层次:通信层相当于输入和输出的一个接口,所有数据的传递和交换必须由通信层来解决,包括气象预警资料的获取,与推送服务器的交互以及和客户端用户之间的信息交互。服务层是服务器端工作的核心组件,为实时预警推送和用户信息管理提供支持。为满足气象灾害预警实时性要求高的需求,该层设计了气象灾害监控服务,实时监控气象灾害预警信息的变化。系统服务器端采用Oracle作为数据库系统的业务数据支持,提供了3种数据内容,即历史数据、实时预警信息数据和用户基本信息数据。

Android客户端采用MVC的设计理念,相对应的3个模式为视图显示模式、事件控制模块和业务数据处理。用户在使用本系统软件时,应有一个方便简单的入口,客户端的视图显示用以解决用户和系统交互的问题,是系统使用的功能导航,拥有3个用例,包括系统设置、预警提示和预警查看。事件控制模块负责分发和处理相应的业务数据请求,并将结果显示在视图上,是业务数据处理和视图显示的一座桥梁,在Android系统中主要由Activity完成。业务数据处理模块是MVC 3层架构中的数据模型,是客户端数据处理的核心组件。

4 关键技术的实现与分析

4.1 基于位置的信息采集

Android客户端提供了两种不同的定位方式:网络定位和GPS定位。用户的位置通常是动态变化的,但变化范围绝大部分又限于一定区域之内,如果在一个小的区域范围之内变化,可以视为没有发生位置改变,对于气象预警的结果没有什么影响。本系统中以一个行政规划区(以市级单位为例)为地理变化单位。为方便将地理的经纬度转换为相应的地理位置信息,Android手机端采用百度定位SDK。为使服务器知道用户最新地理位置信息,笔者采取了如下的解决方案:首先由用户通过系统设置选项,设置好定位时间间隔,并保存到系统参数的配置文件中;其次开启Android后台服务(Service),在主线程中注册百度定位监听,并读取系统参数配置文件,设置好定位时间间隔;最后通过百度地理定位监听方法onReceiveLocation(BDLocation location),获取用户当前地理位置信息LocUpdate,同时把本次地理位置信息更新到本地数据库中,从数据库中读取用户上一个地理位置区域LocPrevious,并做两次位置对比,如果位置不同,则启用位置更新方法LocNotify Server(String LocUpdate),将用户最新位置信息通知给服务器。

4.2 预警信息推送

在系统运行中,气象专用服务器要定时地从Web服务器端拉取气象灾害预警信息数据并做处理,将最新的预警数据存到实时预警信息数据表中,同时将历史气象预警信息插入到历史数据表中,因而实时预警信息表中的内容是动态变化的。鉴于气象灾害预警的及时性要求,本系统的预警信息推送采用了两种机制保证信息的及时性:实时预警信息监控机制和实时推送服务。每次服务器端气象数据获取模块拉取的气象预警数据要与上一次的预警数据进行对比,并将最新的预警数据存到实时预警表中,同时将过期的气象预警信息删掉,以保证实时预警表中的数据都是最新的预警数据。这样实时预警信息表中的数据都有一定的生命周期,而其生命周期就是定时拉取Web服务端的时间间隔,设为T0。监控模块要开启定时器定时地扫描实时预警信息表中的数据,检查是否存在最新预警信息。由于不能重复向用户发送预警信息,也不能让用户错过预警信息,定时器的选择要与实时预警数据的生命周期(T0)一致。其处理流程如图4所示。

4.3 可视化气象灾害预警显示

手机端结合百度地图以可视化的方式为用户提供灾害预警的查看方式。本地出现气象灾害时,会在手机端通知栏出现灾害预警提醒标志,当用户点击预警标题时,就会跳转到气象灾害预警页面,如图5所示。

1)Android异步线程实现。当用户启动一个页面时,系统会分配一个默认的主线程给相应的页面,但是要获取实时预警信息,实现与气象专用服务器端信息的交互,应避免直接在主线程中实现网络数据下载,否则可能导致主线程堵塞,影响用户的使用体验。因此,该模块中采用了基于Android平台异步线程的设计方案,当启动主线程后,开启一个实时预警信息下载线程,下载完数据后,利用Android提供的线程间传递信息机制,在该线程中向主线程发送通知,由主线程将下载完的数据显示到页面上。

2)用户图层位置显示。为了给用户一个良好的用户交互界面,方便用户预警的定位以及查看周边的情况,系统采用了百度地图实现和用户的交互。系统主要利用百度地图提供的MapView、MapController接口实现地图的显示和地图的操作。通过实现BDLocationListener接口中onReceiveLocation(BDLocation location)方法以获得用户精准的地理位置定位,同时自定义自己的图层类,通过继承百度地图ItemizedOverlay类,重写其中的draw方法,以圆形阴影区域显示用户周边情况,最终通过MapView将自定义的图层叠加到底图上,从而实现更加丰富的图层显示。

4.4 流量分析

气象预警信息资料处理的时效性和基于手机端的流量控制是本系统应用的特色。以1 d的全国各地气象预警信息为例,从内容和数目上看,多则数十条的气象预警条目,少则仅有几条甚至没有气象预警的;从频率上看,也是难以估计的,这与气候、季节和地域密切相关,其结果存在着随机性。在同等条件下,服务器端轮询拉取气象预警信息和客户端轮询拉取Web气象预警信息频率一样的情况下,采用推拉混合机制模式对客户端流量控制要明显优于单一的手机端轮询机制,图6为在轮询周期间隔为0.5 h,流量监控采样周期为1.0 h的情况下两者流量对比分析。从图6中可以看出,混合机制对手机的流量控制要优于手机端轮询机制,而且在同时提高轮询频率、增加预警时效性的情况下,混合机制的流量控制优势更加明显。试验结果受网络环境和Web气象预警的频率制约,通常情况下网络环境不好时流量消耗会略微提高。

5 结语

本系统以Android手机终端作为预警信息传播媒介,初步实现了基于用户地理位置的预警信息推送,用户不再需要自己去手动获取预警信息,而是由服务器端实时地根据用户所处的地理位置实现智能化的预警信息推送。系统的研究工作虽然是在气象预警背景下提出与实施的,但是对于其他行业,例如城市交通管理、农业气象灾害预报等都具有一定的参考价值与意义。

参考文献:

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一、提高农业气象服务水平的现实需要

若干年来,我国北方地区的农业主要是在自然条件下进行的生产活动,天气变化对整个农业生产活动和作物生长过程影响较大,天气等自然现象中的光、热、水、气的某种组合对当地的某项生产有利,形成有效的农业自然资源,而对另一种不同的组合状态下的农业生产有害,构成农业自然灾害,这就是传统农业中的“靠天吃饭”。近年来,随着科学技术的发展,设施农业、特色农业已成为广大农民增加收入的有效手段之一,在设施农业的种植户中有相当一部分的农民订制了天气预报手机短信,还有的通过拨打气象服务电话进行咨询。在一少部分的农民温室中,安装了简易温度表,根据天气预报和实测温度的高低,进行保温和通风管理。在关键农时季节的气象条件和预报信息的服务情况对农民一年收入起着极其重要的作用。传统农业种植格局和“靠天吃饭”的被动局面即将告别历史舞台,而新型农业生产正在向规模化、效益化、现代化的发展方向迈进,科技生产力以不可阻挡之势发展,自然气候对农业生产的影响问题必须解决。农业气象服务是指从农业生产需要出发,在天气预报、气候预测、农业气象预报的基础上,结合农业气象指标体系、农业气象定量评价技术等,预测未来对农业有影响的天气条件、天气状况,并分析其对农业生产的具体影响,提出有针对性的措施和建议,为农业生产提供指导的农业气象专项业务。农业气象服务项目应该多元化,与解决农业生产过程中遇到的实际问题密切结合,提高农业气象服务工作的实效是当前面临的最大现实问题,对提高整个社会的防灾减灾意识有着重要的现实意义。

二、农业气象服务工作的基本内容

通过有效开展农业气象预报和天气变化咨询等信息和科技服务工作,对农业生产提供有价值的指导和建议,从而实现合理利用气候资源,规避恶劣气象环境因素,采取有效的农业保护措施,促进农业生产向规模化和效益化迈进,进一步降低由于自然灾害及其它环境因素造成的损失,提高农业生产综合效益。为此,农业气象服务工作要利用现代化设备和计算机信息技术优势,进一步提高服务质量和效益。首先要依托计算机及其它现代通讯技术,密切关注天气变化对当前农作物的影响,及时灾害性天气预报和预警,遇到灾害性天气立即深入田间调查,在对气象灾害的影响作出分析后提出合理化生产建议,把针对广大农民和农业生产的实用气象信息及时送到农民的手中,开展农业气象专题信息服务工作,为当地政府和相关部门提供有针对性的气象信息,切实帮助农民做到有效而及时的防灾减灾工作。开展农业生产基本状况以及关于自然气候的年景预测,开展大宗单项经济作物的年景预报,开展针对设施农业和特色农业的气象服务工作,制作详细的农业气象服务信息。定期深入农业生产第一线,否则观测资料与农田的实际情况有时会出现差距,需要农业气象工作者根据天气变化适时指导农民利用气象信息和技术,进一步加强气象科学普及工作,让农民了解气象,让气象走进农村,切实服务农民。在重大气象灾害发生前,通过各种媒体及时向社会预警信息,特别是向订制气象手机短信的农民用户及时对农业生产有影响的气象信息。及时把气象预警预报信息通过电话等方式通知给农民,让农民对突发的气象灾害提前做好预防工作,把气象灾害造成的损失降到最低限度。

三、强化计算机应用与农业气象服务工作的结合

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短信模块作为一种无线通讯技术,在信息、信息监控、双向互动等领域,有着传输稳定、成本低廉、易于扩展等特点,应用十分广泛。应用短信模块(短信猫)、数据库技术和XML技术等,实现了气象预警信息互动系统主要功能。以下就气象预警互动系统中短信数据库技术的应用进行了分析,讨论了短信模块技术和数据库技术在气象预警领域的应用,旨在提高短信数据库在气象预警互动系统中的现实功能,为人们提供气象服务。

一、气象短信业务优势

短信是手机终端服务中除语音通话外最基本、最常用的服务,气象部门服务中心通过与电信运营商合作开展基于手机短消息的气象预报信息服务,已成为当前气象信息服务中最主要、最快捷、覆盖面最广的传播方式之一,其优势主要表现在以下几个方面:

1、权威性和时效性。气象短信内容由气象部门直接提供,并直接面对客户,保证了气象信息的权威性,避免出现延时、错误的转述预报而失去气象信息真实性;遇到突发性灾害天气发生,气象短信可迅速高效地进行传递,时间可提前至前1小时甚至几分钟,确保用户无论是在本地还是外地都能第一时间接收到最新气象信息,充分发挥了手机短信的时效性。

2、专业性和实用性。气象短信内容丰富多彩,可满足不同用户的不同需求,短期天气预报及中长期天气预报预测、天气实况等专业,还可在基本天气信息基础上增添生活指数预报,如紫外线指数、晨练指数、舒适度、出行及穿衣指南等实用性气象信息;气象短信定制方便、费用低,适应人群广,还可免费获得节假日天气预报、气象灾害预警预报及防范建议等。

3、灵活性和多样性。气象短信的不会受到时间和空间限制,可采取定时或根据天气变化随时紧急,用户接收信息同样不受时间和地点影响,且信息覆盖面广;作为预警信号的重要渠道,成为突发事件的有效传递手段,是领导及相关部门提前做好指挥调度和开展防灾减灾工作的信息保证,可实现群组及用户转发的多样性,方便、快捷,节省了人力和物力。

二、气象短信系统的概述

1、气象信息员信息数据库。按应急联系人、气象协理员、气象信息员类别,对气象灾害预警对象进行分区域、分级别管理。支持指定格式的Excel信息表的导入功能,实现录入、查询、统计和信息维护、日志管理等功能。

2、信息。利用短信模块实现气象信息快速和传递,为气象信息员及时提供气象预警信息,对下行信息进行查询、统计。

3、信息上报。气象信息员通过手机短信规定格式上报灾情。气象部门对信息员上报的灾情调查信息,可进行统计、查询,完成上报信息审核、转发、审签、导出等操作。

4、信息交互。以手机短信形式气象信息员工作动态、气象科普、灾害防御、政策法规等工作信息。通过定期下发短信对气象信息员开展气象科普知识和防灾减灾技能知识培训。

三、短信模块技术应用及编码

1、短信通讯接口。短信模块俗称短信猫,是一种内嵌GSM无线通信模块的工业级MODEM,插入移动运营商的手机SIM卡,可以与移动运营商的短信中心建立无线连接[3]。在该系统开发中,短信模块通过串口RS232与计算机连接,基于WINDOWS系统开发,采用底层API串口通讯技术与标准 的GSM AT指令集,达到当前信号检测、短信单发或群发以及新信息的接收、通讯录操作等功能。开发语言采用C/C++、开发环境VC++,系统数据库采用Access 2003。建立一个以短信模块收发为基础的信息平台,从而实现气象部门和气象信息员的双向互动。

2、GSM AT指令支持。首先连接设备,将设备接入电脑,安装设备驱动。运行该系统,打开指定串口。向串口发送AT指令,判断串口是否可以正常操作。如果设备连接成功,程序将自动检测SIM卡及当前信号强度,自动下载SIM卡信息。初始化设备,使用AT+CPIN指令检测SIM卡是否存在,如果存在则系统继续下一步操作,否则提示无SIM卡,并自动关闭串口。信号检测,通过发送AT+CSQ来检测当前设备的信号强度。设备信号强度范围为:1-31,如果返回99表示无信号,31表示信号最好。下载SIM卡信息,同样需要设置短信存储类型,指令为AT+CPMS=“SM”。设置成功后,将自动下载SIM卡信息并同时保存至该系统“收件箱”(SMS_Inbox)表中。

3、短信操作。发送短信AT指令:在发送短信之前,确定使用PDU模式发送,设置指令为:AT+CMGF=0。设置成功之后再发送短信,指令为:AT+CMGS。信息接收:开启一个线程,在设备初始化成功之后,线程将启动。并时时向串口发送AT+CMGL=0来检测串口是否有新信息到达。信息群发:定义一个存储当前要发送短信的联系人的Vector容器。使用FOR循环发送:如果一条信息发送成功则自动保存在“已发件箱”(SMS_Sendbox)表中。如果发送失败则保存至“未发件箱”(SMS_Outbox)表中。信息删除:支持对短信的删除,使用AT+CMGD=信息索引;如果发送成功,则返回OK。

4、XML语言应用。系统开发中,大量使用了XML可扩展标记语言 (Extensible Markup Language, XML) ,对天气预报、工作动态、气象科普、防灾减灾知识等短信息模板进行结构性的数据标记和定义。

四、气象短信应用的意义及其发展趋势

该系统通过短信模块技术、数据库技术和XML技术的共同使用,为气象部门和气象信息员搭建了畅通、有效的信息交互平台,满足了气象预警短信全网发送的需求,提高了发送能力。气象信息员信息数据库结构完整、数据管理规范。短信下发、上报、转发、审核等功能非常实用,在发送气象灾害预警信息的基础上,丰富了气象服务内容,扩充了气象信息员管理职能,便于各级政府和气象部门及时了解气象灾害预警信息使用效果,采取防灾抗灾对策,促进气象应急管理工作向基层延伸。

通过对该系统开展业务应用检验,在暴雨、干旱、雷电冰雹大风等灾害过程中,为气象信息员免费气象灾害预警信息。基层气象信息员通过手机短信向预警互动平台报告灾情及时,受灾情况描述正确,为指导抗灾救灾提供了重要决策依据。

今后,要进一步提高信息发送速率,引进第三方短信平台和地理信息技术,建立可视化的预警信息管理平台,实现“全网、精准”,全面发挥气象信息员的重要作用,不断提高基层气象防灾减灾能力。

结束语

随着高新技术的发展,手机智能化程度越来越高,其接收信息的方式也相应增多,气象服务中心应加强短信新形式的研究开发,如彩信功能、语音短信功能、添加图片、铃声、背景音乐等形式,从而增强气象短信内容的可观赏性、趣味性及时尚气息,发展更多的用户参与使用手机短信业务平台。

参考文献:

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[2]李良序.陕西农村气象防灾减灾知识读本[M].北京:气象出版社,2009.

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1 对我国农业生产造成主要影响的气象灾害

对我国农业生产造成主要影响的气象灾害有干旱、洪涝、台风、冰雹等,在我国发生频率最高、影响最为严重的是干旱,洪涝居第二,其次是风雹。

1.1 干旱 是指长时期降水偏少,造成空气干燥、土壤缺水,使农作物和牧草体内水分亏缺,影响农作物播种和牧草返青,影响农作物和牧草正常生长发育,导致农牧业减产以及河流干涸、人畜饮水困难的一种气象灾害。我国发生的干旱特征是普遍性、区域性、季节性。

1.2 洪涝 指因大雨、暴雨或持续降雨使低洼地区淹没、渍水的现象。雨涝主要危害农作物生长,造成作物减产或绝收,破坏农业生产以及其他产业的正常发展。其影响是综合的,还会危及人的生命财产安全,影响国家的长治久安等.我国洪涝发生具有类似性、普遍性、区域性、破坏性、可防御性。

1.3 台风 台风是热带气旋的一个类别。在气象学上,按世界气象组织定义:热带气旋中心持续风速在12级至13级(即每秒32.7米至41.4米)称为台风.我国台风发生具有季节性、登陆地点不定、旋转性、损毁性、发生时伴有灾害性天气、不可抗拒性。

1.4 冰雹 冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈性气象灾害,冰雹来临时常常伴有大风、暴雨、滑坡、泥石流等自然灾害。具有局地性、历时短、受地形影响显著、年际变化大、发生区域广等特征。

2 主要气象灾害对农业生产的影响及防御措施

2.1. 暴雨 是指24h降水量达50mm或以上的强降水。按其强度又分为3个等级,24h降水量50.0~99.9mm为“暴雨”;100.0~249.9mm为“大暴雨”;250mm以上为“特大暴雨”。内黄属暖温带大陆性季风气候,降水多集中在夏季。暴雨容易引起河流泛滥,淹没粮田,诱发泥石流、山体滑坡等地质灾害,直接威胁人民群众的生命财产安全。暴雨的主要防御措施:一是及时收听收看气象部门的气象灾害预警信息,加固堤防,疏通河道,检查维修农田水利基础设施;二是及时组织抢收或排除田间积水,防止内涝淹死作物;三是维护房屋农舍,防止大雨冲灌致使房屋或围墙垮塌;四是避开容易发生山洪、泥石流、山体滑坡的危险地段。

2.2 冰雹 是指由积雨云中降落的、一般呈圆球形透明与半透明冰层相间的固体降水,形如葱头,俗称“冷子”。冰雹发生时经常伴随着狂风暴雨和电闪雷鸣。冰雹极易砸伤人畜、毁坏禾木,造成农作物减产,甚至绝收。冰雹的主要防御措施:一是对成熟的作物要及时抢收;二是在多雹地带,植树造林,增加绿化面积,改善地貌环境,破坏雹云的形成条件;三是多雹灾季节,农民下地劳作时要随身携带防雹工具,同时气象部门要适时开展人工消雹作业,以降低灾害损失。

2.3 连阴雨 是指连续5d以上有降水,且累计降水量≥30mm的天气过程。内黄连阴雨天气多出现在4月上旬至11月上旬之间,其中7、8月最多,是该地区较为严重的自然灾害之4.连阴雨期间,雨水多、湿度大、光照少,不利于农作物的生长发育和成熟作物的收获,连阴雨对小麦、棉花、大豆、花生的品质影响较大,发生在播种期的连阴雨致使播种推迟,导致庄稼欠收减产。连阴雨的主要防御措施:一是根据气象预报,及时做好粮食抢收抢晒工作;同时做好隔湿防潮,以防霉变;二是连阴雨期间做好清沟排水,防止内涝和渍害;三是为农作物喷洒农药时在药液中增加粘着剂,如把适量的植物油、豆粉、淀粉等加到药液中,以保证施药效果。

2.4 寒潮 是一种严重的灾害性天气过程。由于冷空气的入侵,使气温在24h内剧降8℃以上,而且在这一天内最低温度又在4℃以下;或48h降温10℃,最低气温在4℃以下,称为寒潮。寒潮过境时,常伴随6~8级的偏北大风,使沿途气温骤降,容易引发冻害,对农业、畜牧业造成危害。寒潮的主要防御措施:一是在寒潮来临前,对于已浇越冬水的麦田,要划锄、松土、通气;对于未浇越冬水的麦田,要及时镇压、保温、保墒;二是寒潮来临时大棚内温度下降,造成棚内作物生长放缓,因此要增大肥水供应;三是对大棚进行加固,防止大风

掀棚。

2.5 低温冻害 是指某一时段、某一地域内出现的气温明显偏低影响农作物的正常生长发育的一种天气现象,可分为冷害、寒害、霜冻和冻害4种类型。因此,防御冻害即使麦苗与越冬生态条件相适应。防御冻害可采取以下措施:一是培育和选用抗寒品种,搞好品种合理布局,并根据品种春化特性,合理安排播期和播量;二是提高整地质量和播种质量,培育壮苗越冬;三是可采取灌水、中耕保墒、镇压防冻;四是增施磷钾肥,做好越冬覆盖。

3 降低气象危害程度的对策

3.1 延伸气象服务领域 随着经济社会的发展,农民对气象服务要求越来越高。因此,气象部门必须不断提供系列气象服务产品。一是加强农业防灾减灾服务。灾害发生之前必须一系列气象预报和预警信息,并在灾后实施跟踪调查,撰写灾害影响评估报告。二是加强特色农业气象服务。气象部门应结合当地实际,开发出畜禽、大棚蔬菜和特种水产等类别的气象服务产品。三是加强气象决策服务。应统筹组织农业、气象等部门,加强农业新品种、新技术、新模式推广与运用的气象

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中图分类号 P429 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)21-0170-03

全球气候变暖,自然灾害发生频繁,其中气象灾害造成的损失占到我国各类自然灾害损失的60%以上[1]。自20世纪末期全球气候增暖,导致极端天气现象频发,威胁着人类的生活环境,也对社会与经济的发展造成巨大负面影响。我国受气象灾害的影响较大,各类气象灾害每年给社会生产带来严重影响,经济损失高达GDP的3%~6%[2-7]。暴雨(雪)、台风、大雾、高温等极端天气现象出现频率增加[8-12],气象灾害呈现出突发性与不可预见性,影响范围也逐步扩大[13],因此气象灾害性天气事件越来越引起公众的关注。普兰店市农业种植面积达70%以上,各种极端性灾害天气事件给普兰店市人民群众的生命财产和工农业生产均造成了重大影响。如1983年9月14日普m店市遭受雷雨、大风、冰雹袭击,灾害造成受灾农田51 900 hm2,死亡5人,伤150人,经济损失达1.086亿元。1992年6月7日至7月19日高温无降水,严重干旱,造成全市干旱面积已达播种面积的50%。2004年8月27日夜间至28日,普兰店市出现了强降雨和强阵风天气,造成全市民房倒塌77户237间,农田被淹4 433 hm2,绝收15 hm2;塑料大棚被淹1 659座,倒塌2 378座,桥梁冲坏36座,经济损失达92 115万元。2005年8月8日,受强风影响,造成农作物被风折断2 733 hm2、倒伏6 767 hm2,林木损毁1 639株,经济损失7 918万元。2007年3月4日大暴雪造成全市房屋倒塌21户50间,畜牧养殖业、水产养殖业、电业、交通等皆受灾严重,直接经济损失约为57 700万元。2012年8月3日暴雨天气导致冲毁农田813 hm2、道路冲毁172.46 km、水淹农田6 858.3 hm2,转移人口11 773人。为此,本文从统计学角度对1965―2015年近50年普兰店市的暴雨、大雾、大风、高温干旱、冰雹等5类主要城市灾害性天气特征进行分析,为灾害性天气的预报预警及防灾减灾提供借鉴。

1 资料来源与分析方法

1.1 资料来源

选取1965―2015年普兰店市国家气象观测站资料作为研究资料,灾情信息来自普兰店市相关涉灾部门。

1.2 分析方法

采用线性方程y(t)=a0+a1t对气象要素序列y进行拟合,回归系数a1作为气候变量的倾向率或倾向度,反映气候变量的变化趋势,a1×10表示气候变量每10年的变化[14]。暴雨日数定义为日降水量≥50 mm为暴雨日;大风日数定义为风速达到10.8 m/s为1个大风日。

2 主要灾害性天气统计特征

2.1 暴雨灾害

1965―2015年普兰店市共出现暴雨日113 d,年平均为2.2 d,主要集中在7月、8月,其中7月最多,共41 d,占36.3%。3月和10月、11月只出现过1次暴雨天气,1月、2月和12月无暴雨记录(图1)。由图2可知,年暴雨日数呈缓慢增多趋势,气候倾向率为0.014 6 d/年。1994年出现暴雨日6 d,为最多,其中15年每年只有1次暴雨过程,1989年、1993年、2002年和2014年未出现暴雨。

1965―2015年普兰店市大暴雨日数(日降水量为100~199 mm)共19 d。20世纪60年代为2 d;70年代为2 d;80年代为7 d,仅1985年就有2 d;90年代为5 d,1994年有2 d;2000―2015年共有3 d。特大暴雨(日降水量超过200 mm)普兰店市历史上出现过4次,均发生在各乡镇不同地区,其中,1981年7月28日同益乡西韭日降水量为583.7 mm,为历史所罕见的,这场特大暴雨造成死亡163人,直接经济损失超过1亿元。

2.2 大雾灾害

大雾导致见度降低,容易引发交通事故。1965―2015年普兰店市出现大雾日数1 722 d,年平均为33.8 d,主要集中在6月、7月、8月,其中7月最多,为262 d,占15.2%;1月最少,为74 d,占4.3%(图3)。由图4可知,大雾年平均日数整体呈现缓慢上升趋势,其气候倾向率为0.255 1 d/年。大雾在本地区四季均可见,其中夏季出现较频繁,大雾最多为66 d,出现在1990年;最少12 d,出现在2012年。大雾带来的灾害相当严重。例如2013年12月23日,大连丹大高速公路明阳段因大雾发生40余辆车连环相撞,造成3人死亡。

2.3 城市风灾

城市风灾一般指瞬时风力达到8级以上,即风速超过17 m/s。普兰店市冬季大风产生的原因是强冷空气南下,特征为持续时间长,温度急剧下降;夏季大风产生的原因是局地强对流,特征为雷雨相伴,发生时间短,危害大,较难预防。1965―2015年普兰店市共出现大风日642 d,年均为12.6 d。出现频率较高的月份为3―4月、2月和11月。出现频率较低的月份为7月,仅占2 %。大风出现日数呈减少趋势,气候倾向率为-0.723 1 d/年,即每10年减少7.2 d。例如1994年8月15―16日,受强风影响造成普兰店市17人死亡,136人受伤,损失船只29艘。

2.4 高温干旱灾害

高温一般指日最高气温超过33 ℃的天气。1965―2015年普兰店市共出现高温日115 d,年均出现2.3 d,主要出现在6月、7月、8月。高温发生日数逐年增多,气候倾向率为0.062 7 d/年。20世纪90年代后高温日数增加趋势明显,这与普兰店市年平均温度的变化趋势一致。高温日数一般持续3~5 d,受一定的大气环流的影响下,1997年7月24―31日连续8 d高温为历史持续日数最长。2015年7月13日最高气温38.5 ℃为历史极值。普兰店市高温天气主要是受副热带高压和大陆高压影响,一般风速较小,湿度较大,高温高湿“桑拿”天气,危机城市用水安全。

2.5 冰雹灾害

普兰店市境内雹线主要有3条:第1条是从老帽山和老光顶山之间经安波镇奔双塔镇,影响北部地区;第2条是在瓦房店境内,从四平镇入境影响中部地区;第3条是从瓦房店市岚崮山经瓦窝镇、元台镇、夹河镇到杨树房镇影响南部地区。其中以北线的冰雹危害最重[15]。

1965―2015年普兰店市共出现冰雹日30 d,年平均为0.6 d,主要出现在6月和10月,其中10月占全年的43%,6月占20%。冰雹发生的日数呈波动起伏减少趋势,气候倾向率为-0.019 9 d/年。1983年7月21日,因降冰雹造成普兰店市1人死亡,133 hm2绝收。

3 结论与讨论

通过对普兰店市5种主要灾害性天气特征进行详细分析得出如下结论:普兰店市暴雨发生日数逐渐增多,而且降水集中强度大。大雾发生呈现缓慢上升趋势,20世纪90年代后增加明显。高温发生日数呈现逐年增多趋势,主要出现在7月、8月。大风日数呈现明显减少趋势,即每10年减少7.2 d。冰雹发生的日数呈现波动起伏减少趋势,主要出现在10月。

在城市建设规划中,应综合考虑气象致灾因素;加大城区多要素无人自动站的建设密度;加强对灾害性天气的监测和预警,提高预警A报时效和信息覆盖面;加强部门间协调合作和提升抵御气象灾害能力;做好气象防灾减灾知识的宣传,提高广大群众防灾意识。

4 参考文献

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篇11

   1.1目的

   为了规范气象灾害防御活动,加强对气象灾害事故的预防,杜绝重特大事故的发生,降低事故损失,建立事故情况下快速抢险和应急处理机制,保障企业职工生命及财产安全,维护正常的生产和工作秩序,特编制本预案。

   1.2依据

   本应急预案依据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国气象法》、《国务院关于特大安全事故行政责任追究规定》、《电业安全工作规程》等国家和电力行业的法律、法规,以及中国华能集团公司《电力生产事故调查规程》、《中国华能集团公司重大突发事件(事故)应急管理办法》等制定。

   1.3适用范围

   本应急预案适用于中国华能集团公司各产业公司及所属各企业单位的气象灾害防御及应对工作。

   1.4气象灾害定义

   指热带气旋(含台风)、暴雨(雪)、雷电、寒潮、大风、干旱、大雾、高温、低温、龙卷风、冰雹、霜冻、连阴雨等灾害性天气、气候造成的灾害。

   1.5工作原则

   根据“安全第一,预防为主、综合治理”的方针,在华能集团公司的统一领导下,实行分类管理、分级负责的应急管理体制,落实各级行政领导责任制,认真落实各项预防措施,快速、有效地组织事故抢险,最大限度地降低事故损失,保证公司系统职工、在公司所属区域作业的外来人员的生命安全,保障设备安全。

   2危险因素与风险分析

   中国华能集团公司主要从事电力资源的投资、建设、经营和管理;具有信息、交通运输、新能源、环保、贸易、燃料等相关产业、产品的投资、建设和生产经营活动。公司各企业遍布全国,各地气象差异极大,各类气象灾害都可能对企业的正常运行与人员、设备的安全构成威胁。

   气象灾害发生时可能影响安全的危险点有:主厂房、输煤通道、仓库、办公区域、食堂等主要建筑物;升压站;临时构筑物;厂区大型露天设备如:斗轮机、龙门吊、港口设备等;露天堆放的各种材料、设备;各类车辆、船舶等。

   3组织机构及职责

   3.1集团公司成立重大突发事件应急处理领导小组(下称“领导小组”),是集团公司处置重大气象灾害应急的最高指挥机构,由集团公司领导和集团公司有关部门负责人组成,集团公司主要领导担任组长。

   领导小组下设应急办公室。设在集团公司安监部,部门负责人担任主任,成员由其他相关部门的负责人组成。

   3.1.1集团公司办公室电话:

   3.2集团公司所属各产业公司、各发电厂等企业单位成立事故应急领导小组,总指挥由各单位行政正职担任,副总指挥由该单位分管领导担任,成员由各职能管理部门、主要生产部门负责人组成,并成立相应的事故应急工作小组,负责事故应急工作。3.1.2集团公司应急值班室电话:62291877、62291777、62291666。

   3.3各部门职责:

   3.3.1集团公司重特大事故应急领导小组、相关部门职责

   3.3.1.1应急领导小组:提出修订气象灾害应急预案,负责定期组织演练,监督检查各单位在本预案中履行职责情况。对突发气象灾害事件启动应急预案作出决策,及时组织、调动应急力量,指挥应急工作的进行。

   3.3.1.2安监部:负责组织有关部门进行《应急预案》的编制、修订、变更,跟踪落实应急措施的执行。监督应急预案演练及紧急救护培训。事故发生后参与应急工作,提出应急工作指导意见供领导小组决策。应急工作结束后收集有关原始材料,组织进行分析、整改工作。

   3.3.1.3办公厅:负责应急响应的组织、调配及日常检查,及时向有关部门通报险情及处理情况,负责应急工作的信息传递与通讯联络。

   3.3.2重特大事故应急现场组织机构及部门职责

   3.3.2.1应急现场领导小组:在集团公司重特大事故应急领导小组领导下全面负责现场的应急组织指挥工作。

   3.3.2.2安全生产部门:在集团公司重特大事故应急领导小组办公室的指导下组织实施应急工作。协助总指挥做好事故报警、情况通报及事故处理等工作。

   3.3.2.3行政事务管理部门:负责事故现场通讯联络和对外联络工作,交通车辆统一调度工作。

   3.3.2.4保卫、消防部门:负责灭火、警戒、现场保卫、治安保卫、疏散、道路管制等工作。

   3.3.2.5卫生部门:负责现场医疗救护及受伤人员抢救和护送转院等工作。

   3.3.2.6物资部门:负责事故所需应急物资保障。

   3.3.3事故应急工作小组职责:

   3.3.3.1警戒疏散引导小组:负责事故现场治安,交通指挥,设立警戒线以防止与事故现场无关人员进入警戒区,指导群众疏散,物资保卫等。

   3.3.3.2技术咨询组:负责研究确定现场事故抢救、抢险方案,提出应急的安全技术措施,为现场指挥工作提供技术支持。

   3.3.3.3现场抢救小组:负责开展现场事故抢救、抢险工作,及时控制危险源,积极采取安全措施防止事故进一步扩大;

   3.3.3.4后勤保障小组:负责交通运输,保障运送抢险救援人员、物资器材所需的车辆,保障抢险道路的畅通;负责提供抢险救援的器材和物资;负责监测现场有毒有害气体和物质,提供应急所需的有关防护用品;负责生活保障,提供休息场所、食物及其它生活必需品等。

   3.3.3.5事故调查善后处理小组:参与由事故单位及其上级主管部门和当地政府部门组成的事故调查善后处理小组,负责提供相关原始资料,做好善后处理相关事宜。

   3.3.3.6宣传报道对外接待组:由行政部门负责人牵头,如实、客观向上级机关和新闻媒体反映灾害损失和现场救援情况,接待与应急事件相关的人员。

   4预防与预警

   4.1危险源监控与预防

   4.1.1建立健全企业防止气象灾害安全管理规章制度,制订气象灾害应急预案。完善各级安全生产责任制,强化责任追究制。严格执行《安全生产工作奖惩规定》,使每位职工明确自己在工作中所负的安全责任。

   4.1.2制定切实可行的安全教育培训计划,教育职工不断提高安全意识意识,开展安全教育和安全生产技能培训,切实提高职工自我保护能力和规避事故风险的能力。

   4.1.3每年定期举办气象灾害应急演练,使职工熟悉应急工作过程,掌握应急工作要领,通过演练发现应急准备工作方面存在的问题,及时整改。

   4.1.4组织开展防气象灾害专项检查,重点检查各部门防气象灾害准备工作、防气象灾害应急预案和责任制落实情况、防气象灾害重点监控部位、防气象灾害物资储备情况等。

   4.1.5加强对生产现场安全设施检查,按《安全设施标准》统一要求,进一步完善现场安全设施和标志。改善劳动作业环境,使生产现场具有较强的抗御气象灾害的能力。

   4.1.6编制防气象灾害特殊运行方式及反事故预案,并组织学习、演习。

   4.1.7在各类气象灾害季节到来前负责对全厂防汛排水设备、泵房排水系统、潜水泵、应急照明设施等应急机械设备、电气设备进行一次全面维护。

   4.1.8在热带气旋(含台风)、暴雨(雪)、雷电、大风、龙卷风、连阴雨等灾害性天气气候发生前必须实施如下的预防措施:

   4.1.8.1露天设备如斗轮机、龙门吊、港口设备等应调整位置、锁定或采取其他安全措施,防止可能发生的移位、撞击甚至倾覆事故。

   4.1.8.2海轮、拖轮、船驳等船只应在可靠地点锚定或在避风港避风。

   4.1.8.3主要建筑物的门窗应及时关闭,生产区域的阀门井、污水坑(池)、污油坑(池)应有足够的排水设施,防止水位异常升高,引起设备被淹甚至损坏。

   4.1.8.4厂区内应有足够的排水设施,防止地表水位上升,雨水倒灌至车间、地下设施,造成设备被淹损坏,机组被迫停运的事故。

   4.1.9在雷电灾害性天气气候发生前必须检查电气、控制设备的接地与防雷电的安全措施。

   4.1.10寒潮、低温、霜冻等灾害性天气到来前必须检查所有的防冻、伴热措施。

   4.1.11大雾灾害性天气发生前必须利用停电机会,对室外电气设备清洗,做好防污闪措施;对电器绝缘进行检查。

   4.1.12高温天气到来前,应布置开展夏季防暑降温安全大检查。

   4.2预警行动

   4.2.1集团公司及所属各单位根据不同业务及其阶段性、季节性特点,结合环境、气象灾害预报信息,按照早预想、早通报、早布置的原则,开展各类气象灾害相关风险的分析、评估。在得到下列极端气象警报后,启动预警。

   4.2.1.1台风黄色预警信号:24小时内可能受热带风暴影响,平均风力可达8级以上,或阵风9级以上;或者已经受热带风暴影响,平均风力为8~9级,或阵风9~10级并可能持续。

   4.2.1.2暴雨橙色预警信号:3小时降雨量将达50毫米以上,或者已达50毫米以上且降雨可能持续。

   4.2.1.3高温橙色预警信号:24小时内最高气温将要升至37℃以上。

   4.2.1.4寒潮橙色预警信号:24小时内最低气温将要下降16℃以上,最低气温小于等于0℃,平均风力可达6级以上,或阵风7级以上;或已经下降16℃以上,最低气温小于等于0℃,平均风力达6级以上,或阵风7级以上,并可能持续。

   4.2.1.5雷雨大风黄色预警信号:6小时内可能受雷雨大风影响,平均风力可达8级以上,或阵风9级以上并伴有强雷电;或者已经受雷雨大风影响,平均风力达8—9级,或阵风9-10级并伴有强雷电,且可能持续。

   4.2.1.6大风黄色预警信号:12小时内可能受大风影响,平均风力可达8级以上,或阵风9级以上;或者已经受大风影响,平均风力为8—9级,或阵风9—10级并可能持续。

   4.2.1.7强沙尘暴橙色预警信号:12小时内可能出现强沙尘暴天气(能见度小于500米),或者已经出现强沙尘暴天气并可能持续。

   4.2.1.8冰雹橙色预警信号:6小时内可能出现冰雹伴随雷电天气,并可能造成雹灾。

   4.2.2预警命令由各企业安全监察部门,经企业安全生产第一责任人签发后以传真形式报集团公司安全监督与科技环保部、办公厅、地方政府有关部门。预警命令也可由各产业公司安全监察部门,主管副总经理或总经理签发后以传真形式报集团公司值班室并抄送各有关企业的安全监察室、行政部。

   4.2.3进入预警状态后,预警区域的有关单位应当采取如下措施:

   4.2.3.1按照各应急预案的要求检查确认各类用于应急的防护用品、医疗设备、交通用具、通讯装备、消防设备、生产和照明的备用电力设备、检测设备及器材,各种应急材料、设备等,必须配备齐全。

   4.2.3.2检查确认各种通讯工具的报警方法、联络方式和信号使用规定,确认各种救援队伍熟悉掌握事件发生后所要采取的对应方法和步骤。

   4.2.3.3检查确认人员疏散通道、集合地点安全可靠,转移、撤离或者疏散可能受到危害地区的人员,并进行妥善安置。封闭、隔离或者限制使用有关的场所,中止可能导致危害扩大的作业或活动。

   4.2.3.4应急领导小组开展工作,召集应急工作小组、应急抢险队伍进入现场。

   4.2.3.5做好与电网调度的联系协调。

   4.3信息报告

   4.3.1即时报告

   4.3.1.1重特大气象灾害事件发生后,有关单位应立即逐级向集团公司、产业公司和本单位主要负责人、事故单位所在地政府有关部门报告。报告内容包括:发生事故的单位、事故发生的时间、详细地点、事故类别、简要经过、伤亡人数、设备财产损失以及现场救援所需的专业人员和抢险设备等。

   4.3.1.2即时电话报告程序规定如下:

   1)事故单位现场负责人向主管部门、安全监察室报告,主管部门、安全监察室向分管副经理(副厂长)、经理(厂长)报告;

   2)事故单位安全监察室向产业公司安全监察室、电监会区域电监局或地方电监办、地方安监部门、地方政府有关部门报告,事故单位行政部门向产业公司总经理工作部门报告,事故单位经理(厂长)或分管副经理(副厂长)向产业公司分管副总经理报告;

   3)产业公司分管副总经理向总经理报告;产业公司安全监察室向集团公司安全监督与科技环保部、电监会区域电监局报告,产业公司总经理工作部门向集团公司办公厅报告,产业公司总经理向集团公司分管副总经理报告;

   4)集团公司安全监督与科技环保部向电监会、国家安全监察总局报告。

   4.3.2事故快报

   4.3.2.1重特大气象灾害事件发生后,引起重特大人身伤亡事故、重特大设备事故、重特大火灾事故的发生,事故单位在完成即时报告后,应在4小时内用传真、电子邮件等方式,向产业公司、集团公司、电监会上报事故书面快报,快报应当包括以下内容:

   1)事故发生的时间、地点、单位;

   2)事故发生的简要经过、伤亡人数、直接经济损失的初步估计;设备损坏初步统计;对社会是否造成影响等情况;

   3)事故原因的初步判断;

   4)事故发生后应急响应情况、采取的措施以及事故控制情况。

   4.3.2.2事故快报内容、报告时限及报告流程

   1)事故单位安全监察室向产业公司安全监察室报告;

   2)产业公司安全监察室向集团公司安全监督与科技环保部、电监会区域电监局、产业公司分管副总经理报告;副总经理向总经理报告;

   3)集团公司安全监督与科技环保部向电监会、集团公司分管副总经理、总经理报告。

   5应急响应

   5.1响应分级

   按照事故级别,华能集团公司因气象灾害导致事故的响应分级如下:

   5.1.1一级响应:因气象灾害导致特大人身事故一次死亡10人及以上、特大火灾事故、特大设备事故造成直接经济损失人民币2000万元以上,为省级应急,集团公司、省市级政府、产业公司事故单位组织事故应急工作。

   5.1.2二级响应:因气象灾害导致重大人身事故一次重伤和死亡3人至9人,其中人身死亡3人及以上、重大火灾事故、重大设备事故造成直接经济损失人民币500万元以上,为地市级应急,集团公司、产业公司、地市级政府、事故单位组织事故应急工作。

   5.1.3三级响应:因气象灾害导致一般人身事故、一般火灾事故、一般设备事故,为企业级应急,事故单位组织事故应急工作。

   5.2应急响应程序

   5.2.1应急启动

   5.2.1.1集团公司安全监督与科技环保部在接到气象部门气象灾害预报后,立即通知有关单位做好预防措施,发出预警。在接到事故单位事故即时报告后,根据领导小组组长的指示,立即启动本预案并通知有关人员迅速赶赴现场实施救援。

   5.2.1.2事故单位重特大事故应急工作在集团公司重特大事故应急领导小组的领导下,由现场总指挥全面组织指挥事故的应急工作,按救援需要及时通知专业队伍施救。

   5.2.2实施应急救援

   5.2.2.1事故应急工作小组接到事故报告后,立即按照事故应急预案,做好本职工作。各职能部门,按照应急预案要求组织实施救援,不得拖延、推诿。有关部门应当立即采取必要措施减少事故损失,防止事故蔓延、扩大。

   5.2.2.2应急指挥部根据气象灾害实际情况,成立必要的应急专业组,展开救援工作。

   5.2.2.3针对不同类型的气象灾害,各单位启动有关的应急专项预案。

   5.2.2.4根据研究确定的事故人员抢救、工程抢险方案和安全技术措施实施事故人员抢救、工程抢险,并有相应的安全防范措施。

   5.2.2.5确保通讯畅通。包括事故指挥者与应急队员之间、应急队员之间、应急系统各机构之间、应急指挥机构与外部应急组织之间、应急指挥机构与新闻单位之间的信息畅通。

   5.2.2.6尽可能降低人员伤亡。确保物资供应、防护用品供后勤供应。

   必要时可充分利用集团公司的资源,及时调配,尽可能降低损失。

   5.2.2.7当事故对人员造成威胁,应注意紧急避险。

   5.2.2.8当事故对运行设备造成威胁,应立即采取措施,包括紧急停止设备运行,尽可能避免设备损坏。

   5.2.2.9当事故有扩大倾向,现场无法消除,必须尽快向上级汇报,扩大应急范围,及时采取补充应急措施。

   5.3应急结束

   现场应急人员抢救、工程抢险工作完成后,现场总指挥应尽快了解各部门、各有关单位人员抢救、工程抢险工作情况,根据现场实际做好次生、衍生事故隐患的消除工作,布置好现场警戒,并将有关情况逐级向集团公司主要领导进行汇报。安监部门人员应做好现场的保护、取证、事故调查等善后工作。经事故应急指挥机构批准后,应急结束。

   应急工作结束后,事故单位应着手准备事故应急工作材料,主要内容包括事故情况,人员抢救、工程抢险工作情况,索赔资料,损失报告以及经验教训总结等。

   6信息

   集团公司系统发生气象灾害事件引起的重特大损失后,有关事故处理情况的信息由集团公司办公厅负责,并统一向新闻媒体通报。

   发生事故的单位应当将事故调查、抢险、抢救以及恢复处理的实际进展情况,定期逐级向集团公司报告。发生社会影响较大、涉险人数30人以上或者可能造成很大经济损失的特别重大未遂事故,应当及时将未遂事故的有关情况、处置情况、调查结论和防范措施等向集团公司报告。集团公司有关部门应当及时跟踪了解有关情况,督促整改措施的落实。

   7后期处置

   7.1发生重特大气象灾害事件后,集团公司有关部门及主管领导应及时赶赴现场指挥,了解事故情况,安抚遇难人员家属,看望慰问伤员和事故抢险人员,组织并指导生产恢复工作。向有关政府部门汇报气象灾害事件及其救援情况。

   7.2事故单位研究确定生产恢复方案,上报集团公司重特大事故应急领导小组,经地方政府有关部门同意后实施,尽快恢复生产。

   7.3集团公司办公厅、安全监察部门及事故单位的有关部门对事故抢险过程和应急能力进行评估,提出应急预案的修订、完善意见。

   7.4事故调查及追究,按照集团公司《事故调查规程》执行。

   7.5及时补充应急物质。

   7.6及时办理保险索赔。

   8保障措施

   8.1通信与信息保障

   建立通信与信息网络,保证信息上传下达畅通。明确与应急工作相关的单位和人员通信联系方式和方法,建立信息通信系统及维护方案。确保应急期间信息通畅。

   8.2应急队伍保障

   为确保气象灾害应急工作快速、正确、有效地开展,最大限度减少伤亡和损失,根据集团公司业务重点和危险有害因素及事故的类别,重特大事故应急领导小组组建专家组,具体研究确认事故抢险方案和各项安全技术措施。

   各企业根据实际情况组建消防队和义务消防员队伍、以及阶段性兼职应急抢险救灾队伍。

   8.3应急物资装备保障

   集团公司所属各企业按照企业各类气象灾害应急预案配置应急所需的各类物资和装备,其类型、数量、性能、存放位置、管理责任人及其联系方式应列入各类专项应急预案。在每个气象灾害发生周期到来之前,必须准备就绪,应急工作小组应作专项检查。

   8.4经费保障

   集团公司所属各企业气象灾害事故应急所需资金由“事故检修维护费用”中列支,按实拨付,具体参考“成本管理办法”,确保应急状态时应急经费的及时到位。

   8.5其他保障

   根据集团公司气象灾害事故应急要求,集团公司所属各单位应制定相应应急预案及专项应急预案,落实保证安全的各项措施。

   9培训与演练

   9.1培训

   集团公司所属各单位气象灾害应急培训要订立计划、根据当地的气象特点,开展针对性的专项培训,教育职工不断提高安全意识,提高防范恶劣气象灾害和规避事故风险的能力。

   9.2演练

   每半年举行一次气象灾害应急演练,使职工熟悉应急工作过程,掌握应急工作要领,通过演练检查各部门的应急准备工作,发现应急准备工作方面存在的问题,正确评估企业应急工作能力,及时整改存在的隐患。

   10奖惩

   10.1对在重大突发事件应急工作中有下列突出表现之一的单位或个人,应当给予表彰或者奖励。

   10.1.1出色完成重特大气象灾害事故应急任务的;

   10.1.2对重特大气象灾害事故应急工作提出重要建议,实施效果显著的;

   10.1.3其他应予表彰或奖励的情形。

   10.2有下列行为之一的,视情节轻重,对直接责任人员和主管人员进行通报批评或给予相应的行政处分,构成犯罪的,移交司法机关处理。

   10.2.1负有应急责任的人员在应急工作中玩忽职守,失职、渎职的;

   10.2.2对重特大火灾事故隐瞒、缓报、谎报或者授意他人隐瞒、缓报、谎报的;

   10.2.3有对重特大火灾事故应急工作造成危害的其他行为的。

   11附则

   11.1预案修订和更新

   应急预案应当根据变化和实施中发现的问题每三年修订一次,补充完善,经集团公司组织审批后生效。。

   11.2应急预案备案

   本预案报国家电监会、国家安监总局和国资委备案。

   11.3制定与解释

篇12

中图分类号:P429 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(c)-0225-01

雷电是发生在因强对流天气而形成的雷雨云层间和雷雨层与大地之间强烈瞬间放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,伴有强烈的闪光和隆隆的雷声的同时,还常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷风。雷电往往对人员、牲畜、建筑物、电子电器设备等带来损害,甚至引起火灾和爆炸事件。特别是近年来由于高层建筑的不断增多和大量现代化的办公设备投入使用,雷电对人们生产生活的危害越来越大,雷电灾害造成的损失也愈来愈严重。加强雷击防范,对雷电灾害进行风险评估,已变得越来越重要。随着经济的快速向前发展,城市化进程的加快,关系着国计民生重大工程项目的增多,提高重大工程项目防御自然灾害的能力,保证其安全正常运转,是开展雷电灾害风险评估工作的终极目的。无数事例足以证明雷电灾害风险评估工作十分重要,它对完善防雷减灾体系、促进国民经济健康、有序发展具有良好的推动作用。

1 雷电灾害的危害

自然界的雷击分为直击雷、感应雷。直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。它以强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外电子设备、击死击伤人、畜等造成局部财产损失和人畜伤亡。而感应雷是由于雷云层之间和雷云与大地之间放电时,在放电通道周围产生的电磁感应、雷电电磁脉冲辐射以及雷云电场的静电感应、使建筑物上的金属部件、管道、钢筋、和由室外进入室内的电源线、信号传输线、天馈线等感应的雷电高电压,通过这些线路以及进入室内的管道、电缆、走线桥架等引入室内造成放电,损坏电子、微电子设备。直击雷和感应雷的入侵通道不同,其次是由于被保护的系统屏蔽差、没有采取等电位连接措施、综合布线不合理、接地不规范、没有安装浪涌保护器(SPD)或安装的浪涌保护器不符合相关规范的要求等,使雷电感应高电压及雷电电磁脉冲入侵概率大大提高,损坏相应的电子、电气设备。

2 雷电灾害风险评估的重要性

灾害风险评估可以从广义与狭义两方面来理解。广义的灾害风险评估,是对孕灾环境、致灾因子、承灾体分别进行风险评估的基础上,对灾害系统进行风险评估;狭义的风险评估则主要是针对致灾因子进行风险评估,即从对危险的识辨,到对危险性的认识,进而开展风险评估,通常是对致灾因子及其可能造成的灾情之超越概率的估算。雷电灾害风险评估属于灾害评估的一种。雷电灾害风险定义为由雷击导致的建筑物及公共设施内的可能平均年度损失。通过对评估项目现场的详细勘察,采集相关数据,结合有关气象资料及设计图纸,依据国标规范对数据具体分析,计算出精确的评估结果,并提出相应的雷电防护设计指导意见。雷电灾害风险评估应该成为开展综合防雷的必经程序,是实现科学防雷、全面防雷的基础和前提。

通过雷电灾害风险评估,可以达到:(1)更全面反映评估对象的防雷现状。准确估算建筑物遭受雷击的概率;当邻近建筑物遭受雷击时,对所评估对象的间接雷击损害风险;雷电波通过服务设施侵入时,对所评估对象的雷击损害风险。(2)知道可能遭受雷击的主要风险分量,提前做好相应防护措施。对防雷对象所在地的地理、地质、气象、环境等条件作充分调查勘测,并结合详细的设计图纸(包括土建、设备、初步设计等分册)取得可靠数据后,把现场勘查采集到的数据,经科学的计算和处理,提供最翔实的评估结果,有针对性采取相应雷电防护措施,消除安全隐患。(3)更合理地采取防雷措施,避免因盲目而造成浪费。从经济价值上知道雷电防护的必要与否,并采取恰当的雷电防护措施,既达到雷电防护,又节约防护成本。

3 雷电灾害风险评估存在的问题及建议

3.1 缺乏配套的实施办法或细则

开展雷电灾害风险评估是社会防灾减灾的一部分,是防御和减轻气象灾害有效手段之一。在施行的《气象法》、中国气象局的《防雷减灾管理办法》,均对气象灾害的风险评估做出了规定,但缺乏配套的实施办法或细则。雷电灾害风险评估作为气象灾害风险评估的组成部分,实施过程中上同样缺乏有力的政策文件支撑,给雷电灾害风险评估管理、操作带来一定的难度。建议在“宏观政策”上狠下功夫,把握雷电风险评估工作的发展思路,不断推动雷电灾害风险评估工作更好更快发展。

3.2 闪电定位资料应用缺乏规范指导和约束

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中图分类号:TP311.52 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 01-0000-02

The Integrated Meteorological Service Support System Development and Application of Lianyungang Modern Port

Qi Xin,Yang Hongmei,Hu Dongli,Zhang Huarong

(Meteorological Bureau of Lianyungang,Lianyungang222006,China)

Abstract:This project was developed to establish consistent with the rapid development of modern port required for three-dimensional meteorological monitoring,forecasting and early warning service system for the port construction,fishery production,aquaculture,coastal tourism,maritime transport and other marine works to provide a variety of marine environment Forecasting services to the port of the operating units,aquaculture operators and port users with real-time weather-specific monitoring information,and port forecasting,early warning,emergency support services such as protection of integrated meteorological information.System uses the Linux operating system,MySql database and PHP web development technologies,and effectively guarantee the security and platform stability.

Keywords:Port;Meteorological service;PHP technology;MYSQL database

一、系统开发目的

系统的开发是为建立符合现代港口快速发展所需的立体气象监测、预报预警和服务体系。本项目实施后,将向港口各作业单位、海水养殖户及特定用户提供港区高分辨率的天气、风向、风速、温度、气压、湿度等实时气象信息,及港区精细化预报、预警、应急保障等综合气象信息,充分发挥气象部门技术优势,提升港口气象服务综合保障能力。

二、现有软硬件设备

目前本项目为了研发系统,采用了两台大型IBM服务器,其中一台做数据库服务,另一台做对外公众服务。两台服务器都安装RHEL5.4操作系统,安装mysql数据库,对外服务采用web服务,使用php技术作开发语言。

另外开发后台数据服务处理软件,收集自动气象站实况、雷达资料、卫星云图资料、数值预报资料等上传到数据库服务器。

一批专业制作天气预报的电脑,专业制作数值预报产品的工作站,每个小时都生成最新的数据或图片来更新服务器。这些电脑大多都运行在Linux操作系统下,软件也是基于这类系统开发。

在防火墙上做了端口映射,将对外公众服务的服务器挂到网上,所开发的php网页都放在该服务器上。

三、系统平台主要功能及各模块开发

系统包括港区气象监测、港区气象预报预警、港区气象综合服务三大子系统,即港区实时气象监测信息、海洋数值预报产品、港区预报服务产品、港区预警服务产品、港区气象灾害预报方法、预警人员及专业用户数据库等模块。

要进行各功能模块的开发,先在服务器上配置好Apache环境,以便运行写好的php网页,并且要安装好php连接mysql数据库的模块,因为在系统默认安装时,不安装这项功能。

(一)港区实时气象监测信息模块

包括海温、海浪、本地自动气象站监测、多普勒雷达实时资料、卫星云图显示、台风路径显示、风廓线雷达资料、波高雷达等模块。实现了连云港海域各类气象数据实时显示、历史资料查询等功能。使用Dreamweaver来建立php网页,以上模块都要连接数据库来获取数据。连接数据库的部分代码如下:

$conn=mysql_connect("172.21.40.197","qx","111111");

mysql_select_db("lygqxzdz",$conn);

$q="SELECT zm FROM zdmc where bz=1";

$rs=mysql_query($q,$conn);//获取数据集

if(!$rs){die("Validresult!");}

while($row=mysql_fetch_array($rs))echo"".$row["zm"]."";

mysql_free_result($rs);//关闭数据集

mysql_close();

(二)海洋数值预报产品模块

包括连云港海洋数值预报产品、江苏省海洋数值预报产品、国家气象局海洋数值预报产品等三个子模块。其中连云港海洋数值预报产品为该系统平台的核心和自主创新部分。项目组以NCEP的AVN全球大气环流业务预报模式的分析场和预报场以及国家局T213的分析场作为背景场,以全球海浪数值预报模式、上海台风所新型混合型海浪模式以及美国第三代WAVEWATCHⅢ海浪模式作为预报模式,结合本地WRF数值预报模式开展了每天两次(08时、20时),预报时效72小时的连云港本地海洋数值预报产品的制作分发。这部分模块产品大多是通过后台程序生成好了图片,然后在php中读取指定目录的图片文件,部分代码如下:

echo"";

$aFiles=array();//定义保存文件的数组

$dp=opendir("./wgcpic/");//打开目录

while($file=readdir($dp)){//读取目录和文件列表

if(is_dir($file)==false){//判断是否文件

if(eregi(".gif",$file)){

$aFiles[]=$file; }}}//保存文件列表

natcasesort($aFiles);

foreach($aFilesas$file){

echo"".$file."";}

echo"";

(三)港区预报服务产品

包括港区短时预报产品、港区短期预报产品、港区生态环境预报产品、港区旅游预报产品、国内主要港口天气预报产品等五个子模块。

本模块所提供的内容是由预报员每天做好预报文档,更新服务器,这部分的php网页的主要技术是读取文件目录列表,并显示相关文档。

(四)港区预警服务产品

包括重要海洋天气公报和突发气象灾害预警信号两部分,为港区防灾减灾和应急救援等工作提供了重要的第一手资料,实现了从港口常规预报到海洋预警的无缝隙全领域服务。这些功能模块实现,将预警信息或应急事件等通过网络发送到传真服务器、短信服务器、电子显示屏服务器上,这些服务器收到预警信息后,调用相关硬件资源发送信息到用户处。

(五)预警人员及专业用户数据库

本项工作花费了大量时间进行用户资料的收集和分类。预警服务对象人员数据库以市领导、渔民、港口生产单位负责人员、相关安全管理部门人员为主要服务对象,主要收集了电话及手机号码等联系方法,预警信息的能通过传真、电子显示屏或手机号码批量发送到用户手中,同时根据预警服务对象所在地区进行二级分类,使预警服务更具针对性、用户接收更加快捷,有力地保障了港口作业人员的生产安全,为公众防御各类气象灾害特别是海洋气象灾害提供了有力的帮助。

四、系统平台应用情况

系统于2010年12月投入业务使用,它是一个集管理、指挥、预警、决策于一体的指挥系统,采用公网浏览方式,在提供决策气象服务,公共气象服务的同时,也可以针对专业用户气象服务的需求,开展相关的气象信息服务。

系统将我市所有渔民的手机纳入了气象灾害预警短信数据库,同时建立健全了以渔民、港口生产单位负责人员、相关安全管理部门人员为主要服务对象的海洋气象灾害应急服务网络,用户数已近六千人,并建立了相关气象灾害应急预案及气象服务流程,为我市港口防灾减灾和应急救援等工作提供了重要的信息服务平台。

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