福建气象干旱风险监测预警和评估技术.pdfVIP

福建气象干旱风险监测预警和评估技术

张容焱;庄瑶;薛峰;陈思;林昕;潘航

【摘要】利用1961-2017年逐日气温、降水、风速气象资料,根据国家标准“气

象干旱等级”中定义的MCI指数,结合干旱历史记载,采用多年平均值无量纲化处理、

百分位数法确定致旱因子权系数和阈值,构建与国家干旱业务体系相一致的、适合

福建的气象干旱监测预警和强度评估体系:确定全省范围内监测气象干旱可能带来

灾害影响的临界阈值,用于发布干旱预警;继而根据符合预警的历史干旱过程,研制了

福建全省和9地市不同区域气象干旱过程强度定量化评估指标,用于动态的过程强

度评估、相似过程比较和历史排位分析等.经过2018年实际业务检验、2018年历

史相似年份对比分析和历史重大干旱过程的验证,表明所确定的指标具有很好的业

务应用价值.通过系统平台业务化建设,实现了对区域气象干旱风险实时动态监测预

警、未来一周干旱预估和过程定量化评估,为干旱灾害防御和风险控制提供了科学

的依据.

【期刊名称】《灾害学》

【年(卷),期】2019(034)003

【总页数】9页(P114-122)

【关键词】气象干旱;旱灾风险;监测预警;定量化评估;福建

【作者】张容焱;庄瑶;薛峰;陈思;林昕;潘航

【作者单位】福建省气候中心,福建福州350001;福建省气象台,福建福州350001;

福建省气候中心,福建福州350001;福建省气候中心,福建福州350001;福建省气候

中心,福建福州350001;福建省气候中心,福建福州350001

【正文语种】中文

【中图分类】X43;XP15.5;P429;S42;TV1

福建省地处亚热带南沿，东临太平洋，依山傍海，九成陆地面积为山地丘陵，俗称

“八山一水一分田”，森林覆盖率达65.95%，居全国首位。年平均降水量1

400～2000mm，但存在年际间的不均性、季节间的差异性和季内分布的脉冲性，

以及地域分布的复杂性，区域性、季节性干旱发生频繁，降水严重缺乏时将形成更

为严重的季节连旱[1]。山多地少的福建农业，以发展特色农业和闽台合作农业为

主线，具有山地立体多样化的生态农业特点，每年都受到不同程度的洪涝、干旱和

病虫等自然灾害影响，尤其是旱灾发生频率最高、影响最大，是各种气象灾害中受

灾面积最大、最为敏感[2]的灾种，制约了福建现代农业的发展。

针对不同的领域，干旱一般可分为气象干旱、农业干旱、水文干旱以及经济社会干

旱等，气象干旱是其它类型干旱的起因和监测评估的基础。气象干旱的表征方式很

多，干旱指数是监测预警评估干旱的关键参数。根据世界气象组织统计，各种应用

的干旱指数有55种之多，每种干旱指数都是建立在特定的时间和空间范围内，有

着各自的适用范围和应用效果，以至于影响了在一个较大范围内气象干旱特征的可

比性[3-7]。各种气象干旱指数都有自身的优点，在业务应用中都存在一些问题和

难点，为解决这个问题，考虑实际业务的需要，2012年国家气候中心推行了改进

的气象干旱综合指数(MCI)，是综合考虑前期不同时间段降水和蒸散对当前干旱的

影响而构建的一种干旱指数[8-9]，为全国干旱监测与评估业务的规范化和标准化

做出了重要贡献。王素萍等[10]利用西南和华南区域129个气象站逐日和逐月气

象数据，计算并对比分析了7种干旱监测指标在该区域的适用性，结果表明：在

干旱监测中，MCI指数效果较好，冬、春季MCI指数最好；对干旱演变过程的刻

画能力，MCI指数在干旱缓解阶段存在监测偏重的情况；综合来看，MCI指数和

K指数优于其他指数，K指数更适用于月尺度干旱监测。

干旱灾害风险评估可以对干旱灾害进行早期预警，科学指导个体、社会和政府采取

针对性的应对措施，改变水资源的时空分布,改善水资源的质量,进行多目标综合管

理,以降低旱灾发生和发展的风险[11]。通常干旱风险监测预警评估是基于各站点

逐日某种干旱指标，划分一定的阈值，进行单站干旱过程的识别，并对干旱过程的

强度或干旱指数大小、空间范围或干旱站次比、持续时间、发生频率等分别统计

[12]。由于干旱的影响同时取决于强度、范围、持续时间和出现时间，因而针对相

关特征量的独立统计难以与历史干旱事件进行时空和强度上的比较[13]。已有大量

的关于应用Copula函数进行干旱特征多变量联合分析的研究[14-16],颜敏等[17]

采用可变模糊理论通过干旱发概率和相应的干旱损失量构造风险度，进行气象干旱

风险评估，规避致旱因子选择和权重确定的难点。