端義宏,陳聯(lián)壽,許映龍,錢(qián)傳海
(1.國(guó)家氣象中心,北京 100081;2.中國(guó)氣象科學(xué)研究院,北京 100081)
我國(guó)地處亞洲大陸東南部、太平洋西岸,大陸海岸線(xiàn)長(zhǎng)18 000多公里,特殊的地理位置決定了我國(guó)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害頻繁而嚴(yán)重。在西太平洋沿岸國(guó)家,我國(guó)是受臺(tái)風(fēng)襲擊最多的國(guó)家,平均每年有7個(gè)臺(tái)風(fēng)(包括熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng),下同)登陸我國(guó),沿海各省自南向北均可能受到臺(tái)風(fēng)的襲擊和影響。臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的狂風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮及其他次生災(zāi)害往往給沿海地區(qū)帶來(lái)重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)(1988—2010年),我國(guó)每年因臺(tái)風(fēng)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)283.7億元人民幣、人員死亡數(shù)431人、農(nóng)作物受災(zāi)面積4 073.8萬(wàn)畝(1 畝≈666.67 m2)、倒塌房屋28.6 萬(wàn)間[1]。
近年來(lái),隨著全球氣候變暖,全球高影響臺(tái)風(fēng)事件頻發(fā),災(zāi)害影響日趨嚴(yán)重。2005年8月下旬4級(jí)颶風(fēng)(相當(dāng)于我國(guó)的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng))“卡特琳娜”(Katrina)席卷美國(guó)南部,至少造成1 833人死亡,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1 338億美元[2]。2008年5月孟加拉灣特強(qiáng)氣旋風(fēng)暴(相當(dāng)于我國(guó)的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng))“納爾吉斯”(Nargis)橫掃緬甸,造成138 373人死亡或失蹤,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)100億美元以上[3]。造成這些重大災(zāi)害的主要原因除了臺(tái)風(fēng)太強(qiáng)不可抗拒因素外,對(duì)災(zāi)害后果的嚴(yán)重程度估計(jì)不足、政府應(yīng)急機(jī)制不健全、應(yīng)對(duì)遲緩、轉(zhuǎn)移疏散不力也是非常重要的方面。
而在我國(guó),以登陸臺(tái)風(fēng)為代表的極端天氣事件也呈明顯增多的趨勢(shì),登陸臺(tái)風(fēng)的平均強(qiáng)度明顯增強(qiáng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)數(shù)量明顯增多,臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)間更加集中、登陸季節(jié)明顯縮短[4]。由于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度不斷增強(qiáng),其降雨強(qiáng)度也呈增大的趨勢(shì),加上經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展對(duì)防臺(tái)風(fēng)工作的要求越來(lái)越高,臺(tái)風(fēng)防御的難度進(jìn)一步加大,防臺(tái)風(fēng)工作面臨的形勢(shì)也變得更加嚴(yán)峻。
臺(tái)風(fēng)破壞力極大,是夏秋季節(jié)嚴(yán)重威脅華南和華東沿海及內(nèi)陸省份的災(zāi)害性天氣之一。我國(guó)的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害具有登陸臺(tái)風(fēng)多、影響范圍廣、危害程度高、災(zāi)害損失重等特征。
1)登陸臺(tái)風(fēng)多。西北太平洋和南海平均每年有27個(gè)臺(tái)風(fēng)生成,且各月均有臺(tái)風(fēng)生成,但相對(duì)集中在夏秋之際的7—10月份,這一期間平均每年有18.8個(gè)臺(tái)風(fēng)生成,占生成總數(shù)的69.6%。每年有7個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸我國(guó),最多年份高達(dá)12個(gè),每年除了1—3月沒(méi)有臺(tái)風(fēng)登陸我國(guó),其余月份均有臺(tái)風(fēng)登陸,登陸時(shí)間集中在盛夏初秋的7—9月,這一期間平均每年有5.5個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸,占臺(tái)風(fēng)登陸總數(shù)的78.5%。
2)影響范圍廣。我國(guó)沿海受臺(tái)風(fēng)直接威脅的面積約為48萬(wàn)km2,涉及82個(gè)地級(jí)以上城市,直接影響2.35億人[5]。北起遼寧、南至兩廣和海南的廣大沿海地區(qū)都可能受到臺(tái)風(fēng)的影響,主要受災(zāi)地區(qū)為臺(tái)灣、廣東、福建、浙江和海南等,而一些少數(shù)近海北上臺(tái)風(fēng),或登陸浙江、登陸福建后北上的臺(tái)風(fēng)對(duì)上海、江蘇、河北、遼寧等省市也會(huì)造成災(zāi)害。不僅如此,除我國(guó)西北地區(qū)少數(shù)幾個(gè)省(區(qū))外,我國(guó)廣大的內(nèi)陸地區(qū)也受到深入內(nèi)陸臺(tái)風(fēng)或由此減弱的熱帶低壓的影響,有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的災(zāi)害,甚至超過(guò)沿海地區(qū)。
3)危害程度高。臺(tái)風(fēng)作為一種災(zāi)害性天氣系統(tǒng),一旦生成并登陸,常伴有狂風(fēng)、暴雨、巨浪、狂潮,具有明顯的多災(zāi)并發(fā)特征。如狂風(fēng)伴隨巨浪對(duì)船舶造成的損害,風(fēng)暴潮導(dǎo)致海水漫灘、沖毀海塘和堤壩,強(qiáng)降水導(dǎo)致農(nóng)田受淹、城市內(nèi)澇、交通中斷,甚至引發(fā)山體滑坡和泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害。如1975年8月超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)妮娜(Nina)登陸福建晉江后深入內(nèi)陸,其減弱后的系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間滯留河南境內(nèi)造成持續(xù)性大暴雨,致使汝河板橋和滾河石漫灘兩座大型水庫(kù)垮壩、26 000余人死亡、經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100億元。
4)災(zāi)害損失重。據(jù)統(tǒng)計(jì),1949—2010年登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)共有432個(gè),共造成36 106人死亡,平均每年死亡582人;臺(tái)風(fēng)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失20世紀(jì)90年代年均100億元左右,21世紀(jì)初年均300億元左右[6]。如2006年7月強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”登陸后與西南季風(fēng)云系相互作用,致使華南和江南南部出現(xiàn)歷史罕見(jiàn)的持續(xù)性強(qiáng)降雨,導(dǎo)致山洪暴發(fā),江河水位陡漲,塘庫(kù)暴滿(mǎn),部分城鎮(zhèn)被淹,人員傷亡慘重,因?yàn)?zāi)死亡843人,倒塌房屋39.10萬(wàn)間,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)348.29億元[1]。又如2006年8月超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“桑美”襲擊浙閩交界地區(qū),給浙閩交界沿海部分地區(qū)帶來(lái)毀滅性破壞,大量進(jìn)港避風(fēng)的漁船損壞沉沒(méi),因?yàn)?zāi)死亡483人,倒塌房屋13.72萬(wàn)間,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)196.58億元[1]。隨著臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)手段的進(jìn)步以及政府職能作用在防臺(tái)抗臺(tái)中的加強(qiáng)和充分發(fā)揮,我國(guó)防抗臺(tái)風(fēng)綜合能力得到明顯提高,臺(tái)風(fēng)造成的人員死亡數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但臺(tái)風(fēng)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失卻呈較快的上升趨勢(shì),20世紀(jì)80年代為30億~40億元,20世紀(jì)90年代以來(lái)則達(dá)100億元以上。這表明隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,臺(tái)風(fēng)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響日益加深,特別是在全球變暖為主要特征的氣候變化背景下,登陸我國(guó)臺(tái)風(fēng)的平均強(qiáng)度有增強(qiáng)的趨勢(shì),防抗臺(tái)風(fēng)工作仍面臨巨大的困難和挑戰(zhàn)。
目前我國(guó)已基本建成高時(shí)空分辨率的臺(tái)風(fēng)立體監(jiān)測(cè)體系,我國(guó)自主研發(fā)的風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星、多普勒雷達(dá)天氣觀(guān)測(cè)網(wǎng)、高密度地面自動(dòng)站、高空探測(cè)以及移動(dòng)觀(guān)測(cè)(移動(dòng)GPS探空、移動(dòng)多普勒雷達(dá)、移動(dòng)風(fēng)廓線(xiàn))等能對(duì)臺(tái)風(fēng)開(kāi)展全方位的實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè),為臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)和科研提供第一手資料[7]。
目前,我國(guó)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)以衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)為主體。作為國(guó)際上同時(shí)擁有靜止和極地軌道業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星的三個(gè)國(guó)家之一,我國(guó)發(fā)射的風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星已成為全球?qū)Φ赜^(guān)測(cè)系統(tǒng)的重要成員,在軌運(yùn)行的風(fēng)云一號(hào)D星、風(fēng)云三號(hào)A星和B星、風(fēng)云二號(hào)D星和E星以及在軌備份的風(fēng)云二號(hào)C星和F星在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)中發(fā)揮了重要作用,借助風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星和衛(wèi)星云圖分析技術(shù),不僅可以了解臺(tái)風(fēng)的定位定強(qiáng)信息,而且還可以了解臺(tái)風(fēng)未來(lái)的動(dòng)態(tài)和降雨信息,從而及時(shí)滾動(dòng)發(fā)布有關(guān)臺(tái)風(fēng)的預(yù)警信息。
多普勒天氣雷達(dá)作為臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)的一個(gè)主要技術(shù)手段,以其高時(shí)空分辨率、及時(shí)準(zhǔn)確的遙感探測(cè)能力,在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警方面成為極為有效的工具。目前我國(guó)在沿海地區(qū)建設(shè)的多普勒雷達(dá)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),不但可以及時(shí)掌握臺(tái)風(fēng)最新動(dòng)向,而且還可以借助多普勒雷達(dá)觀(guān)測(cè)得到的徑向速度的變化來(lái)實(shí)時(shí)掌握臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的變化。另外通過(guò)多普勒雷達(dá)反演的降雨和風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有關(guān)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降雨和強(qiáng)風(fēng)的發(fā)生發(fā)展信息,從而為決策服務(wù)提供較為真實(shí)的臺(tái)風(fēng)風(fēng)雨信息。
目前,我國(guó)已建成自動(dòng)氣象站4萬(wàn)多個(gè),借助于稠密的地面自動(dòng)氣象站網(wǎng)不僅可以采集到更精確的大風(fēng)和強(qiáng)降雨數(shù)據(jù),而且其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息還成為臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)準(zhǔn)確定位和臺(tái)風(fēng)短時(shí)降雨預(yù)報(bào)的主要依據(jù)。業(yè)務(wù)實(shí)踐表明,自動(dòng)氣象站對(duì)監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)路徑和登陸時(shí)間有關(guān)鍵作用。
此外,GPS探測(cè)、風(fēng)廓線(xiàn)儀等也開(kāi)始在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中開(kāi)始應(yīng)用,而近幾年針對(duì)登陸臺(tái)風(fēng)開(kāi)展的移動(dòng)觀(guān)測(cè),如移動(dòng)GPS探空、移動(dòng)多普勒雷達(dá)、移動(dòng)風(fēng)廓線(xiàn)、移動(dòng)自動(dòng)站等豐富了臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)手段,彌補(bǔ)了關(guān)鍵區(qū)域監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的不足,有效提高了臺(tái)風(fēng)的現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)和預(yù)警服務(wù)能力。
綜上所述,雖然目前我國(guó)已初步建成了以氣象衛(wèi)星、多普勒天氣雷達(dá)、地面自動(dòng)氣象觀(guān)測(cè)站為基礎(chǔ),對(duì)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的綜合探測(cè)體系,但臺(tái)風(fēng)的監(jiān)測(cè)分析更多的是定性監(jiān)測(cè)描述,與國(guó)際先進(jìn)水平比較,我國(guó)多源資料的融合及定量應(yīng)用能力仍是十分薄弱,主要表現(xiàn)為資料質(zhì)量控制、多源資料融合定量分析及在數(shù)值預(yù)報(bào)模式中的應(yīng)用還有相當(dāng)大的差距;而衛(wèi)星、雷達(dá)、自動(dòng)站、閃電定位、GPS氣象學(xué)以及風(fēng)廓線(xiàn)等探測(cè)資料的大量增加,也對(duì)現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。但是,一些重點(diǎn)流域、沿海地區(qū)(包括海島站)、臺(tái)風(fēng)暴雨多發(fā)地區(qū)尤其是一些小流域山洪多發(fā)區(qū)仍然存在觀(guān)測(cè)的盲區(qū),這在一定程度上制約著臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)的精細(xì)化水平。
臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)預(yù)警有效性和準(zhǔn)確率的提高依賴(lài)于數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn),我國(guó)目前已經(jīng)建成了國(guó)家級(jí)、區(qū)域中心和省級(jí)臺(tái)風(fēng)路徑數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系,該體系包括全球臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)模式、區(qū)域臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)模式、臺(tái)風(fēng)路徑集合/集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)以及其他統(tǒng)計(jì)動(dòng)力客觀(guān)預(yù)報(bào)模式的發(fā)展和改進(jìn),大大提高了我國(guó)臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)的預(yù)報(bào)預(yù)警能力。臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)路徑誤差呈現(xiàn)逐年減小的趨勢(shì),其中24 h和48 h誤差較20世紀(jì)90年代初減小了50%,72 h路徑預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)到20世紀(jì)90年代初的48 h預(yù)報(bào)水平。與臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)相比,由于人們對(duì)臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度變化的復(fù)雜性以及海—陸—?dú)庀嗷プ饔昧私馍跎伲虼烁鲊?guó)在臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方面進(jìn)展非常緩慢,業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用的還是一些氣候持續(xù)性方法和統(tǒng)計(jì)動(dòng)力模式,如美國(guó)聯(lián)合臺(tái)風(fēng)警報(bào)中心的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)、國(guó)家颶風(fēng)中心的颶風(fēng)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模式和颶風(fēng)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方案等。雖然各國(guó)紛紛研發(fā)新一代的動(dòng)力模式(如GFDL,美國(guó)地球流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室颶風(fēng)模式;GFS,美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心全球模式;NOGAPS,美國(guó)海軍全球預(yù)報(bào)模式;UKMET,英國(guó)全球預(yù)報(bào)模式等)來(lái)改進(jìn)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度業(yè)務(wù)預(yù)報(bào),但效果甚微。
由于觀(guān)測(cè)資料的缺乏以及人們對(duì)臺(tái)風(fēng)發(fā)生發(fā)展過(guò)程中邊界層物理特性、云物理過(guò)程等的認(rèn)識(shí)不足,造成數(shù)值預(yù)報(bào)模式在臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)較大的偏差,特別是對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度和風(fēng)雨分布的預(yù)報(bào)。目前我國(guó)在臺(tái)風(fēng)數(shù)值模式開(kāi)發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)等方面與國(guó)際先進(jìn)水平仍有明顯的差距,由于缺乏有效的觀(guān)測(cè)資料,現(xiàn)有模式未根據(jù)影響我國(guó)臺(tái)風(fēng)的天氣特點(diǎn)、下墊面特點(diǎn)等來(lái)確定物理過(guò)程的處理方法和參數(shù)的選取,導(dǎo)致模式物理過(guò)程和邊界層參數(shù)化方案的針對(duì)性不強(qiáng);現(xiàn)有模式的臺(tái)風(fēng)初始場(chǎng)形成技術(shù)落后,尤其是衛(wèi)星、雷達(dá)等非常規(guī)資料的融合應(yīng)用能力薄弱,已有研究成果業(yè)務(wù)化程度低,且模式分辨率較低。這不僅影響了路徑預(yù)報(bào)的精度,也大大降低了強(qiáng)度和風(fēng)雨的預(yù)報(bào)能力和精細(xì)化水平。
正是由于監(jiān)測(cè)手段和技術(shù)條件的限制,目前各國(guó)臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)雖然取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,但和精細(xì)化防臺(tái)抗災(zāi)的需求相比仍有差距,24 h、48 h、72 h、96 h和120 h的臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)分別存在約115 km、200 km、300 km、420 km和520 km的誤差(見(jiàn)表1),24 h、48 h和72 h的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)則分別存在5.8 m/s、7.9 m/s和 9.0 m/s 的誤差(見(jiàn)表 2)[8,9]。臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)的偏差,常導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)登陸地點(diǎn)預(yù)報(bào)范圍過(guò)大、風(fēng)雨影響出現(xiàn)偏差,成為制約防臺(tái)風(fēng)工作發(fā)展的一大瓶頸,限制了臺(tái)風(fēng)防御工作的精細(xì)化、科學(xué)化水平。

表1 近5年(2006—2010年)中日美24~120 h臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)誤差比較Table 1 The tropical cyclone track forecast average error from 2006 to 2010 for 24 h to 120 h made by China,Japan and Unite State in the area Northwest Pacific km

表2 近5年(2006—2010年)中日美24~72 h臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差比較Table 2 The tropical cyclone intensity forecast average error from 2006 to 2010 for 24 h to 72 h made by China,Japan and Unite State in the area Northwest Pacific m/s

續(xù)表
客觀(guān)、精細(xì)定量化的臺(tái)風(fēng)風(fēng)雨預(yù)報(bào)對(duì)有效防臺(tái)抗臺(tái)起著至關(guān)重要的作用,因?yàn)榈顷懪_(tái)風(fēng)的風(fēng)和雨是致災(zāi)的直接因素,但目前我國(guó)尚無(wú)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)和暴雨的客觀(guān)預(yù)報(bào)方法可供業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)應(yīng)用,沿海各省氣象臺(tái)一般根據(jù)自身的需要研制半理論半經(jīng)驗(yàn)或診斷統(tǒng)計(jì)方法來(lái)預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)以及暴雨強(qiáng)度和落區(qū)。
經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐,我國(guó)已經(jīng)建立了國(guó)家、區(qū)域、省、市、縣5級(jí)聯(lián)防的臺(tái)風(fēng)警報(bào)服務(wù)體系。借助電視、電臺(tái)、報(bào)紙、電話(huà)、網(wǎng)絡(luò)以及手機(jī)短信、電子顯示屏等多種信息傳播手段分發(fā)的各種臺(tái)風(fēng)預(yù)警信息和預(yù)警信號(hào),為政府決策、公眾生活、各行各業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、國(guó)防建設(shè)、社會(huì)重大活動(dòng)以及突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)發(fā)揮了重要的氣象保障作用,尤其在防臺(tái)抗臺(tái)的關(guān)鍵時(shí)刻,各級(jí)政府根據(jù)氣象部門(mén)發(fā)出的臺(tái)風(fēng)預(yù)警信息和防臺(tái)預(yù)案,及時(shí)組織臺(tái)風(fēng)影響地區(qū)群眾防臺(tái)減災(zāi),轉(zhuǎn)移、安置危險(xiǎn)地區(qū)群眾,極大地減少了臺(tái)風(fēng)造成的影響,取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,臺(tái)風(fēng)預(yù)警服務(wù)與防災(zāi)減災(zāi)需求的矛盾日益突出,主要表現(xiàn)為產(chǎn)品單一、針對(duì)性不強(qiáng)、預(yù)報(bào)精細(xì)化程度低、過(guò)度預(yù)警嚴(yán)重。臺(tái)風(fēng)預(yù)警信息中有關(guān)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度和風(fēng)雨的信息只是臺(tái)風(fēng)“整體”的狀態(tài)及其預(yù)報(bào)信息,臺(tái)風(fēng)衍生災(zāi)害的預(yù)警體系尚未真正建立,同時(shí)由于缺乏有效的技術(shù)支持,服務(wù)產(chǎn)品深加工程度不高,服務(wù)方式和服務(wù)產(chǎn)品還沒(méi)有從根本上取得突破,無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)多元化、高頻次的服務(wù)需求,警報(bào)發(fā)布網(wǎng)絡(luò)擁堵、不暢的情況時(shí)有發(fā)生,已不能適應(yīng)防臺(tái)減災(zāi)對(duì)預(yù)警信息及時(shí)性和精細(xì)化的要求。
由于臺(tái)風(fēng)災(zāi)害牽涉面廣,涉及多種相關(guān)學(xué)科的交叉以及減災(zāi)決策和防范意識(shí)等社會(huì)問(wèn)題,加之目前在臺(tái)風(fēng)災(zāi)情資料的及時(shí)完整獲取方面仍存在相當(dāng)大的困難,因此建立有效的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估方法仍是一項(xiàng)十分艱巨的任務(wù)。現(xiàn)有的評(píng)估方法則過(guò)于簡(jiǎn)單,且評(píng)估經(jīng)常是在災(zāi)害發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間后進(jìn)行的,由衛(wèi)星遙感等先進(jìn)手段獲取的災(zāi)情信息也未能及時(shí)得到分析并充分利用,同時(shí)目前臺(tái)風(fēng)預(yù)警信息的精細(xì)化和定量化水平也在很大程度上制約著臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估的合理性水平,從而在整體上影響了臺(tái)風(fēng)預(yù)警有效性的發(fā)揮。因此如何在改進(jìn)現(xiàn)有臺(tái)風(fēng)預(yù)警水平的前提下,結(jié)合防汛設(shè)施、城鄉(xiāng)建筑性狀和抗風(fēng)能力、人口密度以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素建立行之有效的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估方法,來(lái)估計(jì)減輕臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的可能程度并提出相應(yīng)的減災(zāi)措施,無(wú)疑將成為提高臺(tái)風(fēng)預(yù)警有效性的關(guān)鍵技術(shù)之一。
過(guò)去20年來(lái),我國(guó)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)取得了令人矚目的成績(jī),為國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)做出了巨大的貢獻(xiàn),但臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警的技術(shù)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足各行各業(yè)防臺(tái)減災(zāi)的需求。目前存在的主要問(wèn)題是缺乏針對(duì)臺(tái)風(fēng)活動(dòng)特點(diǎn)的觀(guān)測(cè)系統(tǒng)、路徑預(yù)報(bào)水平不穩(wěn)定、風(fēng)雨預(yù)報(bào)能力低、臺(tái)風(fēng)警報(bào)傳播途徑不暢、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害評(píng)估工作滯后以及科研開(kāi)發(fā)對(duì)于業(yè)務(wù)的支撐作用不強(qiáng)等[10]。因此從整體上提高我國(guó)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警水平,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)服務(wù),仍是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。
為提高我國(guó)抵御臺(tái)風(fēng)的能力,必須大力開(kāi)展海堤(海塘)達(dá)標(biāo)和配套設(shè)施建設(shè),強(qiáng)化水利工程安全監(jiān)管和科學(xué)調(diào)度。同時(shí),針對(duì)易受臺(tái)風(fēng)災(zāi)害影響地區(qū)的重要工程項(xiàng)目建設(shè)開(kāi)展臺(tái)風(fēng)影響論證,強(qiáng)化各地抗御強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)暴潮、強(qiáng)降雨以及洪澇、山洪、滑坡、泥石流等的工程措施和影響論證,科學(xué)規(guī)劃城鄉(xiāng)建設(shè),全面提升各地建筑、交通、電力和城市排水系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施防臺(tái)風(fēng)能力及避災(zāi)場(chǎng)所建設(shè)。
臺(tái)風(fēng)登陸前,臺(tái)風(fēng)路徑、強(qiáng)度和登陸預(yù)報(bào)是臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)中的重點(diǎn),而在臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)預(yù)警中,臺(tái)風(fēng)移向和移速的突變、結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的突變及登陸臺(tái)風(fēng)暴雨的突然增幅等常給防抗臺(tái)風(fēng)工作帶來(lái)較大的不確定性。為此必須進(jìn)一步加強(qiáng)登陸臺(tái)風(fēng)相關(guān)科學(xué)問(wèn)題的研究,不斷提高臺(tái)風(fēng)路徑、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)變化和強(qiáng)降雨分布等相關(guān)物理機(jī)制的認(rèn)識(shí),深入了解不同尺度系統(tǒng)和不同緯度環(huán)流的相互作用對(duì)臺(tái)風(fēng)的影響;加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)模式、臺(tái)風(fēng)集合或集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)的研發(fā)和改進(jìn);進(jìn)一步完善臺(tái)風(fēng)及其災(zāi)情的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè),重視各種非常規(guī)探測(cè)技術(shù)和手段在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警中的應(yīng)用,以提高登陸臺(tái)風(fēng)的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警的精細(xì)化水平。此外,應(yīng)加快山洪防治規(guī)劃實(shí)施進(jìn)程,加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降雨落區(qū)、強(qiáng)度監(jiān)測(cè)手段和預(yù)報(bào)方法的研制,扎扎實(shí)實(shí)做好臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致的山洪、山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)警減災(zāi)等防治工作。
國(guó)際上開(kāi)展臺(tái)風(fēng)飛機(jī)觀(guān)測(cè)已有近70年的歷史。作為一個(gè)移動(dòng)觀(guān)測(cè)平臺(tái),在常規(guī)觀(guān)測(cè)資料稀缺的海洋上空通過(guò)飛機(jī)觀(guān)測(cè)所獲得的寶貴的現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)資料,不僅極大地豐富和修正了先前對(duì)于臺(tái)風(fēng)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)及其變化、臺(tái)風(fēng)與環(huán)境場(chǎng)相互作用等的描述和理解,同時(shí)對(duì)提高臺(tái)風(fēng)路徑、強(qiáng)度和風(fēng)雨預(yù)報(bào)起了至關(guān)重要的作用。20世紀(jì)90年代初,美國(guó)科學(xué)家曾評(píng)估了西北太平洋臺(tái)風(fēng)飛機(jī)觀(guān)測(cè)資料對(duì)美國(guó)聯(lián)合臺(tái)風(fēng)警報(bào)中心臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)誤差的影響,其結(jié)論是,增加臺(tái)風(fēng)飛機(jī)觀(guān)測(cè)資料后,24 h、48 h和72 h臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)誤差比沒(méi)有飛機(jī)觀(guān)測(cè)時(shí)分別減少10%、17%和20%。目前,美國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)已實(shí)時(shí)開(kāi)展臺(tái)風(fēng)飛機(jī)觀(guān)測(cè)試驗(yàn)和業(yè)務(wù),在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮了巨大作用。為了降低飛行成本、提高觀(guān)測(cè)效率,國(guó)際上正發(fā)展臺(tái)風(fēng)目標(biāo)觀(guān)測(cè)或適應(yīng)性觀(guān)測(cè)技術(shù),而應(yīng)用無(wú)人機(jī)開(kāi)展臺(tái)風(fēng)觀(guān)測(cè)也正逐步興起。受多種條件的制約,近年來(lái)我國(guó)氣象部門(mén)只針對(duì)有限臺(tái)風(fēng)個(gè)例開(kāi)展了非常簡(jiǎn)單的觀(guān)測(cè)試驗(yàn),所取得的科學(xué)結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)非常有限,尚不能為一線(xiàn)業(yè)務(wù)提供有效支撐。若能多部門(mén)聯(lián)動(dòng),同時(shí)學(xué)習(xí)國(guó)際上臺(tái)風(fēng)飛機(jī)觀(guān)測(cè)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),逐步開(kāi)展起我國(guó)大陸的臺(tái)風(fēng)飛機(jī)觀(guān)測(cè)試驗(yàn),必將有效提高我國(guó)科研和業(yè)務(wù)人員對(duì)臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)等的認(rèn)知能力,進(jìn)一步提高臺(tái)風(fēng)路徑、強(qiáng)度及風(fēng)雨甚至風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)水平,從而更有效減輕臺(tái)風(fēng)災(zāi)害。
為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新需求,應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)完善現(xiàn)行的臺(tái)風(fēng)預(yù)警體系,建立快速方便的現(xiàn)代化警報(bào)、預(yù)報(bào)服務(wù)手段,擴(kuò)大預(yù)警的公眾覆蓋面;完善應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制,繼續(xù)加強(qiáng)與水利、民政、國(guó)土資源、農(nóng)業(yè)、建設(shè)、安全監(jiān)督、新聞等部門(mén)的橫向聯(lián)動(dòng)和緊密協(xié)作,有效發(fā)揮全社會(huì)的綜合防災(zāi)能力;加強(qiáng)防臺(tái)預(yù)案體系建設(shè),應(yīng)按照“不漏一處、不存死角”的要求,構(gòu)筑分級(jí)、分部門(mén)、分行業(yè)嚴(yán)密的防臺(tái)風(fēng)預(yù)案體系,明確臺(tái)風(fēng)災(zāi)害防御工作任務(wù)、責(zé)任、措施及實(shí)施程序;改進(jìn)和完善臺(tái)風(fēng)災(zāi)害及其次生災(zāi)害的定時(shí)、定點(diǎn)、定量預(yù)報(bào)預(yù)警和評(píng)估系統(tǒng),對(duì)臺(tái)風(fēng)影響和災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確、精細(xì)的預(yù)報(bào)、評(píng)估,為各級(jí)政府防臺(tái)減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)和咨詢(xún)建議;此外還須進(jìn)一步加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害防治與對(duì)策系統(tǒng)的建設(shè)以及相關(guān)信息的交換和網(wǎng)絡(luò)建設(shè),以更好地改進(jìn)預(yù)報(bào)質(zhì)量和服務(wù)。
在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨之前,最有效的防御措施是將危險(xiǎn)區(qū)域人員轉(zhuǎn)移到安全地帶,但人員轉(zhuǎn)移必須有法可依、有章可循、科學(xué)實(shí)施。政府應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)的主動(dòng)措施就是大范圍撤離轉(zhuǎn)移,但撤離轉(zhuǎn)移的時(shí)間頻數(shù)與空間尺度存在盲目和模糊,不免會(huì)有“勞民傷財(cái)”現(xiàn)象。但目前還沒(méi)有完善的法規(guī)和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量安全轉(zhuǎn)移工作。在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,存在著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的缺失和法規(guī)制度的障礙;在轉(zhuǎn)移監(jiān)管上,缺乏法治手段和有效措施。因此,要組織有關(guān)專(zhuān)家對(duì)臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前轉(zhuǎn)移的法律依據(jù)、轉(zhuǎn)移標(biāo)準(zhǔn)、轉(zhuǎn)移路徑、安置地點(diǎn)等問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)題研究,應(yīng)把緊急狀態(tài)下的政府行為納入法治軌道。
一般公眾對(duì)臺(tái)風(fēng)相關(guān)災(zāi)害防范知識(shí)的了解以及在防臺(tái)抗臺(tái)中的主動(dòng)參與意識(shí)是防臺(tái)抗臺(tái)工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,臺(tái)風(fēng)災(zāi)害防范知識(shí)的缺乏和主動(dòng)參與意識(shí)的淡薄仍是制約有效防臺(tái)抗臺(tái)的一個(gè)重要原因。因此必須進(jìn)一步加強(qiáng)防御臺(tái)風(fēng)的科普宣傳,切實(shí)提高公眾的防臺(tái)風(fēng)意識(shí)和避險(xiǎn)自救能力。
隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展及一體化趨勢(shì)的加強(qiáng),臺(tái)風(fēng)相關(guān)災(zāi)害對(duì)全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活的影響日益深遠(yuǎn),其影響范圍已超越國(guó)界,成為全球普遍關(guān)注的問(wèn)題,因此加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)及相關(guān)災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)信息的國(guó)際交換與共享,開(kāi)展臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)技術(shù)及相關(guān)防災(zāi)減災(zāi)管理經(jīng)驗(yàn)的國(guó)際交流與合作,無(wú)疑對(duì)提高臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)質(zhì)量和防災(zāi)減災(zāi)具有重要作用。
[1]國(guó)家氣候中心.全國(guó)氣候影響評(píng)價(jià)[M].北京:氣象出版社,1998-2010.
[2]Axel Graumann,Tamara Houston,Jay Lawrimore ,et al.Hurricane Katrina-a climatological perspective,NCDC/NOAA technical report 2005-01 [EB/OL].http://www.ncdc.noaa.gov/oa/reports/tech-report-200501z.pdf.
[3]UNDP Myanmar.Cyclone Nargis response[EB/OL].http://www.mm.undp.org/newsand pressreleases/UNDP cyclone response.pdf.
[4]雷小途.全球氣候變化對(duì)臺(tái)風(fēng)影響的主要評(píng)估結(jié)論和問(wèn)題[J].中國(guó)科學(xué)基金,2011(2):85-89.
[5]張志彤,劉玉忠,許 靜.我國(guó)臺(tái)風(fēng)防御工作進(jìn)展與對(duì)策[C]//慶祝中國(guó)水利水電科學(xué)研究院組建五十周年——水利水電百家論壇論文集.北京:中國(guó)水利水電出版社,2008.
[6]許 靜.著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)全面提升我國(guó)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害綜合防御能力[J].中國(guó)防汛抗旱,2011,21(3):12-15.
[7]許映龍,張 玲,高拴柱.我國(guó)臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)的進(jìn)展及思考[J].氣象,2010,36(7):43-49.
[8]Japan Meteorological Agency.Annual report on activities of the RSMC Tokyo-Typhoon Center(2006—2010)[EB/OL].http://www.jma.go.jp/jma/jma-eng/jma-center/rsmc-hp-pub-eg/annualreport.html.
[9]Joint Typhoon Warning Center of USA.Annual tropical cyclone reports(2006—2010)[EB/OL].http://www.usno.navy.mil/JTWC/annual-tropical-cyclone-reports.
[10]香山科學(xué)會(huì)議學(xué)術(shù)討論會(huì)第275次學(xué)術(shù)討論會(huì)籌備組.登陸臺(tái)風(fēng)的科學(xué)問(wèn)題及防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策[R].上海:中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所,2006.