安徽林業氣象災害風險調查與服務效益評估

安徽省公共氣象服務中心 安徽 合肥 230031

安徽省森林資源豐富,是我國南方重點集體林區之一,全省森林面積395.85萬公頃,森林覆蓋率28.65%,居全國18位,森林蓄積22186.55萬立方米[1]。安徽省地形地貌呈現多樣性,長江和淮河自西向東橫貫全境,氣候條件分布差異明顯,天氣多變,受降水時空分布不均等不利因素的影響,常有干旱、洪澇、大風、高溫、霜、凍等氣象災害嚴重威脅著森林防火、林業生態保護、以及林下經濟等[2]。近年來,由于極端天氣氣候事件和氣象災害頻發,氣象災害對林業生產造成了一定損失,開展林業氣象災害風險調查與服務效益評估對保護好森林資源,有很大的社會效益、經濟效益和生態效益[3-4]。2017年安徽省公共氣象服務中心在省林業廳森林防火指揮辦公室的配合下開展了《全省林業氣象災害風險調查與服務效益評估調查》,調查了解我省林業氣象災害風險和服務需求,評估林業氣象服務效益[5-6],確定服務指標,提升林業氣象服務質量。

此次林業氣象災害風險調查內容主要包括林業氣象災害分布情況、風險隱患點的災害類型及分布特征、氣象災害風險的監測與預警分布以及預警防御設施類型等[7]。按照中國氣象局公共氣象服務中心統一部署,采用德爾菲法開展林業氣象服務效益評估[8],調查步驟分為兩個階段,第1階段為確定調查風險點和效益評估專家,開展林業氣象災害風險調查,第2階段為開展林業氣象服務需求及典型單位氣象服務貢獻率和效益值測算,共確定了安徽省林業部門15個典型單位及20位不同類型的專家,專家主要包括領導型專家7位,管理型專家4位,技術型專家8名,財務型專家1名,17位專家都為生產一線的專家,熟悉情況,經驗豐富。所屬環節包括森林防火18位,林業有害生物防治1位,造林撫育1位。

1 林業氣象災害風險點的基本特征

1.1 林業氣象災害調查的分布情況 此次共調查了49個林業氣象災害風險點,49個風險點均勻分布于全省,其中蕪湖市6個、亳州1個、池州2個、宣城市8個、六安市6個、滁州市11個、銅陵市2個、宿州市2個、安慶市5個、淮北市1個、馬鞍山市3個、淮南市2個。

1.2 風險隱患點的基本特征 風險點類型有火災、干旱、洪澇、病蟲害、風災(內陸)等。調查結果顯示,我省49個風險點中,有48個風險點類型主要為火災,占比達到98%,有1個風險點主要災害類型為病蟲害,僅占2%。有5個風險點次要災害為病蟲害,極少部分風險點次要災害為干旱、洪澇、風災(內陸)。

據統計分析可知,我省49個風險點的優勢樹種主要有外松、黃山、馬尾松、側柏、紅豆杉、杉樹、泡桐、榆樹、楊樹等。其中松類占比62%、衫類占比16%、常綠類占比8%,其余樹種占比14%。松類、杉類主要分布在我省南部和中部地區,如：宣城市、安慶、銅陵、六安、蕪湖、滁州各市均有分布；側柏主要集中分布在我省北部和中部部分地區,如：淮北、宿州和淮南市。

1.3 風險隱患點的分布特征 從經度、緯度、海拔以及面積這四方面綜合考慮,此次調查所選取的49個風險點分布范圍廣而均勻,海拔高度介于25～1777米,面積介于1450～198950031平方米之間,跨度較大,風險點在具有一般性的同時又不失代表性。

表1 風險隱患點的分布特征

洋湖鎮北山村 117.1666 30.1767 50 18070000績溪縣揚溪林場 118.5553 30.0936 260 2000000寧國市板橋保護區 118.6393 30.5266 887 50025000涇縣馬頭林場 118.4936 30.8186 85 19805898廣德縣劉達林場 119.3222 30.1450 75 18344000宣州區青隱山林場 118.9807 30.8947 35 20010000宣州區楊林林場 118.8991 30.7585 50 21344000旌德縣南關林場 118.6536 30.3817 540 10005000國有郎溪縣伍牙山林場 119.3394 31.2164 441 13340000燕山森林公園 116.5569 31.3589 107 1200000九公寨風景區 116.2911 31.5847 349 4566666萬佛山森林公園 116.5553 31.0614 500 100830000銅鑼寨風景區 116.0417 31.1492 1096 920000白馬尖風景區 116.1728 31.1206 1777 800000天堂寨國家級森林公園 115.8097 31.2042 1200 120000000

2 風險隱患點的主要氣象災害與影響

2.1 主要氣象災害類型和致災因子 49個風險點的相關數據顯示：影響我省林業生產的氣象災害類型主要有干旱、大風、高溫、雷電、強降水,主要的致災氣象因子為雷電、風速、降雨、氣溫、強對流。其中,排在前四位的氣象災害類型為干旱、大風(內陸)、雷電、高溫,對應的主要致災氣象因子分別為濕度、風速、雷電、氣溫。

通過對這5種氣象災害類型的致災因子臨界值、災害易發季節和災害易發時間段進行統計分析,可知災害易發生季節：干旱、大風引起火災易發生季節11月至次年4月,火災發生時間段：08：00時至17：00時。雷電、強降水洪澇災害易發生季節5月至9月,災害發生時間段：00：00時至24：00時。主要致災因子臨界值：濕度臨界值25%-30%；風速臨界值7級-8級,降雨量臨界值50mm/d。

表2 氣象災害類型的致災因子臨界值

圖(1) 安徽省49個監測站點分布圖

3 氣象災害風險的監測與預警

3.1 氣象災害風險監測設施

3.1.1 監測站點的分布 全省監測站點共有49個,選取距離風險點最近的氣象觀測站作為風險監測站點。由總體分布圖(1)可知,49個監測站點均勻分布于全省,各風險點周邊大部分已有氣象監測站,部分監測站涵蓋在風險點內,對風險點氣象數據的采集和風險點氣象預報有很大幫助。

3.1.2 監測站點類型及特征 49個氣象監測站點中44個監測站點所屬類型為區域自動站,建站時間都是2005年以后,占比達90%,是監測站點的主要類型,其余5個監測站點,2個為基本站,建站時間為1957、1959年。3個為一般站,建站時間分別為1956、1957、1959年。49個氣象監測站點中大部分歸屬部門屬于氣象。距離風險點的距離80%在0-5千米以內。

3.1.3 監測數據的管理 49個氣象監測站點中,有17個站點實現了數據共享或交換,占比35%,有利于與林業部門的溝通,便于森林防火工作的科學指揮和安排。

3.2 林業氣象災害風險預警、防御設施

3.2.1 預警設施類型及特征 49個監測站點中設有預警設施的達到26個,占比53%,無預警設施的占47%。預警設施類型主要有廣播、電子顯示屏、移動預警客戶端、電話傳真4類,廣播占比25%,電子顯示屏占比54%,廣播占比23%,移動預警客戶端占比15%,年預警發布頻次平均達102次。

表3 預警設施類型及特征

3.2.2 預警設施管理 預警設施管理部門85%為氣象部門,使用情況均正常,發布的預警產品為各類預警信號,如：雷電、強降水、降雪、高溫、大風、森林火險等級預報、氣象災害預警信號等。

3.2.3 防御措施情況 49個風險點中有14個點有防御措施,工程設施包括消防水池、消防車、設置防火隔離帶等；應急設施有制定應急方案、組建專業防火隊伍、配備滅火器、消防車等。

表4 風險隱患點防御措施

4 林業領域氣象服務效益評估

4.1 全省林業氣象服務貢獻率全省林業氣象服務效益值 采用采用德爾菲法,20位專家對全省氣象服務效益貢獻率給出了評價,得出本省林業氣象服務貢獻率為9.325%。按照2016年全省林業總產值為3191.6億元的規模,根據公式行業氣象服務效益值=行業氣象服務貢獻率×行業GDP測算,2016年全省林業氣象服務效益值已達到297.6167億元。

5 林業氣象服務產品需求分析

5.1 林業氣象服務需求產品的基本情況 各風險點以及林業部門希望提供的服務產品排名前三位的是：森林火點監測(過程監測)、森林干旱監測預報(森林干旱氣象指數)、森林火險預報預警,所屬環節主要以森林防火和林業有害生物防治為主,手機短信、預警系統是其希望獲取林業氣象服務產品的主要渠道。

5.2 林業氣象服務需求產品的主要類型 專家希望提供的服務產品主要有：森林火點監測(過程監測)、森林干旱監測預報(森林干旱氣象指數)、雷電監測預報、森林火險預報預警、林業病蟲害預報、森林長勢監測預報。其中各服務產品所占比例如圖(2)所示。

圖(2) 專家希望提供的服務產品統計

5.3 林業氣象服務需求產品的傳播渠道 林業部門希望獲取各服務產品的渠道主要有四類,其中手機短信所占比例最高,占44%,其次是預警系統,占23%；電話(傳真)、網絡郵件各占14%。少部分人建議使用微信、qq的方式獲取產品。

5.4 林業氣象服務產品需求與現狀對比分析 目前我省50%的風險點周邊已有氣象監測站,一部分監測站涵蓋在風險點內,對風險點氣象數據的采集和風險點氣象預報有很大幫助。此外,各縣氣象局對風險點周邊氣象預警設施發布的氣象預警產品也較多,涵蓋較全,各氣象站對其轄區范圍內林業氣象服務工作也在跟進,效果顯著。目前,我省林業方面的主要災害是火災,其不確定性較大,因此,對于森林火點監測、森林火險預報預警仍然是各風險點以及林業部門的首要需求產品。此外,較長時間高溫、干旱等天氣背景會使森林火險較高,因此,森林干旱監測預報也是各風險點以及林業部門的需求產品之一。

6 結論與建議

6.1 主要結論 通過此次調查,得出以下結論：影響我省林業生產的氣象災害類型主要有干旱、大風、高溫、雷電、強降水,主要的致災氣象因子為雷電、風速、降雨、氣溫、強對流。其中,排在前四位的氣象災害類型為干旱、大風(內陸)、雷電、高溫,對應的主要致災氣象因子分別為濕度、風速、雷電、氣溫。預警設施類型主要有廣播、電子顯示屏、移動預警客戶端、電話傳真4類,發布的預警產品為：雷電、強降水、降雪、高溫、大風、森林火險等級預報、氣象災害預警信號等,需要進一步增加和完善預警設施。林業部門希望提供的服務產品排名前三位的是森林火點監測(過程監測)、森林干旱監測預報(森林干旱氣象指數)和森林火險預報預警,所屬環節主要以森林防火和林業有害生物防治為主,手機短信、預警系統是其希望獲取林業氣象服務產品的主要渠道。全省氣象服務效益貢獻率為9.325%,按照2016年全省林業總產值為3191.6億元的規模測算,2016年全省林業氣象服務效益值已達到297.6167億元,林業氣象服務效益顯著。

6.2 改進林業氣象服務的建議 通過與國外氣象服務水平與服務效益比較,目前安徽省林業氣象服務形式比較單一,服務產品不夠豐富,轉變氣象服務方式、提高氣象服務水平和效益刻不容緩,針對此次調查提出幾點建議：一是在風險點增加建設氣象監測站,保障風險點氣象監測業務全覆蓋。二是在火災頻發期,利用衛星遙感等手段加強森林火點監測(過程監測)服務,嚴密監視天氣變化,加強天氣會商,全力做好森林火險等級預報預警工作。三是增加病蟲害預報、森林干旱監測預報、氣象干旱監測指數等林業部門需求的業務。四要充分利用電子顯示屏、電視、手機短信、微信公眾號等渠道向社會公眾發布森林火險等級預報、防火安全警示信息,提醒公眾用火安全,加強防范,提高社會公眾防火意識。