西藏雪災(zāi)變化及災(zāi)前影響預(yù)評(píng)估研究*

格央 次旦巴桑 堅(jiān)參扎西 次仁德吉

（西藏自治區(qū)氣象臺(tái)，西藏 拉薩 850000）

雪災(zāi)在西藏的各種氣象災(zāi)害中居首，發(fā)生十分頻繁，幾乎年年都有發(fā)生。作為全國(guó)五大牧區(qū)之一的西藏，牲畜是牧民最重要的生活生產(chǎn)來源，雪災(zāi)往往造成大批牲畜死亡，使牧民的財(cái)產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p失，嚴(yán)重的雪災(zāi)甚至危及西藏草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，西藏歷史上有特大雪災(zāi)的年份是1915年、1926 年、1932 年和1939 年等。自1957 年以來，西藏主要牧區(qū)大致2～3 年就有1 次范圍較大的雪災(zāi)，全區(qū)性的嚴(yán)重雪災(zāi)有四次：1956—1957 年、1965—1966年、1976—1977 年冬春和1997—1998 年，這四次雪災(zāi)的共同特點(diǎn)是范圍廣、強(qiáng)度大、積雪深、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、災(zāi)情嚴(yán)重。1980—1998 年是多發(fā)時(shí)段，其中1997 年9月至1998 年4 月，那曲、阿里、昌都、拉薩及日喀則、山南地區(qū)南部等地普遍降大到暴雪，造成嚴(yán)重雪災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失9 億元。1998 年以后，特別是近十年，全區(qū)雪災(zāi)強(qiáng)度和數(shù)量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，較大范圍的雪災(zāi)（2 個(gè)地區(qū)以上同時(shí)發(fā)生雪災(zāi)）發(fā)生在2002 年、2003年、2005年、2013年和2019年[1]。

1 近十年西藏雪災(zāi)的變化特征分析

就具體的雪災(zāi)災(zāi)情結(jié)合氣象數(shù)據(jù)分析，1990—1999 年，雪災(zāi)134 次，其中，1998 年冬春季那曲出現(xiàn)了歷史罕見的極重災(zāi)，受災(zāi)人數(shù)26 萬，死亡63 人，死亡牲畜826 萬，受損房屋10 萬余間；2000—2009 年雪災(zāi)93 次；2010—2019 年雪災(zāi)52 次。近十年全區(qū)強(qiáng)降雪造成的災(zāi)害有明顯的減少。原因分析：⑴近年來西藏逐步建立以草定畜獎(jiǎng)勵(lì)、薪柴替代補(bǔ)貼和草原生態(tài)臨測(cè)制度為主要內(nèi)容的試點(diǎn)草原生態(tài)保護(hù)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，大力推進(jìn)草場(chǎng)承包責(zé)任制的試點(diǎn)和推廣力度，從畜牧業(yè)的家庭經(jīng)營(yíng)層面完善了保護(hù)和建設(shè)草原草場(chǎng)的制度，提高了廣大牧區(qū)抗雪災(zāi)的能力。⑵隨著氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、決策氣象服務(wù)的前瞻性和針對(duì)性不斷提高,各級(jí)政府對(duì)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)的重視程度、應(yīng)急措施和反應(yīng)手段也不斷提高，氣象預(yù)警信號(hào)的傳輸基本解決了最后一公里的問題。⑶西藏氣候變化呈現(xiàn)出“氣溫明顯升高、降水呈增加趨勢(shì)”的主要特征，特別是冬季氣溫升溫比較顯著，積雪日數(shù)減少，雪災(zāi)造成的災(zāi)害程度也會(huì)降低。

2 降雪致災(zāi)閾值分析

2.1 歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)分析

自治區(qū)氣象臺(tái)人員分析研究了2010 年至2019 年共計(jì)10年的雪災(zāi)災(zāi)情數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于西藏自治區(qū)氣象臺(tái)災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)一場(chǎng)降雪來說，造成其成災(zāi)與否有許多因素，如:積雪深度、氣溫、積雪日數(shù)、過程降雪總量、風(fēng)速等等[2]，但相關(guān)的研究顯示，影響一場(chǎng)降雪能否成災(zāi)的眾多因子中，最大積雪深度、積雪日數(shù)、過程降雪總量和風(fēng)速（最大風(fēng)速）是四個(gè)主因素成分，因此選定這四個(gè)因子作為降雪致災(zāi)因子[2]。

項(xiàng)目組分別按海拔高度、農(nóng)牧區(qū)、災(zāi)害頻率和站點(diǎn)做了統(tǒng)計(jì)分析，海拔高度分為：/＜2000m、2000m～4000m/、＞4000m；農(nóng)牧區(qū)分為：牧區(qū)、農(nóng)區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)；災(zāi)害頻次分為：高頻區(qū)、中頻區(qū)、低頻區(qū)。

海拔高度分為/：＜2000m、2000m～4000m/、＞4000m。

圖1 西藏各縣海拔分區(qū)圖

農(nóng)牧區(qū)分為：牧區(qū)（革吉、改則、措勤、仲巴、薩嘎、尼瑪?shù)?5個(gè)縣）；農(nóng)區(qū)（貢嘎、墨竹工卡、瓊結(jié)、朗縣、墨脫、達(dá)孜、曲水等35 個(gè)縣）和半農(nóng)半牧區(qū)（札達(dá)、普蘭、昂仁、謝通門、崗巴等24個(gè)縣）。

圖2 西藏各縣農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)分區(qū)圖

災(zāi)害頻次分為：高頻區(qū)、中頻區(qū)、低頻區(qū)。

圖3 西藏各縣雪災(zāi)頻次分區(qū)圖

2.2 降雪致災(zāi)閾值百分位數(shù)計(jì)算

采用百分位數(shù)法研究確定不同分區(qū)不同降雪致災(zāi)閾值所造成的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。百分位數(shù)又稱百分位分?jǐn)?shù)，是一種相對(duì)地位量數(shù)，它是次數(shù)分布中的一個(gè)點(diǎn)。把一個(gè)次數(shù)分布排序后，分為100 個(gè)單位，百分位數(shù)就是次數(shù)分布中相對(duì)于某個(gè)特定百分點(diǎn)的原始分?jǐn)?shù)，它表明在次數(shù)分布中特定個(gè)百分比低于該分?jǐn)?shù)。百分位通常用第幾百分位來表示，如第五百分位，它表示在所有數(shù)據(jù)中，累計(jì)頻次達(dá)5%.以積雪深度為例，積雪深度分布的第五百分位表示有5%的雪災(zāi)的積雪深度小于此值，95%的積雪深度大于此值。

百分位數(shù)計(jì)算方法，設(shè)Pm=L +（m/100·N－Fb）/f·i

式中:Pm 為第m 百分位數(shù);L 為第m 百分位數(shù)所在組的下限;N 為總次數(shù);Fb為第m 百分位數(shù)所在組前一組的向上累積次數(shù);f 為第m 百分位數(shù)所在組的次數(shù);i 為第m 百分位數(shù)所在組的組距[3]。

2.3 致災(zāi)指標(biāo)等級(jí)劃分

項(xiàng)目組對(duì)2010—2019 年共計(jì)10 年的雪災(zāi)災(zāi)情數(shù)據(jù)與雪災(zāi)過程相對(duì)應(yīng)的的最大積雪深度、積雪日數(shù)、過程降雪總量和風(fēng)速（最大風(fēng)速）做了對(duì)比分析。針對(duì)52次雪災(zāi)過程，分別按海拔高度、農(nóng)牧區(qū)、災(zāi)害頻率做了統(tǒng)計(jì)分析。

采用百分位數(shù)法，按海拔高度、農(nóng)牧區(qū)、災(zāi)害頻率分區(qū)計(jì)算最大積雪深度、積雪日數(shù)、過程降雪總量和風(fēng)速（最大風(fēng)速）百分位數(shù)。

經(jīng)過三次計(jì)算:第一次選擇了95%、90%、75%、70%、55%、50%和10%的計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不太合理，第二次增加45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%和5%的計(jì)算，但發(fā)現(xiàn)編號(hào)655這個(gè)站在哪個(gè)分區(qū)里，哪個(gè)分區(qū)的計(jì)算結(jié)果就有異常，因此在第三次做計(jì)算的時(shí)候就把655這個(gè)站單獨(dú)計(jì)算，并且所有分區(qū)都計(jì)算了15 個(gè)百分位數(shù)值。根據(jù)各分類的計(jì)算結(jié)果，我們?nèi)?0%、70%、50%、20% 四個(gè)點(diǎn)的百分位數(shù)，以此作為初步的降雪致災(zāi)閾值。如表1至表10所示。

表1 海拔＞4000m百分位數(shù)值表

表2 海拔2000m～4000m百分位數(shù)值表

表3 海拔＜2000m百分位數(shù)值表

表4 半農(nóng)區(qū)半牧區(qū)百分位數(shù)值表

表5 農(nóng)區(qū)百分位數(shù)值表

表6 牧區(qū)百分位數(shù)值表

表7 災(zāi)害高頻區(qū)百分位數(shù)值表

表8 災(zāi)害中頻區(qū)百分位數(shù)值表

表9 災(zāi)害低頻區(qū)百分位數(shù)值表

表10 655站百分位數(shù)值表

根據(jù)項(xiàng)目組的計(jì)算結(jié)果，顯然最大風(fēng)速這個(gè)因子沒有好的指示意義，因此項(xiàng)目組在后面做預(yù)評(píng)估的時(shí)候就把這個(gè)因子剔除了。

3 降雪影響風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評(píng)估

依據(jù)百分位數(shù)法確定的降雪閾值，結(jié)合閾值對(duì)應(yīng)的歷史災(zāi)情，將預(yù)評(píng)估災(zāi)情等級(jí)定義為四級(jí)[5]，即一級(jí)為最嚴(yán)重影響，二級(jí)為嚴(yán)重影響，三級(jí)為中級(jí)影響，四級(jí)為一般影響。依此，建立西藏雪災(zāi)影響預(yù)評(píng)估的等級(jí)[3-4]。

表11 基于百分位數(shù)值的西藏雪災(zāi)影響預(yù)評(píng)估分級(jí)表

一級(jí)最嚴(yán)重影響:全縣50%左右的區(qū)域受災(zāi)、公路運(yùn)輸受阻停運(yùn)、牲畜死亡嚴(yán)重、溫室大棚、養(yǎng)殖大棚、工業(yè)廠房及簡(jiǎn)易房屋出現(xiàn)損毀或倒塌的危險(xiǎn)性大。供水、供電、通信等設(shè)施可能受損中斷。學(xué)校有停課的可能[4]。

二級(jí)嚴(yán)重影響:全縣可能有30%～50%的區(qū)域受災(zāi)。牲畜死亡較嚴(yán)重、公路運(yùn)輸受阻或停運(yùn)。簡(jiǎn)易房屋出現(xiàn)損毀或倒塌的危險(xiǎn)性較大、電力等通信線路中斷的可能性大，蔬菜作物等遭受凍害[4]。

三級(jí)中級(jí)影響：全縣可能有15%～30%的區(qū)域受災(zāi)，出現(xiàn)幼畜和病畜死亡，部分路段封閉、電力及通信線路等有中斷的可能，苗床受損、地膜育苗、蔬菜作物易受凍害[4]。

四級(jí)一般影響:全縣可能有5%～15%的區(qū)域受災(zāi)，出現(xiàn)幼畜和病畜死亡、路面結(jié)冰、視線不清，交通事故頻發(fā)的可能性大，苗床受損、地膜育苗、蔬菜作物易受凍害[4]。

4 結(jié)論

每個(gè)站點(diǎn)會(huì)有三個(gè)預(yù)評(píng)估結(jié)論，預(yù)報(bào)服務(wù)人員可以根據(jù)實(shí)際的天氣情況，做出最終的預(yù)評(píng)估結(jié)論。

目前的分析結(jié)果只是一個(gè)初步的計(jì)算結(jié)果，特別是海拔小于2000m 和牧區(qū)這兩個(gè)分區(qū)的部分值有些異常，項(xiàng)目組將在后期做更細(xì)致的分析研究，對(duì)閾值做修正完善。最終的研究成果計(jì)劃應(yīng)用到2021 年西藏自治區(qū)氣象臺(tái)山洪項(xiàng)目(決策氣象服務(wù)綜合制作發(fā)布平臺(tái))中，項(xiàng)目組將根據(jù)影響系統(tǒng)演變情況和實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)結(jié)論，開展雪災(zāi)預(yù)評(píng)估，邊檢驗(yàn)邊修正。