氣象災(zāi)害預(yù)警與評估的研究及實踐

■ 呂明輝 李煥連 成秀虎 姚秀萍

2020年氣象服務(wù)為接近五成的公眾避免或減少過一定的因災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失，氣象信息為城市公眾挽回因氣象災(zāi)害損失約295元/人，為農(nóng)村公眾挽回因災(zāi)損失約468元/人。

我國是受氣象災(zāi)害影響較為嚴(yán)重的國家之一，氣象災(zāi)害具有種類多、發(fā)生頻率高、影響范圍廣、持續(xù)時間長、造成損失重等特點。氣象災(zāi)害還會誘發(fā)其他次生災(zāi)害，氣象災(zāi)害平均每年造成的經(jīng)濟(jì)損失占全部自然災(zāi)害的70%以上。

氣象災(zāi)害預(yù)警工作目的是使大眾能夠提高警惕，做好必要的防范措施，提升全社會災(zāi)害防御能力，最大限度地防御和減輕氣象災(zāi)害造成的損失。加強(qiáng)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警及信息發(fā)布是氣象防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)工作的關(guān)鍵，是防御和減輕災(zāi)害損失的重要基礎(chǔ)。

1 氣象災(zāi)害防御體系

氣象災(zāi)害防御是在氣象災(zāi)害發(fā)生前、發(fā)生中和發(fā)生后，政府、社會各單位和公眾采取的相關(guān)的各種防災(zāi)、減災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)措施及行動的總稱。氣象災(zāi)害防御是國家公共安全體系的重要組成部分，是政府履行社會管理和公共服務(wù)的重要體現(xiàn)，也是國家應(yīng)急管理體系的重要內(nèi)容。

世界各國高度重視包括氣象災(zāi)害在內(nèi)的自然災(zāi)害防御工作，積極構(gòu)建氣象災(zāi)害防御體系。氣象災(zāi)害防御體系涉及的領(lǐng)域多，一般包括氣象防災(zāi)減災(zāi)法制體系、管理組織體系、災(zāi)害預(yù)警體系、防災(zāi)教育與培訓(xùn)等內(nèi)容。美國、日本的災(zāi)害防御體系較為完善，主要特點是政府主導(dǎo)、配套完善的法制體系和防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃。英國、澳大利亞的災(zāi)害防御模式相對靈活，主要特色是社會參與，在災(zāi)害防御體系中，非政府組織的作用相對突出。俄羅斯、印度氣象災(zāi)害防御實踐經(jīng)驗豐富，其在災(zāi)害聯(lián)防、防災(zāi)教育培訓(xùn)方面頗具特色。中國基本形成了“ 政府主導(dǎo)、部門聯(lián)動、社會參與”的氣象防災(zāi)減災(zāi)機(jī)制，即中央和地方人民政府主要負(fù)責(zé)災(zāi)害防御工作的行政組織協(xié)調(diào)、發(fā)展規(guī)劃制定、政策法規(guī)建設(shè)、公共財政投入、管理體制和災(zāi)害防御隊伍建設(shè)等；不同部門之間建立了氣象災(zāi)害應(yīng)急聯(lián)動機(jī)制、信息共享和交換機(jī)制、預(yù)警服務(wù)和信息發(fā)布合作機(jī)制等；此外，積極推動社會力量參與氣象防災(zāi)減災(zāi)工作，全面提高氣象災(zāi)害防御能力。

整體看來，國際氣象災(zāi)害防御工作發(fā)展具有以下特點：一是注重從氣象預(yù)報、預(yù)警到氣象災(zāi)害綜合管理，并加強(qiáng)氣象部門與其他部門之間的聯(lián)動作用；二是越來越重視多災(zāi)種預(yù)警及氣象災(zāi)害風(fēng)險評估的重要作用；三是重視公眾的氣象防災(zāi)理念在氣象災(zāi)害風(fēng)險管理中的作用。

2 中國氣象災(zāi)害預(yù)警業(yè)務(wù)與成效

中國于2015年建立了國家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，這是覆蓋全國的突發(fā)事件預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)，也是在國家、省、市三級部署和縣級應(yīng)用的業(yè)務(wù)體系。國家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)實現(xiàn)了多災(zāi)種預(yù)警信息統(tǒng)一發(fā)布，同時涉及多部門的71類預(yù)警信息的實時收集、共享和發(fā)布，其中氣象災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布數(shù)量在突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布總量中占絕對優(yōu)勢。2019年和2020年通過國家預(yù)警信息發(fā)布平臺發(fā)布的預(yù)警信息總數(shù)分別為27.0萬條和34.2萬余條，其中氣象類預(yù)警信息所占比例分別為96.37%和90.75%。預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)搭建了多部門預(yù)警信息共享、協(xié)調(diào)合作、應(yīng)急聯(lián)動的平臺，推動各地逐步建立了以預(yù)警信息為先導(dǎo)的全社會應(yīng)急聯(lián)動機(jī)制，預(yù)警信息成為了應(yīng)急工作的“發(fā)令槍”，促進(jìn)了防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急聯(lián)動效率提升。

新技術(shù)也在氣象災(zāi)害預(yù)警業(yè)務(wù)中得到廣泛地應(yīng)用，其中北斗衛(wèi)星通信技術(shù)可為全球用戶提供全天時、全天候、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)，并為中國及周邊地區(qū)用戶提供定位精度優(yōu)于1 m的廣域差分服務(wù)和120個漢字/次的短報文通信服務(wù)。智能手機(jī)應(yīng)用推送技術(shù)是移動端應(yīng)用軟件（APP）綜合利用全球定位系統(tǒng)（GPS）定位、交通地理信息系統(tǒng)（GIS）信息、用戶信息上傳、微博等多種社交平臺信息融合技術(shù)、實時拍照攝像及信息上傳技術(shù)，提供高精準(zhǔn)、高并發(fā)、社交化、互動化的智能服務(wù)，其服務(wù)內(nèi)容涵蓋天氣實況及預(yù)報、預(yù)警發(fā)布、空氣質(zhì)量報告、天氣實景互動、災(zāi)情信息上傳等。

3 氣象災(zāi)害預(yù)警評估

世界各國建立了多災(zāi)種預(yù)警系統(tǒng)，提前發(fā)布災(zāi)害性天氣信息進(jìn)行氣象災(zāi)害預(yù)警。評估一個預(yù)警系統(tǒng)的評價指標(biāo)主要包括預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計、監(jiān)測預(yù)警服務(wù)、通訊和傳播、應(yīng)急和響應(yīng)能力等內(nèi)容。法國的多災(zāi)種早期預(yù)警系統(tǒng)對7類氣象災(zāi)害（大風(fēng)、暴雨、暴雪、熱浪、雷暴、強(qiáng)降溫和雪崩）分為綠色、黃色、橙色、紅色四個等級進(jìn)行預(yù)警。法國氣象局對多災(zāi)種早期預(yù)警系統(tǒng)從用戶是否讀懂預(yù)警圖、不同年齡段人員對預(yù)警信息的關(guān)注度等開展大量社會調(diào)查和評估，每年發(fā)布對預(yù)警系統(tǒng)的評估報告，以改進(jìn)和完善預(yù)警系統(tǒng)。美國國家天氣局（NWS）從預(yù)警準(zhǔn)確率、預(yù)警提前時間、預(yù)警錯報率等方面對氣象災(zāi)害預(yù)警信息進(jìn)行評估。

中國的多災(zāi)種預(yù)警系統(tǒng)對14類氣象災(zāi)害（臺風(fēng)、暴雨、暴雪、寒潮、大風(fēng)、沙塵暴、高溫、干旱、雷電、冰雹、霜凍、大霧、霾、道路結(jié)冰）分為藍(lán)色、黃色、橙色、紅色四個等級進(jìn)行預(yù)警，分別表示一般、較重、嚴(yán)重和特別嚴(yán)重的災(zāi)害級別。為進(jìn)一步促進(jìn)氣象災(zāi)害預(yù)警信號質(zhì)量的提高，中國氣象局于2014年發(fā)布了《氣象災(zāi)害預(yù)警信號質(zhì)量檢驗辦法（試行）》（氣預(yù)函〔2014〕113號），對省、地、縣三級氣象臺發(fā)布的暴雨、暴雪、大風(fēng)、雷電、冰雹、大霧、霾7類氣象災(zāi)害預(yù)警信號進(jìn)行質(zhì)量檢驗，檢驗內(nèi)容主要包括預(yù)警信號的準(zhǔn)確性和發(fā)布時效性。

2013年以來，中國氣象局公共氣象服務(wù)中心在與國家統(tǒng)計局社情民意調(diào)查中心連續(xù)多年聯(lián)合開展的全國公眾氣象服務(wù)滿意度調(diào)查工作中，增加對氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)的評估內(nèi)容，具體包括氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)的接收率和公眾滿意度、對氣象災(zāi)害預(yù)警信息的理解程度等社會效益評價指標(biāo)，以及公眾使用氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)挽回因災(zāi)（氣象災(zāi)害）損失費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)效益評價指標(biāo)。

2020年的評估結(jié)果（圖1圖2）可以看出，在公眾對氣象災(zāi)害預(yù)警信號的理解程度方面，有56.2%的受訪公眾表示對氣象災(zāi)害預(yù)警信號表示“了解”和“比較了解”，對氣象災(zāi)害預(yù)警信號的含義及相應(yīng)的防御措施表示“了解”、“比較了解”和“一般”的比例分別為36.6%、19.6%和29.7%（圖1）。從2014—2020年的連續(xù)調(diào)查評估監(jiān)測可以看出，氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)的公眾接收率和公眾滿意度，均呈現(xiàn)逐年提升的趨勢。

圖1 2020年公眾對氣象災(zāi)害預(yù)警信號的理解度等級分布圖（單位：%）

圖2 2020年公眾對氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)滿意程度評價等級分布圖（單位：%）

氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)的經(jīng)濟(jì)效益評估結(jié)果顯示，2019年和2020年氣象服務(wù)均為接近五成的公眾避免或減少過一定的因災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失。其中，2019年47.3%的公眾認(rèn)為氣象服務(wù)為個人及家庭避免或減少了一定的經(jīng)濟(jì)損失，氣象信息為城市公眾挽回因災(zāi)（氣象災(zāi)害）損失約266元/人，為農(nóng)村公眾挽回因災(zāi)損失約470元/人。2020年56.0%的公眾認(rèn)為氣象服務(wù)為個人及家庭避免或減少了一定的經(jīng)濟(jì)損失，氣象信息在一年中為城市公眾挽回因災(zāi)（氣象災(zāi)害）損失約295元/人，為農(nóng)村公眾挽回因災(zāi)損失約468元/人。調(diào)查中還利用減少損失法測算公眾氣象服務(wù)效益，評估結(jié)果顯示，氣象信息在2019年為我國公眾挽回的因災(zāi)損失總額約4000多億元，而這一數(shù)值在2020年達(dá)到4400多億元 。

從評估結(jié)果可以看出來，目前氣象災(zāi)害預(yù)警評估指標(biāo)和業(yè)務(wù)實踐尚未形成體系，評估結(jié)果的適用性較為寬泛，評估應(yīng)用較少。目前常用的評估指標(biāo)，如覆蓋率、接收率等均未有明確定義和指標(biāo)解釋，氣象災(zāi)害預(yù)警評估指標(biāo)尚未形成體系，業(yè)務(wù)實踐所應(yīng)用的部分指標(biāo)，仍為借用公共氣象服務(wù)評價指標(biāo)，在實際應(yīng)用中尚有待改進(jìn)和優(yōu)化。

4 結(jié)語

從我國目前的研究和業(yè)務(wù)實踐來看，經(jīng)過10多年的發(fā)展和努力，雖然我國氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布所覆蓋的地域和人群已經(jīng)大幅提升，但“最后一公里”的問題仍然普遍存在，提高山區(qū)、海區(qū)、牧區(qū)等邊遠(yuǎn)地區(qū)人群的接收和覆蓋仍是當(dāng)下急需解決的問題。此外，公眾在應(yīng)對突發(fā)災(zāi)害性天氣過程時，如何正確引導(dǎo)公眾解讀和應(yīng)用氣象災(zāi)害預(yù)警信息，做出正確決策也應(yīng)該是未來研究的一個重點和難點。未來氣象災(zāi)害預(yù)警的制作將會向著綜合災(zāi)害預(yù)警的方向發(fā)展，氣象災(zāi)害預(yù)警評估也應(yīng)實現(xiàn)災(zāi)前的預(yù)估、災(zāi)中的實時評估和災(zāi)后的效果或效益評估的全流程評估，才能更好地適應(yīng)服務(wù)于大眾服務(wù)于社會的最終目標(biāo)，這也是災(zāi)害應(yīng)急管理中需要加強(qiáng)研究、及時解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。因此，開展和加強(qiáng)氣象災(zāi)害預(yù)警評估研究，在當(dāng)前已有氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系基礎(chǔ)上，持續(xù)提升氣象災(zāi)害監(jiān)測水平，加強(qiáng)災(zāi)前信息發(fā)布和預(yù)警能力，從而為經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)具有重要意義。

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