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在全球气候变化背景下,极端气候事件频发,导致的自然灾害风险进一步加剧。我国是受台风影响较多的国家之一,登陆的台风是造成气象灾害的主要原因,我国中东部地区人口、经济密集,台风频繁登陆对农业、人口、房屋与经济构成重大威胁。对不同承灾体进行定量化的灾害风险评估,既是风险管理的理论探索,也是防灾减灾、应对台风灾害的实践指导。
本研究从台风灾害成灾机理出发,在采用历史灾情数据构建台风灾害损失标准的基础上,对承灾体脆弱性进行评估,综合分析台风在每一个县域单元内的发生频数和经过的路径总长度,来表征不同强度等级的台风发生可能性,基于承灾体脆弱性和台风发生可能性评估结果,应用风险评估模型,对不同强度等级台风造成的风险进行定量评估,进而对我国台风灾害风险进行分区,并提出防灾减灾策略与建议。本文主要成果与结论如下:
(1)构建了我国台风灾害损失标准,并对台风强度等级进行划分。
采用1954~2008年间的174场台风的灾情数据,选取台风风速指标表征台风强度,结合耕地、人口、房屋和经济的承灾体暴露量,利用历史灾情拟合法,构建了我国台风灾害灾损率曲线,结果显示台风强度等级与各项承灾体损失率之间呈指数正相关关系,据此,构建了我国台风灾害损失标准,进而将台风按强度由弱到强划分为一等台风(热带风暴、强热带风暴)、二等台风(台风)、三等台风(强台风)和四等台风(超强台风)。
(2)定量评估我国不同强度等级台风的承灾体脆弱性。
按照2008年耕地面积、人口、经济和2000年房屋暴露量,对农作物(受灾面积、绝收面积)、人口(受灾人口、死亡人口、受伤人口、紧急安置人口)、房屋倒塌和经济共8个指标的脆弱性进行了定量化评估,结果显示:台风灾害承灾体暴露量的空间分布,在很大程度上决定了承灾体的脆弱性高低,耕地、人口、经济较集中的区域,农作物、人口、房屋和经济脆弱性都较高。
(3)我国不同强度等级台风发生可能性空间分布存在差异。
分析1949~2008年间471场台风,在每个县域单元内,各强度等级台风的发生频数与经过的台风路径总长度,综合两项指标,以此表征不同强度等级台风发生可能性。一等、二等台风发生可能性最高的区域位于海南、广西南部、广东西部及沿海县市;三等台风发生可能性呈下降趋势明显,并呈现路径东移的局面;四等台风发生可能性最高的区域集中在福建及台风前行途经的江西南部县市,海南、广东、广西发生可能性下降,台风影响范围最大。
(4)定量评估我国不同强度等级台风造成承灾体的损失风险。
应用风险评估模型,基于承灾体脆弱性与台风发生可能性评估结果,发生一等台风、二等台风、三等台风和四等台风时的可能损失风险为:
一等台风发生时,可能造成的风险为:农作物受灾面积25-150万公顷,农作物绝收面积5-100万公顷,受灾人口500-1500万人,死亡100-300人,受伤500-2000人,紧急安置50-100万人,倒塌房屋5-50万间,直接经济损失50-100亿元。
二等台风发生时,可能分别造成农作物受灾150-300万公顷,农作物绝收100-120万公顷,受灾人口1500-2000万人,死亡300-700人,受伤2000-5000人,紧急安置100-300万人,倒塌房屋50-80万间,直接经济损失100-200亿元。
三等台风发生时,可能分别造成300-500万公顷农作物受灾,120-150万公顷农作物绝收,2000-5000万人人受灾,700-1500人死亡,5000-10000人受伤,300-500万人需要紧急转移安置,80-100万间房屋倒塌,200-300亿元经济损失。
四等台风发生时,可能分别造成500-1000万公顷农作物受灾,150-300万公顷农作物绝收,5000-10000万人受灾,1500-5000人死亡,10000-20000人受伤,500-1500万人需要紧急安置,100-400万间房屋倒塌,300-400亿元经济损失。
(5)不同强度等级台风风险的空间分布特征。
为了更直观、方便了解台风灾害造成风险的高低,对上述8项指标分别在一等、二等、三等、四等四个强度等级上进行综合,最后得到我国台风灾害风险格局。
一等台风发生时,综合风险显示广西东南及沿海地区、海南沿海地区、广东沿海、福建东南沿海、浙江沿海、长江三角洲、山东南部、安徽中北部、湖南中部和江西部分县市都有较高的风险。
二等台风发生时,综合风险较高的区域大致范围与一等台风接近,相比较而言,山东、安徽的风险减弱,浙江沿海、长江三角洲、江苏大部分、辽宁部分县市加重。
三等台风发生时,综合风险在广西东南及沿海地区、海南沿海地区、广东沿海、福建、浙江沿海、长江三角洲、江苏以及江西较高。
四等台风发生时,呈现出海南沿海、两广沿海-东南沿海-长三角地区-江苏沿海-山东沿海-大连的绵长沿海县市及江西、安徽、湖南都呈现较高的风险。
(6)以台风综合风险为依据,采用一定的区划方法,将我国台风造成的风险可分为三类,9个区域,分别为:华南-东南高风险区、华东高风险区、东南中风险区、华东-华中中风险区、华北中风险区、东北中风险区、华南-华中低风险区、华北低风险区、东北低风险区。