气候变暖背景下玉树地区主要气象灾害分布特征及防御对策

杨永寿 李万志

摘要    本文基于自然灾害风险评估原理，利用玉树州6个国家基本站1961—2017年气温、降水、积雪深度、积雪持续时间、冰雹次数、雷电次数等气象数据及玉树州历史灾情数据，对干旱、雪灾、暴雨等气象灾害致灾因子危险性进行了研究，对气候变暖背景下玉树州主要气象灾害时空分布特征进行了分析。结果表明，玉树州有效积雪量年际变化趋势不明显，干旱日数、冰雹日数、雷暴日数、大风日数、寒潮日数均呈现减少的趋势，强降水日数呈现增多趋势。该研究结果可以在玉树州气象灾害风险管理工作中应用，为地方防灾减灾救灾工作的开展提供参考。

关键词    气象灾害;分布特征;防御对策;青海玉树

中图分类号    P429        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）17-0204-04                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

近年来，随着全球气候持续变暖和降水变异的加剧，极端天气气候事件发生频率增加、破坏程度增强，气象灾害造成的损失不断加重，影响也越来越复杂，应对难度也加大。因此，最大限度防御和减轻气象灾害造成的损失和影响是各级政府关心的问题，也是气象部门面临的一项重要任务。

玉树藏族自治州位于青海省西南部青藏高原腹地的三江源头，总面积26.7万km2，地势南北高、中间低，西高东低，地形复杂，气候多变，环境严酷，属典型的高寒性气候。全年冷季长达7～8个月，暖季只有4～5个月，四季不分明，没有绝对无霜期，气温低、温差大、冻土时间长;降水集中且分布不均，雨季（6—8月）降水日数多;日照时间较同纬度地区多，紫外线辐射强;风速相对较小，大风日数多;气压和含氧量低。雪灾、干旱、暴雨洪涝、冰雹、雷电等气象灾害及其次生衍生灾害频繁发生，是青海省气象灾害严重的地区之一。随着社会经济的快速发展和生态大省、生态强省战略的实施，对建设和谐安居社会、保障人民生命财产安全、促进社会稳步发展以及有效防御和减轻气象灾害的要求越来越高。因此，本文通过对玉树州主要气象灾害的研究，了解和掌握玉树地区主要气象灾害分布特征及变化趋势，对决策部门做好防灾、减灾、救灾气象服务工作具有重要意义。

1    区域概况与资料来源

1.1    研究区概况

玉树藏族自治州位于青海省西南青藏高原腹地的三江源头，平均海拔在4 200 m以上，位于东经89°27′～97°39′、北纬31°45′～36°10′（图1）。玉树州东西最长738 km，南北最宽406 km，土地总面积26.7万km2，占青海省总面积的37.2%。下轄玉树市、囊谦县、称多县、杂多县、曲麻莱县、治多县，共11个镇，33个乡，4个街道办，56个社区委员会，258个村（牧）委会。玉树藏族自治州境内年平均气温为0.4 ℃（各站年平均气温在-4.3～4.6 ℃），其中囊谦县、玉树市和杂多县的年平均气温在0 ℃以上，称多县（清水河）、曲麻莱县和治多县的年平均气温在0 ℃以下;平均最高气温为8.5 ℃，平均最低气温为-6.1 ℃，极端最高气温为29.6 ℃（2006年7月17日出现在玉树国家基本气象站），极端最低气温达-45.9 ℃（2015年1月10日出现在清水河国家基本气象站），气温日差较大、气温总体分布趋势为南高北低;年平均日照时数为2 571.6 h（各站年平均日照时数为2 420.8～2 737.5 h），日照百分率为58%，是全省年日照时数最少的地方;年降水量为487.7 mm（各站年平均降水量为422.2～542.0 mm），5—9月降水量约占全年总降水量的85%，日降水量最大值为64.5 mm。

1.2    资料来源

1.2.1    气象数据。利用玉树地区6个国家气象站1961—2017年的气温、降水、日照、风速风向、冰雹次数、雷电次数等气象要素资料;通过统计分析得出各站的降水日数、强降水日数、有效积雪量、干旱日数、冰雹日数、雷暴日数、大风日数、寒潮日数等数据。

1.2.2    灾情数据。主要取自青海省气象灾情数据库、气象灾害普查数据库中的灾情记录以及《气象灾害大典》、地方志和相关历史文献等。

2    结果与分析

2.1    雪灾时空分布特征

雪灾是玉树州最主要自然灾害之一，每年10月中下旬至翌年5月上中旬，玉树州极易出现局地或区域强降雪天气过程，加之气温较低，积雪难以融化，很容易发生雪灾。玉树州由于地广人稀、社会经济活动较弱，雪灾最主要的影响是造成牲畜死亡，而对人的影响主要体现在交通和各种设施上。根据青海省《气象灾害分级指标》（DB 63/T 372—2018），在青海地区将积雪深度不低于2 cm及其持续时间作为划分雪灾严重程度的标准，因而本文利用有效积雪量（10月至翌年5月≥2 cm的积雪深度与持续时间的乘积）来表示雪灾发生的严重程度[1]。

从玉树州有效积雪量的年际变化看出，1961—2017年玉树州有效积雪量年际变化趋势不明显，但年际间波动较大，见图2（a）。其中有效积雪量在20世纪60—70年代最少，80年代以后开始出现增多趋势，在1993年达到峰值后开始降低，60年代和2011—2018年发生次数最少。

从玉树州各地平均有效积雪量的大小空间分布可以看出，玉树州东部地区有效积雪量相对较多，南部地区较少，其中清水河为玉树州有效积雪量最大的地区，囊谦县为有效积雪量最小的地区，见图2（b）。

2.2    干旱时空分布特征

旱灾是影响玉树地区草地畜牧业生产的主要气象灾害。牧区干旱造成的直接经济损失主要表现在牧草和畜产品减产以及抗旱投入的人力和经费的增加，间接经济损失主要表现在草地退化和沙漠化加剧、人畜饮水困难、生命受到威胁、草地生态系统受到影响[2]。

本文以国家气候中心提供的气象干旱综合指数（MCI）作为干旱划分标准。从玉树州干旱日数年际变化曲线看出，1961—2017年玉树州干旱日数总体呈减少趋势，平均每10年减少2.6 d，见图3（a）。1961年以来，干、湿交替特点明显，其中20世纪60年代初、70年代初至80年代初、90年代中期至21世纪初为干期，其余阶段为湿期。其中，1966年为玉树州旱情最严重的年份，年干旱日数达到了112.6 d;其次为1984年，年干旱日数为99 d;进入21世纪后随着气候暖湿化发展趋势加快，发生大旱的几率明显减少。

从玉树州各市（县）年均干旱日数空间分布可以看出，玉树州各市（县）年均干旱日数在34.6～55.1 d之间，见图3（b）。玉树市为全州干旱日数最多的地区，年均55.1 d;曲麻莱县、囊谦县为干旱日数次多地区，年均干旱日数分别为43.0、41.7 d;杂多县年均干旱日数为38.7 d;称多县为玉树州年均干旱日数最少的地区，为34.6 d。另外，统计各等级干旱日数得出，玉树市为轻旱、中旱、重旱出现日数最多的地区，囊谦县、称多县为出现特旱最多的地区。

2.3    暴雨洪涝时空分布特征

暴雨灾害指由强降水造成的洪涝及其引发的泥石流、山体滑坡等地质灾害，造成农田、房屋被冲毁，道路、桥梁、建筑等设施损坏及人员伤亡等。因此，暴雨灾害是由降水量、降水强度大和降水持续时间长所造成的。由于玉树州受地形因素影响，暴雨灾害主要是由持续性降水或短时强降水造成的，因而把中雨及以上量级降水统称为强降水过程[3]。

从玉树州强降水日数的年际变化看出，1961—2017年玉树州年强降水日数呈增多趋势，增加率为每10年增加1.3 d，但这种增多趋势是不连续的，见图4（a）。在20世纪60—70年代强降水日数总体偏少;1979年以后强降水日数开始增加，1989年达到93 d，并列历史第3;1993年开始又呈减少趋势;直到2003年后强降水日数又开始增加，2014年达到101 d，为历史最多。受强降水影响，2000年以来玉树州共发生暴雨灾害31次，年均1.7次。

从玉树州各市（县）强降水日数空间分布可以看出，1961—2017年玉树州各市（县）累计强降水日数在456～890 d之间，见图4（b）。囊谦县为玉树州强降水日数最多的县，共出现890 d，年均15.6 d;其次为杂多县，共出现745 d，年均13.1 d;玉树市共出现692 d，年均12.1 d;称多县共出现650 d，年均11.4 d;曲麻莱共出现485 d，年均8.5 d;治多县共出现456 d，年均8.0 d，是玉树州强降水天数最少的县。

2.4    冰雹时空分布特征

冰雹一般是局地性灾害天氣现象，受灾面积往往不大，但来势猛，冰雹打死人、畜的现象也时有发生。当然，冰雹不仅影响农牧业生产，同时对房屋建筑、工业和航空等也造成一定程度的危害。玉树州由于纬度偏南，处于夏季副热带急流徘徊的纬区，热力对流和动力辐合作用强，长江、澜沧江、黄河水系利于低纬水汽输入，因而是全省降雹较多的地区之一[4]。

从玉树州冰雹日数年际变化曲线可以看出，1961—2017年玉树州年平均冰雹日数呈明显减少趋势，平均每10年减少2.7 d，见图5（a），而且冰雹日数具有明显的年代际变化趋势，20世纪90年代以前冰雹日数偏多，其中1974年出现26.4 d，为玉树州冰雹日数最多的年份;90年代以后冰雹日数开始减少，尤其1990年以来减少趋势尤为明显，其中2013年出现3.4 d，为玉树州出现冰雹日数最少的年份。

从玉树州年均冰雹日数空间分布可以看出，玉树州年均冰雹日数在8.6～18.1 d之间，见图5（b）。其中，曲麻莱县为全州冰雹日数最多的县站，年均出现18.1 d;其次为治多县和杂多县，年均分别出现15 d和14.2 d;称多县年均冰雹日数为13.9 d，囊谦县年均冰雹日数为10.5 d;玉树市为全州冰雹日数出现最少的地区，年均冰雹日数仅为8.6 d。

2.5    雷暴时空分布特征

从玉树州雷暴日数年际变化曲线可以看出，玉树州年雷暴日数总体呈减少趋势，减少速率为每10年减少5.4 d，见图6（a），而且雷暴日数具有明显的年代际变化特征，1961—1994年为相对多雷电期，1995—2013年为相对少雷电期。1995—2013年年均雷暴出现次数与1961—1994年相比偏少了18.6 d，其中1974年出现了84.8 d，为玉树州雷暴出现日数最多的年份;2011年出现了38 d，为玉树州雷暴出现日数最少的年份。玉树州为青海省雷电灾害的高发区，全州各市（县）雷暴日数在46.9～70.0 d之间，见图6（b）。其中，囊谦为玉树州雷暴日数最多的地区，同时也是全省雷暴日数最多的地区，年均雷暴日数为70 d;杂多县为玉树州雷暴日数的次多区，年均雷暴日数为63.5 d;曲麻莱、玉树市、治多县年均雷暴日数分别为58.1、53.8、51.7 d;称多县为玉树州年均雷暴日数最少的地区，为46.9 d。玉树州雷暴的年内分布总体呈单峰型，雷暴主要发生在5—9月，占全年发生总数的98%，其中7月发生次数最多，占全年总数的25%。虽然雷暴次数呈减少趋势，但随着经济发展、人口增多，雷暴造成的直接经济损失、人员伤亡均呈增加趋势[5]。

2.6    大风时空分布特征

从玉树州年平均大风日数年际变化可以看出，1961—2017年玉树州年大风日数为54.9 d，总体呈显著减少趋势，减幅为每10年减少9.3 d，见图7（a）。从年代变化趋势来看，20世纪60—70年代大风日数相对较多，1976年年大风日数为97.3 d，为玉树州年大风日数最多的年份，80年代开始呈显著减少趋势，1981—2017年年大风日数与1961—1980年相比偏少30 d，其中1997年年大风日数为21.3 d，为玉树州年大风日数最少的年份。

从玉树州年大风日数空间分布可以看出，玉树州年大风日数在21.7～82.8 d之间，见图7（b）。其中曲麻莱县为全州大风日数最多的县站，年均大风日数为82.8 d;其次为称多县，年均大风日数为64.7 d，治多县、杂多县、囊谦县年大风日数分别为42.1、45.2、24.7 d;玉树市年大风日数为21.7 d，为全州大风日数出现最少的地区。

2.7    寒潮时空分布特征

寒潮是指来自高纬度地区的寒冷空气，在特定天气形势下迅速加强南下，造成沿途大范围的剧烈降温、大风和雨雪天气，是我国冬半年最主要的气象灾害。从玉树州寒潮过程次数的年际变化曲线看出，1961—2017年年寒潮出现次数总体呈微弱减少趋势且无明显的年代际变化趋势，见图8（a）。其中，1995年寒潮发生次数最多，为5.2次;1967年、1999年并列为历史最少，为0.4次。

从玉树州年寒潮次数空间分布可以看出，1961—2017年玉树州各市（县）累计寒潮次数在66～383次之间，见图8（b）。其中，称多县为全州寒潮发生次数最多的县站，寒潮发生次数为383次;其次为杂多县和曲麻莱县，分别出现118次和159次;治多县寒潮发生次数为98次;囊谦县寒潮发生次数为66次，为玉树州寒潮出现最少的地区。

3    气象灾害防御对策

3.1    推进气象灾害防御应急体系建设

全面落实“政府主导、部门联动、社会参与”的气象防灾减灾工作机制，明确各级政府和气象主管机构等相关部门的职责。加强气象灾害预警与应急服务体系建设工程的建设，优化州、县一体化公共气象服务业务平台建设，促进州县二级公共气象服务能力的总体提升。进一步完善气象灾害应急预案和气象灾害防御规划，建立健全气象灾害应急响应机制，努力提高气象灾害的处置能力。

3.2    提高气象灾害预报预警能力建设

建立完善灾害性天气综合观测地面站网布局，在气象灾害多发区、易发区建设自动气象站，提高气象灾害监测能力。完善灾害性天气监测预报预警一体化平台，提升灾害性天气的监测、预报及预警能力。建立国家突发事件预警信息发布平台，统一协调灾害应急管理工作，增强政府应对突发公共事件的能力。

3.3    开展基层气象防灾减灾标准化建设

强化基层气象灾害预警服务能力“六个一”标准化建设，建立健全农牧业气象服务体系和牧区气象灾害防御体系，避免或减少因气象灾害造成的人员伤亡和财产损失，是做好牧区气象灾害防御工作的重要途径。推进突发事件预警信息发布系统向乡镇延伸，实现气象灾害预警信息对应急责任人100%覆盖。

3.4    加大公众气象防灾减灾宣传教育力度

加强对全社会尤其是对重点地区和人群的防灾减灾科学知识和技能的宣传教育，提高公众防灾减灾素质，建设气象灾害科普教育基地，将气象灾害防御知识纳入国民教育体系，提高全社会气象防灾减灾意识，增强公众抗御气象灾害的信心。

4    参考文献

[1] 青海省质量技术监督局.气象灾害分级指标：DB63/T 372—2018[S].北京：中国标准出版社，2011.

[2] 罗生洲，汪青春，戴升.青海省气象灾害的若干气候特征分析[J].冰川冻土，2012，34（6）：1380-1387.

[3] 黄荣辉，杜振彩.全球变暖背景下中国旱涝气候灾害的演变特征及趋势[J].自然杂志，2010，32（4）：187-195.

[4] 杨昭明，李万志，冯晓莉，等.气候变暖背景下青海汛期暴雨洪涝及次生灾害风险评估[J].中國农学通报，2019，35（3）：131-138.

[5] 史培军.中国自然灾害、减灾建设与可持续发展[J].自然资源学报，1995，10（3）：267-278.