沙尘暴灾害定量评估和风险管理初步研究

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沙尘暴是发生在沙漠及其邻近地区特有的一种灾害性天气,对我国西北地区的危害极大。它既是一种加速土地荒漠化的重要过程,又是土地荒漠化发展到一定程度的具体体现。它风蚀土壤、破坏生态,危害人的健康,严重影响当地居民的生存与发展,因此备受关注。虽然诸多气象科技工作者从沙尘暴的基本特征与危害,沙尘暴形成原因分析与数值模拟研究,沙尘输送及沙尘暴防灾减灾对策等几方面进行了大量研究,但是关于沙尘暴灾害定量评估和风险管理方面的研究却很少见。基于此,本文利用常规地面气象观测资料,以时空分布特征为基础对沙尘暴灾害评估区域进行划分,建立了沙尘暴危险度和风蚀评估模型,并对于划分区域应用评估模型,给出评估结果,提出了沙尘暴灾害风险管理体系。主要研究结果如下:(1)从沙尘暴时空分布看,我国沙尘暴高频省份是新疆、甘肃、内蒙古和宁夏。因此,本文选取新疆民丰、甘肃民勤、内蒙古拐子湖和宁夏盐池为沙尘暴危险度和风蚀评估的代表站,研究结果表明这四个站点具有很好的代表性。(2)沙尘暴灾害评估主要内容为沙尘暴危险度,它由承受灾害危害的物体其自身强度和灾害易损性;孕灾环境的稳定性决定。使用能见度指标(DV)、风力指标(U)、降温指标(△T)、趋势指标(TR)和输沙指标(P)和变量未知指标X构建了沙尘暴危险度定量表达式,并对指标站进行运用,最后根据人员伤亡数据将四站沙尘暴危险度分为三级,运用起来较为方便。(3)使用最大风速、起沙风速、沙尘暴起止时间、年降水量、地表破坏率、植被覆盖率、土壤厚度和其他常数参数,建立了沙尘暴风蚀模型并给出民勤运用实例。其中2010年4月24日沙尘暴危险度为4.49,破坏的土壤厚度达到16.5mm,造成植被覆盖变化量为0.83%;2007年3月27日沙尘暴危险度为1.93,风蚀土壤厚度为7.2mm,造成植被覆盖率变化量0.36%,具有实际说服力。(4)在沙尘暴灾害中引入风险管理理念,构建了沙尘暴灾害风险管理体系,包括:灾前预警防御系统,着重应对是否形成灾害的风险;灾中响应系统,主要评估沙尘暴灾害能否接受,采取相应的预案;灾后风险评估系统,主要分析灾后残留风险及衍生灾害风险,并根据风险情况指导恢复重建工作。并分别详细介绍了三个系统的组成、工作原理和流程,可为沙尘暴的防灾减灾提供重要科学依据。
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