闽东地质灾害气象预警等级预报研究

颜如德 江 洪 颜 澜

(1.福建省宁德市气象局，福建 宁德 352100；2.福建省福州市气象局，福建 福州 350008;3.福建省宁德第一中学，福建 宁德 352100)

宁德市位于福建省东北部，俗称“闽东”，东面靠海，西面靠山，山高海阔，地壳构造复杂，滑坡、溜坡等地质灾害频发。其中，降水是造成山体滑坡、山体崩塌、泥石流等一系列灾害的最密切的诱发因素[1]。闽东地质灾害集中发生在3～10月，多为暴雨、台风频发的季节，具有与降水量和降水过程同期的特点。为了找到地质灾害的发生与降水量之间的联系，本文统计整理，分析了闽东山区寿宁、周宁、屏南、柘荣、蕉城山区(虎贝、霍童)发生地灾及雨情的特点，收集2009—2018年200个地质灾害发生地点及其周围雨量站的降水量数据3000多个，对降水量与地质灾害的发生次数及影响程度计算分析，得出相关比值。

1 降水与地质灾害相关性分析

降水量和降水次数均是影响地质灾害发生的主要因素，通过对闽东地区降水次数与实际发生地质灾害的次数进行对比，对具有代表性的地区不同降水等级进行分类，计算地质灾害的次数与降水次数之间相关比，该比值代表宁德十年中降水的次数和降水所引发地质灾害次数的相关性(见表1)。

表1 闽东地区不同降雨等级地质灾害发生对比表

从表1可见，随着降水量增加，地质灾害的发生概率随之增加。因此设立连续3日降水量之和大于 50 mm为前期实况雨量，作为发生地质灾害的触发因子，预计未来雨量预报为可变诱发因子，确立预报回归公式。

2 地质灾害的气象条件监测与预警报

2.1 预报等级划分

采用降水量—地质灾害气象预报发布的标准[2]，该标准分为四个等级(见表2)。

表2 地质灾害气象风险等级划分表

根据闽东的气象灾害发生实际情况，该系统的预报等级模拟从3级开始，分别对应3级注意级(可能性较大)、2级预警级(可能性大)和1级警报级(可能性很大)。

2.2 降水实时监测

采用自动雨量站、天气雷达监测，水利水文站、重要区域(如农业部门，旅游景区)设置的观测点进行降水监测，共享降水量信息。

2.3 模型因子的确定与预警报

2.3.1 模型因子的确定

根据闽东各县每年降水特征及当下所了解的降水量和地质灾害产生的耦合相关分析，将前期实况雨量以及预报雨量当作模型因子，确定短时间强降水、连续阴雨以及台风期暴雨为主导的可变诱发因子。

2.3.2 预警报预报公式[2]

预报公式:

R=R0+0.84∑Ri

其中，R—预报等级，降水量，mm；R0—预报当日降水量，mm，连续阴雨型、短时间强降水和台风期暴雨型模型因子；Ri—前i日降水量(i取值1～3)，模型因子，mm；

模型因子在预报中也可直接进行预报，具体说明如下[3]：

(1)连续阴雨型灾害等级预报

连续阴雨大多在春季(3～4月)，其连续降水的时间长，累计降水量多。本系统采用连续雨量叠加方法(雨量=实况雨量+预报雨量)，当接连3日累计降水量大于50mm时，当预测24h降水在25～49.9mm时，发布地灾为注意级(3级)；预测24h降水在50～99.9mm时，发布地灾为预警级(2级)；预测24h降水大于100mm时，发布地灾警报级(1级)。

如果三日累计雨量大于100mm或150mm,预报等级如表3所示。

表3 连阴雨型地质灾害等级预报

(2)短时强降水和台风暴雨型的地质灾害等级预报

短时强降水主要是在5～10月，其降水时间短，但降水强度大。7～10月是闽东沿海台风活跃期，降水量大，极易发生地质灾害。当短时强降水或台风暴雨24h降水量大于50mm，则系统随即启动，发布地灾等级为注意级 (3级)；当24h降水量大于100mm，发布地灾等级为预警级 (2级)；当24h降水量大于150mm，则发布地灾等级为警报级(1级)[3]。

4 地质灾害气象预警信息发布

(1)4级(地质灾害不易发，可能性较小):不进行发布。

(2)黄色预警注意级：需要持续关注天气变化，当所得的降水量达到注意级标准时，系统随即开启，及时向地灾防治领导小组成员及各乡镇领导、县地灾监测中心发送短信。

(3)橙色预警预警级：加强监测，准备防范。一旦观测所得降水量到预警级的指标时，本系统随即启动如下事项：①通过通讯设备向各县地质灾害防控领导小组、各乡镇领导、县内监测中心发送预警级短信；②在本县市内电视台里的气象预报栏目中发布气象预警信息。

(4)红色预警警报级：应急响应，及时处置。当所测得的降水量达到报警指标，本系统立即开启：①通过移动通讯设备向县委县政府领导班子、县区地质灾害防控领导小组成员以及乡镇领导、县内监测中心发送警报级短讯；②在电视台的气象频道中推送警报级信号；③利用无线频道(如广播等)进行警报级气象信号发布。

5 预报检验

本系统在 2019年初投入运行,效果良好，在6月23日大暴雨前24h发布地质灾害橙色预警，屏南县、周宁县、蕉城区的洋中镇降水量较大，前两日雨量分别为56.3mm、51.4mm、50.9mm。根据当天的天气预测，对外发布二级地质灾害，24h降水量分别为41.7mm、50.1mm、55.2mm。由此引发屏南县棠口公路发生山体滑坡，将道路阻塞。基于气象部门准确的预报信息，相关部门积极采取有效措施，在本次地质灾害中没有发生人员伤亡问题。2019年，受1909号台风“利奇马”的影响，柘荣堵坪、蕉城区九都乡有2处山体滑坡、崩塌，沈海高速复钱寿宁段连接处也出现多处崩塌。系统在1天前做出了相应范围灾害预警为2级的预报，提醒有关方面注意布置好安全措施，及时防范，预警效果良好。从系统的质量分析来看，虽然对地质灾害预报的准确率比较高，但也有出现空报、错报情况，这些问题需要在未来的工作中进行更深入的改进，使预报更为精确。

6 结论

研究发现，地质灾害发生的情况与各地区气象条件密不可分，有数据表明，因降水所引发的地质灾害占全部地质灾害的比例超过85%，因此，对降水的深入研究能有助于各地做好对应地质灾害的防御工作。因局部的强对流气象条件所造成的短时间强降水，具有时间短、雨量大等特征，特别是降水量大于100mm以上，极易发生地质灾害。各地建立的地质灾害预报公式不尽相同，研究与探索地质灾害预报方法对于开展和提升气象预报水平具有非常重要的意义。