林建忠 谢慷
在全球气候变化影响下,近年来台风、暴雨、高温热浪和雾霾等影响较大的极端天气气候事件越来越多,且强度越来越大,防灾减灾也因此面临着新的形势和要求。随着经济社会快速发展,极端气象灾害引发的地质、环境、农业等次生灾害、安全事故越来越多。如果监测不到位、预报不准确、防范不及时、应对不科学,往往会引起一系列的连锁反应,造成严重的经济损失,甚至造成人员伤亡,给以有效化解灾害风险,最大限度地减轻损失为目的的防灾减灾工作带来了更大的挑战。
本文立足温州气象灾害多发频发、地形地貌复杂多样、气象变化影响敏感等基本市情,通过调查公众以及各行业、部门对气象灾害影响预报、预警服务的需求,结合全球气候变化背景下温州气象灾害呈现出的新特征,探索了温州气象灾害针对性防御和服务策略,以期为各地防灾减灾救灾提供可以借鉴的经验。
调研对象为气象“四员”队伍(气象协理员、气象信息员、部门联络员、气象灾害防御重点单位应急联系人)、气象服务监督员、社区居民、学校学生、政府机关工作人员和网上公众等,共收回调查问卷482 份。通过气象部门座谈会收集到39 条意见、建议。
不同群体对温州气象服务的满意度调查结果显示,公众对天气预报关注度总体较高,关注度为78.0%;对气象服务总体满意,满意率达到82.4%。各群体对气象的关注度从高到低排列分别是气象“四员”队伍、气象服务监督员、网民(气象爱好者)、社区居民、政府工作人员、学校学生。气象服务满意度与对气象的关注程度、对天气预报用语的理解程度、对气象预报的需求程度大体呈正相关,如图1 所示。
气象灾害对公众工作生活的影响度分析结果如图2 所示。可见,公众认为对工作生活影响最大的气象灾害是台风、暴雨和突发强对流天气。
参与调查的各群体对不同类别的气象信息的关注度如图3 所示。各群体普遍关注灾害性天气预报、预警和1~3 天的短期天气预报,对生活指数预报关注度也较高,对中期天气预报和农业、海洋等天气预报关注度较低。
“今后气象防灾减灾的工作重点?”问卷调查数据分析结果如图4 所示。各群体都认为“提高预报准确率和精准度”应为今后气象防灾减灾工作的重点,监测和实况服务也是各群体很关注的气象服务内容。在气象部门座谈会上,“提高预报准确率和精准度”被提到的次数最多、呼声也最高。
通过问卷调查发现,用墨迹天气、手机自带天气预报APP 等方式获取气象信息的调查对象占66.3%,通过气象部门建设的两微一博、定制短信等途径获取气象信息的占55.2%,从广播、电视等传统媒体获取气象信息的占47.8%(图5)。互联网时代,气象部门的传播载体已不再是社会公众获取气象信息的唯一方式,这对气象部门来说,是机遇,更是挑战。
图1 不同群体对气象服务工作的评价分析
图2 气象灾害对公众工作生活影响度分析
图3 不同群体对各类气象信息的关注度分析
图4 “今后气象防灾减灾的工作重点?”问卷调查结果分析
图5 各群体获取气象信息的主要渠道分析
通过调查发现,很多人分不清楚哪些气象信息是官方发布的,哪些是社会媒体发布的。这就需要我们规范传播途径,从更多渠道发布权威气象信息。利用“互联网+气象”,不断创新服务方式和手段,更好地满足公众对气象服务的多元化需求。
调查结果显示,生活气象和气象科普是公众最希望获得的除了常见的气象信息外的气象信息服务(图6)。公众认为气象服务重点应该在交通出行、百姓生活、农业生产、旅游和灾害防御等领域发挥作用(图7)。
公众喜欢的气象科普知识排序位于前三位的是气象灾害防御、生活气象知识和天气现象基本原理(图8)。喜欢的科普表现形式排序位于前四位的是漫画、网页、纪录片、抖音、H5(第5 代HTML)等小视频(图9)。
从气象部门座谈会收集到的意见、建议普遍认为,面向各行业提供的气象服务针对性不强,未来应该提供更有针对性的专项服务,指导各领域相关部门开展防灾减灾、应急调度、安全生产等工作。
图6 公众除了常见的气象信息外最希望获得的气象信息服务分析
图7 公众希望气象部门重点服务的领域分析
图8 不同群体对气象科普知识的需求分析
图9 不同群体喜欢的气象科普表现形式分析
温州,以气候特征命名的城市,气候温润之州!是国内最适宜居住的城市之一;气候资源和大气环境优势非常明显,同时气象灾害影响也很严重,在浙江省内属于气象高灾害风险区域(见图10),在中国乃至全球也属于高灾害风险区域;有台风暴雨重发之灾、雷电大风频发之害、高温洪涝易发之忧、大雾冻害常发之患,气象及其次生灾害损失占自然灾害损失的90%以上。
受典型季风性气候的影响,温州气象灾害呈多样性,除沙尘暴以外,其余14 种气象灾害都有发生。通过分析新中国成立以来的气候变化趋势,可以看出近年来温州气象灾害呈现出四个新特征。
全球变暖导致“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象的变化更剧烈,极端天气事件更加频繁。据统计,温州地区20 世纪90 年代前最大日降雨量五十年、百年和一百五十年一遇分别为1 次、0 次和1 次,而1990 年后数量成倍增至4 次、1次和2 次。近年来,破历史极值的事件屡见不鲜,2017 年永嘉高温57 天破纪录,2019 年全市闪电56186 次破纪录,2019 年海岛洞头首次出现冰雹现象等。
新中国成立以来登陆温州台风有17 个,平均0.31 个/年,其中12 级以上台风1990 年前0.15 个/年,1990 年后0.27个/年。对温州造成严重影响的台风,1990 年前0.54 个/年,1990 年后0.64 个/年,近10 年高达0.7 个/年。新中国成立以来共有3 个超强台风登陆浙江(5612、0608、1909),正面袭击温州的有2 个,均出现在1990 年后。其中“桑美”是登陆我国大陆的最强台风,“利奇马”是穿过温州北部最强台风。2009 年“莫拉克”在泰顺(九峰)带来1247 毫米降雨,是新中国成立以来唯一破千的一次。2013 年“菲特”在苍南(石坪)产生了风速76.1 米/秒的台风,刷新了台风极大风力纪录(桑美68 米/秒)。台风影响期间,常遇到台风、暴雨、大潮汛“三碰头”或台风倒槽遇冷空气等情况,产生重大灾害影响。
图10 浙江省气象灾害风险区划图
2015 年前温州地区1 月份从未出现过暴雨,2015—2020 年的1—2 月份共出现15 次暴雨。暴雨出现偏早趋势非常明显,全年各月均有暴雨风险。
近年来,全市暴雨频次明显增多,雨量纪录不断刷新。1971 年以来暴雨次数全市平均11.2 次/年,1990 年前8.8次/年,1990 年后达13.4 次/年。1999 年9 月4 日温州市区3 小时雨量破历史纪录,达343 毫米。2019 年7 月2 日洞头大门1 小时雨量惊人,达142.9 毫米,破温州“雨强”历史纪录。
随着沿海标准堤塘的全面建成和“以人为本、科学防御”理念的逐步落实,近十几年来由强风暴增水引起的潮灾已明显降减,由高强度暴雨引起的洪涝致灾却有所增强。
温州地形地貌条件复杂,相对于海上,内陆致灾环境更多样、成灾阈值更低。据统计,2015 年以来温州台风引发的山洪、地质灾害造成的人员死亡数占台风灾害总死亡人数的九成。2015 年的“苏迪罗”、2016 年的“莫兰蒂”和“鲇鱼”、2019 年的“利奇马”均造成了重大的生命财产损失。
因此,台风引发的山洪、地质灾害等次生灾害已成为温州台风灾害防御的重点。
温州市气象灾害多发、频发,给气象服务工作提供了很大的舞台。温州市气象预报虽然在防灾减灾工作中发挥了重要的作用,但气象精准预报能力与政府提出的“预报科学、预判精准、预告广泛、预警及时”的要求还有很大的差距。
为此,温州气象部门将“构建精准化的监测预报体系、智慧型的风险预警体系、科学化的应急响应体系”定为防灾减灾的工作重点,并考虑温州气象灾害影响预报预警业务需求调查分析结果和气候变化背景下温州气象灾害新特征,制定了防灾减灾对策,施行了一系列防灾减灾措施。
1.精准监测预警网建设
加密地面自动气象监测站网,建设超高频无线微波强降水监测预警网,实现自动气象监测网平均网格间距5.0 公里,在人类活动密集区内平均网格间距加密至3.0 公里,实现暴雨等灾害高发易发区行政村全覆盖。
组建双偏振多普勒天气雷达网,外延温州南部沿海的台风探测距离100 公里,保障浙江南部海域的海上作业、交通运输及国防安全。
组建X 波段相控阵雷达网,监测风暴的完整立体结构,实现风暴智能识别、追踪、分类,对天气雷达网难以覆盖的底层大气监测盲区提供有效的监测补充,提供台风和强对流天气临近预报、预警准确率和提前量。
加密高空垂直廓线监测站建设,构建风廓线雷达、微波辐射计、拉曼雷达、毫米波云雷达、激光测风雷达监测网,重点弥补温度、湿度、风速、风向、水汽、云粒子结构等关键要素的垂直廓线监测数据缺口。
2.提高数值预报业务应用能力
改进数值预报检验评估业务,加强对国家级GRAPES(全球预报系统)模式和区域级数值预报产品的应用。
构建0~15 天气象要素和灾害性天气落区的智能化、网格化预报平台,不断提升台风、暴雨等灾害性天气预报的提前量、时空分辨率和准确率。
融合应用卫星、雷达等大数据,建立基于人工智能算法的强对流、台风精准预报模型,为温州复杂下垫面的精准预警提供技术支撑。建立强天气风险智能识别系统,自动根据系统给出的风险指标和定量预报生成精细化预报产品和预警提示,提高温州强对流天气的精细化监测预警能力。
建立气象灾害四维立体可视化模型,开展致灾过程情景模拟。建立历史极端强降水的个例库,重点开展温州特殊地形对不同天气系统的影响研究,优化降水极值的预报方法。
充分发挥上海台风所温州联合实验室、气象院士工作站两大科技创新平台作用,实现台风专家常驻温州,打造台风预报预测市级高水平创新团队。提前1~3 天发布台风警报,提前48 小时发布台风风力和面雨量预报,提前24 小时发布分乡镇的雨量预报,提前1~3 小时发布短临预报。市级预报细化到乡镇(街道),县级短临预报细化到村(社区)。
提高预警精确度和覆盖面,以温州市突发事件预警信息发布系统为基础,建立“互联网+”预警信息融媒体传播矩阵,实现预警信息精准靶向发布和全流程监控。
1.推出气象安全“预警码”
将气象预警信号与“台风码”一一对应生成二维码,依托支付宝、微信等平台在全国率先推出“台风预警码”,引导社会公众科学预防台风。公众可基于本人所在位置和他人所在位置,获得结合台风路径、风雨影响预报设置的不同颜色的二维码,二维码色调随着所处县域台风的影响强度不同及时变换,同时显示台风防御指引。并将“台风预警码”向暴雨等其他气象灾害拓展,迭代升级为气象安全“预警码”,实现气象监测预警信息从“普惠式”向“个人定制式”转变,实现“一人一码、感知风险”。
2.打造温州掌上台风服务平台
①升级改版温州台风网,将温州台风网打造成立足温州、覆盖中国沿海、辐射世界的权威、专业的掌上台风服务平台。②迭代升级“温州天气小管家”微信小程序,为公众提供自动语音播报和交互问答方式的天气实况、天气预报等信息服务。③基于智能网格预报产品、服务产品自动生成的技术方法研发彩信、影视等各类服务产品。④研发各类气象灾害综合致灾风险“五色图”,利用钉钉系统、手机短信分级分类靶向发布,实现灾害链各环节无缝对接和业务协同。
3.实现敏感行业智能气象服务
强化敏感行业气象风险管控。以住建、交通、旅游、消防、港口等行业为重点,建立风险防控气象指标,推进行业大数据和智慧气象信息化平台深度融合。探索建立“5G 智慧气象+行业”服务新模式,深化气象科技在应急管理、农业农村、交通、旅游、城市管理、海上安全、大型社会活动、水利工程调度、消防救援、建筑工地和工程建设等领域的广泛应用,实现敏感行业智能气象服务。
4.实现多灾种智慧应急一张图,预报预警信息精准靶向发布
基于温州“智慧应急一张图”,编制高分辨率的分灾种气象灾害风险区划。建立相似台风匹配度自动分析和风险研判平台,开展以乡镇为单元的风雨影响预报和高风险时段预报,本地实况雨量、流域雨量和预报雨量达到综合预警红线临界值时,自动报警,分级提醒应急责任人。
加强地质灾害、小流域山洪、城市内涝、森林火灾等气象风险预警技术研究,开展联合会商和联合预警,提升多灾种灾害链综合监测、风险早期识别和预报预警能力,并利用钉钉系统分级分类精准靶向发布。
5.建立多种发布手段的预警信息“融媒体传播矩阵”
①利用数字化信息传播技术,拓宽气象预警发布渠道,实现预警快速发布“一键达”以及预警信息全流程监控和服务效果评估。②应用区域动态人群大数据分析技术,建立气象预警信息全网发布和分区发布平台。③完善新媒体弹窗式发布气象预警信息机制,增加“钉钉”推送、交通枢纽显示屏、楼宇电视、人防警报、标志性建筑灯光等预警信息发布渠道。
1.推进基层防灾减灾体系的融合发展
与基层防汛体系建立“多员”融合发展模式,整合气象协理员、信息员队伍,强化预警信息传播、灾情报送等职能,并将气象预警信息传播纳入基层全科网格员工作职责和培训考核内容。
统筹推进气象防灾减灾标准化村(社区)和综合减灾示范社区建设,以提升社区的综合防灾减灾救灾能力。
2.健全以预警为先导的应急联动细则
根据灾害性天气警报和气象灾害预警信号,建立敏感行业、重点领域和大型群众性活动等气象灾害应急联动细则,依法落实企事业单位、基层组织和社会公众等在气象灾害应急中的职责和义务。
3.推进温州气象科普品牌化发展
围绕校园气象科普教育“示范市”建设,推进校园气象科普品牌化发展。开展校园“气象科普嘉年华、气象知识竞赛、宝贝报天气、小小减灾官科普大赛、气象科普电影连连看、气象研学之旅”等多种活动,让孩子们认识自然灾害、气象灾害的破坏力,通过“小手牵大手”提高全民防灾减灾意识。
注重气象科普场馆创新,打响气象科普馆品牌。通过举办实地参观气象科普馆、与工作人员近距离交流、体验虚拟现实技术模拟灾害性天气现场、观看3D 气象影片、虚拟气象主持人、客串天气预报主持人等系列科普活动,温州气象科普馆创建成全国气象科普教育基地和省级学生教育实践基地。
根据公众需求,开展主题气象科普传递活动品牌建设。以“把握气象需求、面向重点人群、创新科普手段、提升服务质量”为目标,创建“气象科普大使”品牌活动,重点开展“气象科普大使进社区”与“气象科普大使进校园”两项品牌活动。推进“文化礼堂气象科普示范点”品牌建设,将气象防灾科普纳入礼堂、村文化体育活动区和新建气象科普展区的文化宣传内容,通过科普作品展示、气象影片播放、科普讲座、应急演练等方式提高村民的防灾减灾能力,满足老百姓对科普的新需求。
以新媒体为媒介,积极打造个性化气象科普品牌。加强虚拟现实技术、人机交互技术等在气象科普宣传上的应用,加快气象科普知识在信息化社会的传递步伐,提升人们防灾减灾的意识和能力。借着互联网、大数据、区块链、人工智能等信息技术飞速发展的东风,大力推动以新媒体为媒介的便利化、体验化、个性化的“互联网+”气象科普产品。结合温州气象“两微一博”公众平台的建设实践,探索新媒体时代的气象科普特色品牌建设,打造图解、卡通动画、抖音、微视频、游戏、虚拟现实等新媒体气象科普传播新名片。通过手机网络、移动媒体、车载电视等多媒体,根据不同季节、不同气候条件传递专项气象科普信息,将科研产品转化成新颖的气象知识图片和生动有趣的音频、视频类科普作品。如利用气象科研数据,研发直观生动、参与性强的动画产品。研发的“降水”动画产品可实现人机交互,通过点击动画界面上的按钮设置天气、湿度等气象条件,就会显示可能出现的降水过程,降水包括冰雹、雨、雪、霰等。同系列产品还有“雷电的形成、飓风、龙卷风破坏力”等动画作品。
公众和各行业、部门对气象灾害影响预报预警业务的需求一直存在,而且随着人们防灾意识不断提高呈现出不断增加的趋势。
建议温州气象部门根据公众需求,坚持问题导向,紧盯发展短板,借助创建“全国气象防灾减灾示范市”的契机,着力构建智慧型的监测预报体系、数字化的风险管理体系、科学化的应急响应体系,以提升预报科学、预判精准、预告广泛、预警及时的“四预”水平。同时,推进气象防灾减灾特色服务发展,不断提升气象精准预报能力、灾害风险预警能力和综合防灾减灾能力。将温州打造成以智慧气象为主要特征的“全国气象防灾减灾示范市”,让温州成为我国智慧气象服务和气象科技创新的示范窗口,为气象防灾减灾救灾“第一道防线”的建设提供温州范本。