近20年登陆湛江市的热带气旋致灾力和危险度分析

郑康慧，尚志海，梁其胜，杨舒惠，周铭毅

（岭南师范学院 地理科学学院，广东 湛江 524048）

0 引言

广东省是中国沿海地区热带气旋登陆次数最多的省份之一，湛江市是广东省内台风灾害风险最大的地级市［1］，几乎每年都会受到热带气旋侵袭。在广东省热带气旋研究中，主要有以下研究方向：一是热带气旋活动特征分析，例如唐晓春、刘天绍等［2－3］分别统计分析了1949—1998年和1951—2015年台风特征；二是热带气旋灾害影响评价，例如李春梅等［4］将层次分析法用于广东省热带气旋灾害经济损失评估；殷洁等［5］采用GIS空间分析方法对广东省台风灾害经济损失进行定量评估；三是热带气旋灾害风险评价，例如邓泽文［6］运用加权综合叠加评估模型对广东省热带气旋灾害危险性、敏感性、暴露性、防灾减灾能力进行评价，其中指标权重的确定采用层次分析法，而张晓宇等［7］运用TFN-AHP－EW 主客观赋权法计算以上4方面评价因子的权重。通过分析已有研究发现：广东省台风灾害风险评价指标类似，评价指标的衡量以间接指标为主，尤其是脆弱性指标没有针对热带气旋灾害；热带气旋灾害精细化评价很少。

在热带气旋灾害研究中，热带气旋特征及其危险性分析是关键问题。国内外热带气旋特征分析的区域尺度多样，包括大洋尺度、国家尺度、省级尺度、市级尺度等［8－13］，同时降雨量、风速、中心气压是热带气旋灾害危险性评价的主要指标［14］，张庆红等［15］认为单个台风影响力同其影响陆地前水汽总量指数呈显著正相关，尹宜舟等［16］认为热带气旋潜在影响力指数是以中心点附近最大风速来确定所影响的半径距离；陈佩燕等［17］通过降水结合和阵风指数评估热带气旋影响的严重程度；张悦等［18］直接采用灾次比评估区域台风灾害危险性，发现广东省内粤西沿海危险性最高。虽然热带气旋灾害危险性研究成果不少，但是还存在以下不足：热带气旋研究区域尺度是县市级为主，缺少乡镇尺度的灾害危险性评价；缺少可行的单个热带气旋及区域热带气旋危险度评价方法。

近年来，西北太平洋地区热带气旋活动规律发生了明显变化［19－20］。因此，开展典型地区热带气旋致灾力及危险度分析具有重要意义。本文在前人研究的基础上，针对登陆湛江市的热带气旋特征，提出了单个热带气旋致灾力及区域热带气旋危险度计算方法，以期为防灾减灾提供决策依据。

1 登陆热带气旋灾害特征

自2000年以来，超强台风发生频次呈显著增加趋势［21］。以湛江市为例，登陆湛江市的热带气旋频次显著增加，危险性更强，几乎每年都有热带气旋登陆。因此本文选取2000—2019年登陆湛江市的热带气旋进行危害性分析。热带气旋数据来源于湛江市气象局统计资料、中国气象局热带气旋资料中心、中央气象台台风网和日本数字台风网等。

1.1 登陆热带气旋强度和源地

2000—2019年登陆湛江市的热带气旋共有21个，平均每年约1个。其中，热带风暴最多为6个，约占总数的28.6%；之后按照登陆次数依次为：台风5个，强热带风暴4个，热带低压3个，超强台风2个，强台风最少为1个。虽然台风以下级别的热带气旋有13个，约占总数的61.9%，但是登陆湛江市的热带气旋总体强度不低，超强台风影响不容忽视。

登陆湛江市的热带气旋源地主要有两个：一是太平洋，二是南海。近20年来，登陆热带气旋中有10个来自太平洋，有11个来自南海，分别各占总数的47.6%、52.4%。从强度上来看，超强台风和强台风只生成于太平洋，强热带风暴多生成于太平洋，热带风暴多生成于南海；从时间上来看，来自太平洋的热带气旋主要在9—10月；来自南海的主要在6—8月。因此太平洋上生成的热带气旋灾害是湛江市防灾减灾重点对象。

1.2 热带气旋登陆时间分布特征

登陆湛江市的热带气旋年际分布不均匀，近20年来每年登陆湛江市的热带气旋以1—2个居多，2018年最多达3个；另外，有4年没有热带气旋登陆湛江，分别为2000年、2004年、2005年和2007年，2008年之后每年都有热带气旋登陆湛江，且2014年和2015年连续有超强台风登陆湛江。由图1中的趋势线可以看出，热带气旋登陆频数呈上升趋势。

图1 2000—2019年各年湛江市登陆热带气旋频数Fig.1 Tropical cyclone frequency landing in Zhanjiang from 2000 to 2019

从登陆时间的年内变化来看，全部集中在6—10月。近20年来登陆最早的热带气旋是2018年“艾云尼”，登陆时间是6月6日；最晚登陆的热带气旋是2017年“卡努”，登陆时间是10月14日。2000—2019年，8月登陆的热带气旋次数最多，为6次，约占总数的28.6%。从强度上来看，热带低压多出现在6月和10月；热带风暴6月和8月最多；强热带风暴则7—10月分别有一次；台风以7月、8月为最多；强台风较少发生，只出现过一次；超强台风出现在7月和10月，出现了2次，分别是于2014年7月登陆的“威马逊”和2015年10月登陆的“彩虹”（表1）。

表1 2000—2019年6—9月登陆湛江热带气旋强度情况Tab.1 Intensity of monthly tropical cyclones landing in Zhanjiang from 2000 to 2019

1.3 热带气旋登陆空间分布特征

广东省内湛江市海岸线最长，陆际海岸线和岛屿海岸线共达到2023 km。本文把湛江市海岸线分为3段：雷州市调风镇至吴川市王村港镇的范围称为东段，徐闻县范围内的称为南段，廉江市高桥镇到雷州市覃斗镇的范围称为西段。在近20年间，3个岸段中东段登陆热带气旋最多为13次（图2），南段登陆的次之为7次，西段仅有1个热带低压登陆，原因是在湛江登陆的热带气旋生成于太平洋和南海，热带气旋移动方向主要是西向、西北向和北向，东段和南段面向生源地。具体来说，在徐闻县登陆的有7次，在湛江市麻章区和坡头区登陆的分别有4次，在吴川市登陆的有3次，在雷州市登陆的有2次，且2次都在雷州市东里镇，在遂溪县登陆的有1次；廉江市无热带气旋登陆。需要说明的是，中国气象局审议的台风登陆点决定，台风中心经过湛江市东海岛和南三岛时视为登陆湛江，具体为湛江市麻章区和坡头区，由于台风移动路径是西向、西北向和北向，因此位于东海岛和南三岛上述方向的赤坎区、霞山区和开发区无热带气旋在第一时间登陆。

图2 湛江市海岸线分段及2000—2019年台风登陆频次分布Fig.2 Distribution of coastline segmentation and tropical cyclone landing frequency in Zhanjiang City from 2000 to 2019

从时间上来看，热带气旋6月份主要登陆在东段，共2次，占6月份登陆次数的66.7%；7月份主要登陆在东段，为3次，占7月份登陆次数的60%；8月份主要登陆在东段，为5次，占8月份登陆次数的83%；9月份主要登陆在南段，共2次，占9月份登陆次数的50%；10月份主要登陆在东段，为2次，占10月份登陆次数的66.7%（表2）。由此可见，南段的主要登陆月份为7月和9月；东段的主要登陆月份为6—8月和10月，西段仅有一次在9月登陆。

表2 2000—2019年湛江各个岸段各月份热带气旋登陆次数统计Tab.2 Statistics of monthly landing times of tropical cyclones in each coastline segmentation of Zhanjiang from 2000 to 2019

1.4 登陆热带气旋的移动路径

热带气旋移动路径变化受到热带气旋环境场和热带气旋系统内部热力、动力等多种因素的综合影响，十分复杂［22］。但是，近20年来登陆湛江的热带气旋移动路径总体上呈现一定规律，本文选取登陆热带气旋在湛江市移动方向来制作热带气旋移动方向玫瑰图。由图3可知，登陆湛江市热带气旋移动路径主要有两种：一种是在湛江市东南段登陆，然后向西北方向移动进入广西，称为西北型，登陆热带气旋有“200103榴莲”、“200214黄蜂”、“201003灿都”、“201306温比 亚”、“201409 威 马 逊”、“201522 彩 虹”、“201823百里嘉”、“201907韦帕”，热带气旋“200602杰拉华”在湛江市麻章区东简镇登陆后并没有移出湛江市，而是向西北移动到廉江后消失，本文也把它列入西北型；另一种是在东南段登陆，然后向西移动进入北部湾再到越南，称为西移型，登陆热带气旋有“200312科罗旺”、“200905苏迪罗”、“201104海马”、“201117纳沙”、“201213启德”、“201415海鸥”、“201608电母”、“201816贝碧嘉”和“201720卡努”。此外，向东北方向移动的热带气旋只有 2个，即“200817海高斯”和“200 220m 克拉”。近些年也有特殊情况发生，例如2018年热带气旋“201804艾云尼”连续三次登陆我国，其移动路径是先向西北移动在湛江登陆后，变成向偏南移动进入琼州海峡，再到海南，最后向东偏东北移动，进入南海，然后第三次在广东省阳江市登陆。

图3 2000—2019年湛江市登陆热带气旋移动方向玫瑰图Fig.3 Moving direction rose chart of tropical cyclone landing in Zhanjiang City fr om 2000 to 2019

在近20年登陆湛江市的热带气旋中，热带气旋移动路径有10次经过遂溪县，8次经过徐闻县，廉江市和坡头区都为6次，麻章区为5次，吴川市为4次，雷州市为3次，霞山区为2次，赤坎区最少只有1次。在路经徐闻县的8次登陆热带气旋中，有7次热带气旋是在徐闻县登陆的。因为近20年热带气旋绝大部分在湛江市海岸线的东段与南段登陆，主要移动方向为西北型与西移型，而遂溪县在湛江市西北部且其面积形状呈现西南东北方向延伸，虽然只有1个热带气旋登陆遂溪县，但是登陆热带气旋路经次数最多。

2 热带气旋灾害危险度分析

2.1 单个热带气旋致灾力评价

致灾力是热带气旋对承灾体的破坏力，是灾害风险评价的首要条件。在同等条件下，致灾力越强，发灾场范围越大，相应的热带气旋灾害风险也越大［23］。单个热带气旋致灾力评价是热带气旋灾害危险度评价中的重要内容，热带气旋登陆之后其致灾力有多大，目前指标选择各异，没有统一的标准，张庆红等强调了水汽总量的影响［15］，尹宜舟等强调了风的影响［16］，但是评价指标还不能全面体现热带气旋致灾力的特点及影响。

2016年12月22日，国家旅游局和国家体育总局联合发布的《关于大力发展体育旅游的指导意见》提出，到2020年实现体育旅游总消费规模突破1万亿元。巨大的潜在市场对我国体育旅游专业人才的培养提出了迫切需求，我国体育旅游类专业人才的培养将迎来黄金期。培养单位在关注人才培养数量发展的同时，更要着眼于人才培养的质量，做到质量和数量的双重保障。培养的核心应该是复合型的应用型人才，培养模式应由单一性模式向多元化、复合型、可持续性模式发展转变。

大多数学者都认为，大风是体现热带气旋致灾力危险性的最重要因素［24］，所以在计算热带气旋致灾力评价时，与风有关的因子均可作为备选影响因子；除了大风之外，还应该考虑暴雨的影响。在 前 人 研 究 的 基 础 上［14－17，25］，本 文 采 用热带气旋中心最低气压、热带气旋近中心最大风速和热带气旋过程最大日降雨量为单个热带气旋致灾力评价的影响因子，构建单个热带气旋致灾力评价模型。之所以采用上述指标，是因为除了最大风速和最大降雨量外，热带气旋中心气压越低，与外围的气压差越大，气压梯度力就越大，使得热带气旋中心附近风力更强，辐合上升运动更强烈，对流越旺盛，暴雨越猛烈，造成的损失就越大。

鉴于致灾力计算方法不宜复杂，本文参考灾度计算方法［26］，采用加法对单个热带气旋致灾力3个影响因子进行结合，并且在计算过程采用对数运算，这使得3个影响因子的计算值一般都在0～3，极特殊情况最高也不超过3.5，因此不会出现三个因子贡献率差异过大的情况。具体评价方法为：

式中，Z为单个热带气旋致灾力；P为热带气旋中心最低气压（hPa），1013hPa约为海平面大气压；S为热带气旋近中心最大风速（m／s）；R为热带气旋过程最大日降雨量（mm）。热带气旋中心最低气压、近中心最大风速、过程最大日降雨量的数据来源于中国气象局热带气旋资料中心及湛江气象局气象科技信息服务中心。

通过单个热带气旋致灾力评价模型计算出来的数值，采用自然间断分级法将致灾力分成5个等级：高、较高、中、较低、低。由表3可知，近20年登陆湛江的单个热带气旋致灾力强度最大的热带气旋是威马逊，最小的是米克拉。具体来说，致灾力强度高的热带气旋有2个：威马逊、彩虹，占比约9.5%；致灾力强度较高的热带气旋有7个：灿都、海鸥、启德、纳沙、科罗旺、榴莲、温比亚，占比约33.3%；致灾力强度中等的热带气旋有5个：黄蜂、电母、海马、韦帕、卡努，占比约23.8%；致灾力强度较低的热带气旋有6个：艾云尼、贝碧嘉、百里嘉、杰拉华、海高斯、苏迪罗，占比约28.6%；致灾力强度低的热带气旋有1个是米克拉，占比约4.8%。总体来说，热带气旋致灾力强度与热带气旋等级相关性高，但是也有例外，“海鸥”为强台风级，“灿都”为台风，但“灿都”的致灾力大于“海鸥”，主要是因为“灿都”带来的暴雨影响更大；部分热带风暴比强热带风暴的致灾力等级高，主要是因为其带来的暴雨影响更大，持续时间长。此外，热带气旋致灾力等级表达的是热带气旋本身危险度大小，但是灾害损失与登陆地点密切相关，例如2015年超强台风“彩虹”正面袭击湛江市区，成为1949年以来10月份登陆中国最强热带气旋，其对湛江市造成的经济损失并不比致灾力最高的威马逊少。

表3 单个热带气旋致灾力Tab.3 Destructive power of single tropical cyclone

2.2 区域热带气旋危险度评价

区域热带气旋灾害危险度，一是反映区域尺度上灾害危险性的整体性特征，二是反映区域内部灾害危险性的地域分异特征。在区域热带气旋灾害危险度评价指标选择中，有的选用了灾次一个指标，有的选用了多个指标［18］。首先，每当热带气旋来袭时，其登陆地点常成为人们关注的焦点。究其原因，热带气旋往往在登陆地点及其附近带来巨大的风雨影响。其次，热带气旋造成的大风具有很强摧毁力，也是刮倒房屋、树木以及毁坏农作物等的主要原因，在参考刘少军等［27］对台风灾害危险性研究的基础上，选择7级及10级风圈影响次数作为热带气旋大风危险度指标。此外，热带气旋绝大多数都会带来暴雨以及由暴雨引发次生灾害，因此暴雨是热带气旋危险度评价不可缺少的因素。

本文以乡镇为基本研究单元，综合考虑热带气旋登陆次数、7级和10级风圈影响次数、暴雨以及大暴雨影响次数，计算热带气旋灾害危险度，并在自然间断点分级法和梯度分级原则基础上，对危险度最终划分高、较高、中、较低以及低5个等级。计算公式如下：

由图4可知，湛江市热带气旋灾害危险度分布呈现出东南沿海地区高、西北内陆地区低的特征，整体上呈现由东南向西北递减的分布规律，这与前面分析登陆湛江热带气旋移动方向以西北和西为主的特征相符合。热带气旋灾害危险度高的区域共占湛江市总面积的14.68%，基本位于东部和南部的沿海区域，具体包括吴川市的城区街道办和吴阳镇，坡头区的乾塘镇、坡头镇、南三岛（南三镇），霞山区，麻章区的太平镇、湖光镇、东海岛（东简镇、东山镇、民安镇）、硇洲岛（硇洲镇），雷州市的东里镇，徐闻县东部的鱼尾乡、新寮镇、下洋镇和南部的龙塘镇、海安镇、南山镇，这些地区多为热带气旋直接登陆区域，而且受到大暴雨和10级风圈影响频率更大，因此危险度高。

图4 湛江市热带气旋灾害危险度分布Fig.4 Risk degree distr ibution of tropical cyclone disaster in Zhanjiang City

热带气旋灾害危险度较高的区域占湛江市总面积的比例最大，高达45.60%，集中分布在湛江市东部和南部地区，包括湛江市辖区北部的大部分地区、遂溪县中部地区、雷州市南部和东部地区，吴川市和徐闻县都除了高风险地区以外的全部区域。值得注意的是，湛江市南部区域危险度较高的区域非常集中，由于在徐闻县和雷州市登陆的热带气旋共计9个，占总数将近1／2，受热带气旋登陆或者途经的影响，暴雨及大暴雨影响频率大，危险度较高。

热带气旋灾害危险度中等水平的区域占湛江市总面积也达到22.03%，主要位于湛江市中西部和中北部地区，集中分布在湛江市辖区东北部地区，廉江市南部少数地区，遂溪县西部和北部地区以及雷州市西北部地区，这些地区基本没有热带气旋登陆。

热带气旋灾害危险度较低以及低的区域共计占17.69%，主要位于湛江市西北部地区，集中分布在廉江市区域。除了没有热带气旋登陆影响以外，湛江市西北部地区远离热带气旋登陆地点以及热带气旋移动路径绝大部分在其外围经过，研究区域受到暴雨或者大暴雨的影响频率相对较小。此处特别需要说明的是，湛江市热带气旋灾害危险度低以及较低是相对于整个湛江市而言，若与没有热带气旋影响的其他地区相比，这些区域可能危险度要高。

3 结论与讨论

本文以2000—2019年登陆湛江市热带气旋资料为数据来源，对热带气旋源地、强度、时空分布以及移动路径特征进行分析，提出单个热带气旋灾害致灾力和区域热带气旋灾害危险度评价方法，并对乡镇尺度的热带气旋灾害进行了评价。

（1）从登陆湛江市的热带气旋强度和源地来看，热带气旋强度以热带风暴和台风为主；此外超强台风和强台风仅来源于太平洋，登陆时间为9—10月。因此，在今后防灾减灾行动中，必须要重视秋台风对湛江市的影响。

（2）从登陆湛江市热带气旋时间分布来看，总体上登陆时间年际分布不均匀，但近年来登陆频数呈上升趋势；从登陆湛江市热带气旋的空间分布以及移动路径来看，热带气旋登陆集中在海岸线东段和南段；热带气旋移动路径方向以西北和西为主。目前，湛江市正在加快建设广东省域副中心城市、打造现代化沿海经济带重要发展极，且大量沿海临港产业都布局在湛江市海岸线东段和南段，因此需要大力提升湛江市应对热带气旋灾害的抵抗力，为经济发展保驾护航。

（3）从单个热带气旋灾害致灾力评价来看，发现致灾力最强的热带气旋是威马逊，最小的是米克拉。致灾力高强度的热带气旋虽然数量少，但更应该引起重视。在单个热带气旋致灾力评价中，由于热带气旋暴雨落区分布的复杂性，本文采用过程最大日降雨量指标，是否需要增加其他指标，有待进一步探讨。

（4）本文以乡镇为基本研究单元，综合考虑热带气旋登陆次数、7级和10级风圈影响次数、暴雨以及大暴雨影响次数，计算热带气旋灾害危险度，从研究尺度上对热带气旋灾害危险度评价进行了精细化处理。从湛江市热带气旋灾害危险度评价结果来看，整体上呈现由东南向西北递减的分布规律，其中东部和南部沿海地区危险度最高，西北部地区危险度最低。本文提出的评价方法简单可行，但是各个影响因子的数值转换方法及组合方式，还有待通过更多地区的热带气旋灾害实例进一步验证和完善。