湖北省风灾灾情时空分布特征及气象服务策略

湖北省风灾灾情时空分布特征及气象服务策略

张荣,黄治勇，汤兴芝，徐丽娅

（湖北省气象局财务核算中心，武汉 430074）

摘要：利用中国气象局气象灾害管理系统提供的风灾灾情普查资料，采用气候资料统计方法分析了湖北省2010-2021风灾灾情时空分布特征，并探讨了大风预报服务策略。结果表明：①湖北省风灾灾情特征与地理分布相关，全省呈现“西多东少、南多北少”的分布特征。鄂西南灾情发生较多，宜昌、长阳、恩施市发生灾情次数均大于13次。②2013年风灾发生次数最多，出现了70次，7、8月份为大风灾情多发月份，14-20时大风灾情出现较多。③大风天气类型以雷雨大风为主，占81.9％。④通过提升大风灾害预报预警业务能力和预警信息快速发布能力，健全应急联动机制，坚持人民至上、生命至上，努力筑牢气象防灾减灾第一道防线，保护广大群众的生命财产安全。

关键词：湖北省；风灾灾情；特征分析

湖北省地处长江中流，三面环山，位于典型的亚热带季风气候区内，全省除高山地区外，大部分为亚热带季风性湿润气候。受亚热带季风影响，多种气象灾害均有可能发生,是全国气象灾害多发频发省份之一，每年因灾直接经济损失约65亿元，其中有约85%是因气象灾害造成的损失。除干旱、暴雨等气象灾害外，大风造成的灾害也是较为主要的气象灾害之一，造成的影响非常严重。大风通常是指瞬间风速达到或超过 17 m/s，或目测风力达到或超过8级的风[1]，可由寒潮、雷雨、龙卷、飑线等天气过程产生，一般认为６级（１0.8ｍ／秒）以上大风有可能造成风灾。大风常导致农作物倒伏、减产，折断树木，刮倒广告牌，伤害居民及牲畜，损害电力和通讯设施，也会导致沙尘等灾害性天气出现[2-3]，造成财产损失及环境破坏，对人民生命财产和国民经济建设造成较大威胁。如2021年5月14日武汉市蔡甸区奓山片区、武汉经开区军山片区突发9级龙卷风，造成10人不幸遇难。因此，认知大风灾害的特征，了解时空分布特征，是减少经济损失最有效最直接的方法之一。

关于大风的科研工作，国内许多学者主要对大风日数进行了大量研究，取得了许多十分有意义的结论。姚正毅等[4]采用气候统计学方法，对河西地区大风日数的时空变化特征及其区域差异进行了分析。邢丽珠等[5]对内蒙古地区大风日数时空分布特征进行分析，结果表明大风日数总体呈显著减少趋势，姬兴杰等[6]对河南省大风日数时间演变、空间分布及与扬沙和沙尘暴日数的关系进行分析，发现河南省年平均大风日数以 2. 2 d/10 a 的速率显著减少。宫攀等［7］利用 CFSＲ再分析风场资料对黄海大风日数的长期变化特征进行了研究，发现黄海大风日数呈显著减少的趋势。近年来，关于大风灾害的研究也逐渐增多，如王清川［8］利用廊坊市气象灾情普查资料，对廊坊市 1949—2007 年主要气象灾害进行了分析，发现大风发生站数程下降趋势，刘和平等［9］利用大风天气资料和大风灾情资料,对大风灾情发生的地理分布特征,月、季、年的时间变化特征进行统计分析，俞海洋等［10］利用灾情普查资料，发现大风灾情主要集中在中东部平原地区和农业种植集中区。李兰等［11］通过评估湖北省大风灾害的风险度，分析各地发生风灾的频率，发现三峡河谷等地是大风灾害最大风险区，这些研究成果为本文研究提供了基础。本文基于湖北省2010-2021风灾灾情资料对湖北地区大风灾情的时空分布特征作进一步分析，重点揭示大风事件的主要发生区域，大风的年、月、日变化特征，并探讨大风预报服务对策，以期为预报员在日后的预报服务工作中提供一定的参考，及早采取科学应对措施，减轻造成的经济损失和人员伤亡，提高防灾减灾能力。

1资料来源

本文所用的风灾灾情数据为中国气象局气象灾害管理系统提供的灾害普查资料，资料来自于气象部门和应急部门。获取了2010-2021年全省77个县市共389个风灾个例数据，每个数据均气象部门和应急部门的相关受灾信息核实，通过了质量控制。本文主要统计发生在2010-2021年的风灾灾情，以县市为单位进行受灾次数统计，出现有大风灾害就统计为1次。季节的划分采用常规的划分标准： 3—5月为春季、6—8月为夏季、9—11月为秋季、12月至翌年2月为冬季。

2研究区概况

湖北省( 108°21' ～ 116°07'E，29°01' ～ 33°6'N) 地处中国中部地区，东邻安徽，南届江西、湖南，西连重庆，西北与陕西接壤，北与河南毗邻。东西长约740千米，南北宽约470千米，地势大致为东、西、北三面环山，中间低平，略呈向南敞开的不完整盆地(图1)。在全省总面积中，山地占56%，丘陵占24%，平原湖区占20%。全年均温为 16.8 ℃，年降水量为1201mm。

图1 湖北省地形图

2湖北风灾空间分布特征分析

表1列出了湖北省77个县市2010-2021年发生在各地的风灾灾情次数。从表中可以看出长阳发生大风灾情次数最多，达20次，其次为荆门、恩施、宜昌市，发生次数分别为14次、13次和13次。灾情次数超过10次共有11个站，占总站数的15.7%。经统计，安陆、应城、监利、阳新4个地区整个研究时段内未发生大风灾情。为更直观地分析大风灾情地域分布特征，将表1中风灾发生次数形成风灾灾情地理分布图（图2）。可以发现，湖北省风灾灾情次数空间分布极不均匀，大风灾情次数最高与最低间可相差十倍，全省呈现“西多东少、南多北少”的分布特征。鄂西南是大风灾情最严重的地区，其中有2个大值区，一个在宜昌和长阳市，另一个在恩施市，发生次数均超过13次。江汉平原东部发生次数次之，其中荆门、荆州市发生次数分别为14次和10次，其他区域较少。灾情次数较少的区域主要在鄂东北、鄂东南、江汉平原东部，鄂西北中部以及鄂东南南部地区，发生次数均在5次以下。

表1　湖北省77个县市风灾灾情发生次数统计表

图2湖北省2010-2021年风灾灾情次数分布图

3湖北风灾时间分布特征分析

3.1风灾次数逐年分布特征

为分析湖北省大风年际变化特征，图3为湖北省2010-2021年大风灾情次数逐年变化，可以更加直观地看到风灾灾情逐年变化趋势。近12年平均大风灾情呈现下降的趋势。年平均灾情大风日数共出现了32次，2013年风灾发生次数最多，出现了70次，其次为2012年和2021年，各出现了47次和44次。2012年出现的灾情次数最少，仅有12次，2014-2018年风灾发生次数较少，平均每年发生20次，远小于近12年平均值。

图3　湖北省2010-2021年大风灾情次数逐年分布特征

3.2风灾次数逐月分布特征

为更加清晰看到风灾灾情逐月分布特征，按月统计了湖北省77个县市2010-2021年各月风灾灾情次数（图4）。通过分析可知，7月份和8月份风灾灾情出现次数较多，分别出现了102和101次，合计占全年的52%以上。其次是5月份为55次，占全年的14.1%。3-9月份合计出现了383次，占全年的98.5%，10-12月、1-2月份出现次数较少，均不到1成。分析其原因，大风灾情多是由强对流天气所诱发的次生气象灾害，冬季热力条件差，无强对流天气发生，夏季强天气过程多，因此夏季是湖北风灾多发季节。

图4　湖北省2010-2021年大风灾情次数逐月分布特征

3.3风灾次数季节分布特征

如果观测一年内的分布特征，为更直观地发现更短时间尺度的风灾规律，按季统计全省的风灾灾情次数，如表2所示。可以得出如下特征：

（1）四季风灾灾情分布极不均匀，各个季节具体分布不一致；

（2）大风灾情秋、冬季发生次数较少，分别仅占8.5%和0.8%，主要在出现在夏季和春季，共占90.7%，其中夏季占全年的62.5%；春季占28.3%；

（3）在春、夏两季，强对流天气较多，也反映了风灾与其他气象灾害的伴生性。

表2　大风灾情次数季节分布表

3.4风灾次数日变化分布特征

从湖北省大风灾情次数日变化（图5）可以看出，大风灾情在08：00-09:00间出现最多，共出现了61次，占15.7%，其次是14-15时，共出现了50次，占12.9%。14-20时大风灾情共出现了193次，占50%，究其原因可能是由于白天太阳辐射加强，地面逐渐增温，午后地面温度高，有利于高空动力下传和气旋加深形成大风。下半夜大风灾情次数明显较少，01:00-08:00时共出现7次，占3.3%，05:00-06:00时未出现大风灾情。

图5　湖北省2010-2021年大风灾情次数逐时分布特征

4大风主要天气类型

湖北省大风天气主要由雷雨、冷锋、台风等天气过程产生。其中，春季主要以冷锋大风最多；夏季以雷雨大风居多，且呈现强度大、时间短、局地性等特征，一般发生在热力对流最强的下午和傍晚。通过分析2010-2011年389个个例大风产生的原因，可知：在这些大风天气类型中，雷雨大风发生316次，占81.9％，冷锋大风52次，发生次数13.4％，台风大风21次，占5.4％。

5大风服务策略

5.1 提升大风灾害预报预警业务能力

充分利用气象雷达、卫星等多种探测资料和高时空分辨率的数值预报产品等资料，加强对大风等灾害性天气的监测分析，制作更有针对性的精细化预警服务产品。及时跟踪灾害性天气系统的发生、发展过程，密切监测天气变化，加强与中国气象局对大风天气进行会商，组织各县（市）气象局会商，指导各县（市）气象局及时发布预报预警信号，利用新一代信息技术发展和优化大风短临预报技术，提高大风预报预警的精准化、客观化水平，努力筑牢气象防灾减灾第一道防线。

5.2 提升预警信息快速发布能力

完善预警信息快速发布机制，打通大风灾害预警信息快速发布“绿色通道”，建立面向基层社区网格员的预警信息快速发布机制。由于大风天气突发性较强，预警时间有限，因此应不断拓宽大风等气象预警信息的接收渠道，进一步提升预警信息快速发布能力。及时将预警信息向政府及相关部门发布，确保有充足的时间提前进行防御。同时通过电视、微博、微信、QQ、手机短信、电子显示屏、农村预警大喇叭等渠道向社会公众发布大风预警信息，提示防范，注重发挥乡镇气象信息员作用，以确保群众的生命财产安全，预防各类险情灾情发生。

5.3 健全应急联动机制

第一时间将服务材料报送给政府、应急管理局等相关部门，建议有关部门和公众做好应对大风天气的准备工作。主动联合农业、林业、交通、住建、电力、航运等相关单位就大风对生产生活的影响进行专题会商研判，提出具体应对意见和防范措施。完善大风灾害防范应对法规和标准，进一步明确各级政府及相关部门在气象部门发布大风灾害预警信息后的应急处置责任和程序。推动政府建立健全应急联动机制，建立基于大风预警信息的高危行业自动停工停产停运机制。

6结论与讨论

本文利用2010-2021年湖北省77个县市共389个风灾个例数据，采用气候资料统计方法分析了2010-2021风灾灾情时空分布特征，并探讨了大风预报服务策略，得到了以下结论：

（1）湖北省风灾灾情次数空间分布不均，具有明显的地域特征。大风灾情发生的次数最高与最少之间相差十倍，全省呈现“东多西少、南多北少”的分布特征，鄂西南灾情发生较多。

（2）近10年来，2013年风灾发生次数最多，出现了70次。一年之中，大风灾情主要在夏季，具有明显的季节性，7月和8月出现风灾灾情较多，合计占全年的52%以上。一天之中大风灾情主要集中在午后至傍晚时分。

（3）湖北省大风天气类型主要有雷雨大风、冷锋大风、台风大风等，其中雷雨大风发生316次，占81.9％。

（4）气象部门将通过提升大风灾害预报预警业务能力、预警信息快速发布能力，健全应急联动机制，努力筑牢气象防灾减灾第一道防线。

本文分析了湖北省2010-2021风灾灾情时空分布特征，并探讨了大风预报服务策略，但灾害性大风发生时的环流形势、环境场特征等，将在以后的工作中进一步地分析。只有对大风产生的成因具有了一些统计意义上的认识，才能对今后灾害性大风的预报有所帮助。

参考文献

[1]俞卫平.地面气象规范［M］． 北京: 气象出版社，2003．

［2］ 蒋春燕，黄文君． 柯坪地区 1971—2008 年沙尘天气特征分析［J］． 沙漠与绿洲气象，2010，4( 3) : 45 － 48．

［3］ 苗爱梅，贾利冬，武捷． 近 51a 山西大风与沙尘日数的时空分布及变化趋势［J］． 中国沙漠，2010，30 ( 2) :452 － 460．

[4]姚正毅，王涛，陈广庭，等． 近 40 a 甘肃河西地区大风日数时空分布特征［J］． 中国沙漠，2006，26( 1) : 65 －70．

[5]邢丽珠， 张方敏， 黄 进，等. 1961—2018 年内蒙古 6 级及以上大风日数时空变化特征[J].干旱区地理，2021，44（5）:1290-1298

[6]姬兴杰，朱业玉，顾万龙，等． 河南省大风日数时空分布及其对沙尘天气的影响［J］． 气象与环境学报，2012，28( 1) : 31 － 37．

[7]宫攀。孙即霖,公延华.黄海大风日数长期变化特征研究[J].现代农业科技，2013,12:185-187

[8] 王清川.近 58 年廊坊市气象灾情普查分析及问题与建议［J］．防灾科技   学院学报，2009,11（4）：36-43

[9] 刘和平，代佩玲.河南大风灾害分布特征及成因分析［J］．气象与环境科学，2008,31：135-137

[10] 俞海洋，李 婷，陈笑娟，等． 河北省近 30 年大风时空分布及成灾特征分析［J］． 灾害学，2017，32( 2) : 59 － 63．

［11］李兰，周月华，陈波．湖北省大风灾害及其风险度［Ｊ］．气象科技，2009，37（2）：205－208．

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