第33卷第1期 2017年2月 气象与环境学报
JOURNAL OF METEOROLOGY AND ENVIR0NMENT VO1.33 NO.1
February 2017
赵珊珊,高歌,黄大鹏,等.2004--2013年中国气象灾害损失特征分析[J].气象与环境学报,2017,33(1):101—107. ZHAO Shah shan,GAO Ge,HUANG Da-peng,et a1.Characteristics of meteorological disaster losses in China from 2004 to 2013[J] Journal of Meteorology and Environment,2017,33(1):101—107.
2004--2013年中国气象灾害损失特征分析
赵珊珊 , 高歌 , 黄大鹏 , 何文平 (1.国家气候中心气候研究开放实验室,北京100081;2.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 江苏南京210044)
摘要:利用2004--2013年中国气象灾害的灾情资料,采用无量纲化法和归一化法构建了气象灾害综合损失指数,对中国 各种气象灾害综合损失的分布特征进行了分析。结果表明:2004-2013年除直接经济损失外,中国气象灾害造成的死亡人12、 受灾人12和农业受灾面积、绝收面积及直接经济损失占国民生产总值的比例均呈减少的趋势。暴雨洪涝和干旱灾害是影响中 国最主要的气象灾害,暴雨洪涝灾害造成的死亡人口和直接经济损失最多,干旱灾害造成的农业受灾面积和受灾人口最多。暴 雨洪涝灾害在长江流域影响较重,干旱灾害在西南地区及内蒙古自治区和黑龙江地区影响较重,中国东南沿海为台风灾害影响 严重的地区,局地强对流灾害严重影响华北和黄淮地区,低温冷冻害主要影响长江流域地区。中国中东部地区为气象灾害综合 损失严重的地区,其中四川、湖南及湖北地区气象灾害综合损失较重。 关键词:气象灾害损失;受灾人口;农作物受灾面积;综合损失指数 中图分类号:P429 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1673—503X.2017.01.014
引言 受季风气候、地理位置和特定的地形地貌影响, 中国气象灾害种类繁多 ,主要的气象灾害包括暴 雨洪涝、干旱 j、低温冷冻 J、局地强对流_4 和台 风 等。气象灾害造成的经济损失和人员伤亡较严 重,1994--2013年气象灾害造成中国年平均死亡人 口为2037人,年平均直接经济损失为2982亿元 (2013年居民消费价格水平) J。气象灾害是对农 业影响最大的自然灾害,干旱、洪涝和低温冷冻灾害 对农业影响较严重,其中干旱灾害影响最严重 ; 2004--2013年中国台风灾害造成的年平均直接经济 损失约为448亿元(2005年居民消费价格水平),占 气象灾害总损失的17.4% J。 目前关于中国气象灾害损失的研究较多,研究 主要采用统计方法分析气象灾害损失绝对值的时空 分布特征 ,“],利用相对值 和归一化 等方法研 究气象灾害损失的时空变化特征;研究大多针对单 一气象灾害或气象灾害造成的单项损失进行分析, 对于多种气象灾害造成的综合损失研究较少。此 外,已有研究大多集中于气象灾害对全国造成损失 的分析,且气象灾害对农业影响的研究相对较多,而 对各省(市、区)气象灾害的损失及气象灾害造成的 经济和人口损失的研究相对较少。在全球气候变暖 的背景下,中国气象灾害的强度、范围及频率等特征 发生了显著变化 ;随着社会经济的发展,气象 灾害的致灾因子、承灾体的暴露度和脆弱性均发生 了较大的变化 ,气象灾害造成的损失也发生了趋 势性变化 ’ 。因此,本文中采用中国各省(区、市) 主要气象灾害的灾情资料,分析2004--2013年中国 气象灾害的时间演变特征,建立全国和区域的主导 气象灾害类型,构建气象灾害综合损失指数揭示省 级尺度气象灾害综合损失的空间分布特征,全面分 析气象灾害对社会经济、人口和农业的综合影响,以 期为中国气象灾害风险管理提供参考。 1资料与方法 1.1资料来源 本文中气象灾害灾情资料来源于2004--2013年 《中国气象灾害年鉴》 。《中国气象灾害年鉴》由 中国气象局国家气候中心主编,其中灾情数据来自 中国民政部联合多个相关部门会商的结果,具有较 高的可信度。灾情数据收集了中国大陆地区(不包 括香港、澳门和台湾)各省(区、市)主要气象灾害损 失,主要包括暴雨洪涝、干旱、局地强对流、低温冷冻 (包含雪灾)和台风灾害造成的直接经济损失、农作 物受灾面积、绝收面积、死亡(含失踪)人口、受灾人 口等资料。中国气象灾害灾情资料的各项数据保持
收稿日期:2016—01—04;修订日期:2016—04—21。 资助项目:全球变化研究国家重大科学研究计划(2012CB955902)、公益性行业(气象)科研专项(GYHY201506015)和中国气象 局气候研究开放课题青年基金共同资助。 作者简介:赵珊珊,女,1979年生,高级工程师,主要从事气候与气候变化影响评估研究,E—mail:zhaoss@cma.gov.ca。 102 气象与环境学报 第33卷 了时间上的连续性和空间上的完整性,可较客观的 反映中国主要气象灾害的时空分布,已应用于中国 气象灾害发生特征和变化趋势等方面的研究 ’…。 1.2研究方法 利用国家统计局2015年《中国统计年鉴》 。。中 1984--2013年全国变价和不变价国内生产总值 (Gross Domestic Product,GDP)计算通货膨胀率。以 2005年居民消费价格水平为基础,计算2004--2013 年历年的不变价GDP,然后除以当年变价GDP,得到 各年相对于2005年的通货膨胀率。将历年的直接 经济损失乘以通货膨胀率即可得到以2005年居民 消费价格水平为基础的各年直接经济损失绝对值, 可用于不同年份之间的对比。此外,将当年直接经 济损失除以当年变价GDP可得到无量纲的经济损 失率,可反映直接经济损失相对值,此方法也常用于 不同年份之间直接经济损失的对比。 为了对比不同地区单种气象灾害的综合影响, 利用无量纲化法和归一化法定义了某地区单种气象 灾害的综合损失指数( ),公式为: = 式(1)中, 为某地区第 种气象灾害造成的第i类 灾害损失; …为全国各地区(省、区、市)第 种气象 灾害造成的第i类灾害损失的最大值;n为灾害损失 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 20ll 2012 2013 年份 +直接经济损失;+占GDP比例; …一直接经济损失线性趋势; r ̄GDP L-k例的线性趋势 的种类。通过 与 一的比值对各类灾害损失进行 无量纲和归一化处理,然后进行平均,可得到该地区 第-『种气象灾害的综合损失指数。 对于某地区所有气象灾害总的综合损失指数,, 公式为:
,= n ma (2)
式(2)中,D 为某地区所有气象灾害造成的第i类灾 害损失;D 全国各地区所有气象灾害造成的第f类 灾害损失的最大值;n为灾害损失的种类。通过D 与D 的比值对各类损失进行无量纲和归一化处 理,然后进行平均,得到该地区所有气象灾害的综合 损失指数。本文选取直接经济损失、农业受灾面积 及受灾人口3类灾害损失进行分析,因此n=3。
2结果分析 2.1气象灾害损失年际变化特征 2004--2013年中国气象灾害造成的年平均直接 经济损失达3055亿元,其中2010年气象灾害直接经 济损失最大,约为4000亿元,是气象灾害直接经济 损失最小2004年(1565亿元)的2.5倍;2004—2013 年气象灾害造成的直接经济损失占GDP比例的平 均值为0.9%,其中2010年最大,为1.3%,2011 年最小,为0.6%(图1a);气象灾害造成的年平均死
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 201 3 年份 +受灾人 +死亡人口: 受灾人口线性趋势;…一死亡人口线性趋势
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 20l1 2012 201 3 年份 +受灾面积;+绝收面积:
…一受灾面积线性趋势; 绝收面积线性趋势
图1 2004--2013年中国气象灾害直接经济损失和直接经济损失占GDP比例(a)、受灾人口和 死亡人口数量(b)、农业受灾面积和绝收面积(C)年际变化 Fig.1 Annual variations of the direct economic losses and their percentage to GDP(a),numbers of affected population and deaths(b)and areas of affected-crop and crop failures(e)caused by the ineteorologieal disasters in China from 2O04 to 2013 第1期 赵珊珊等:2004--2013年中国气象灾害损失特征分析 103 亡人口为2485人,2010年气象灾害的死亡人口最 多,为5038人,是死亡人口最少2011年(1087人)的 4.2倍;气象灾害造成的年平均受灾人口约为40000 万人,2009年气象灾害受灾人口最多,约为48000万 人,比最小值的2012年(27428万人)多约20000万 人(图lb);气象灾害造成的年平均农业受灾面积为 380230 hm ,年平均绝收面积为41655 hm ,二者均 在2007年最多,分别是最少值(2012年)的2.0倍和 3.0倍(图1c)。可见,2010年是中国气象灾害影响 严重年,经济损失重,受灾人El和死亡人口也较多; 2012年为中国气象灾害影响偏轻年份,农业受灾面 积、绝收面积及受灾人口均为近10 a最少。 由2004--2013年中国气象灾害造成的各类损 失变化趋势可见(图1),除直接经济损失绝对值呈 显著增加外,直接经济损失率、死亡人口、受灾人口、 农业受灾面积和绝收面积均呈减少的趋势,其中农 业受灾面积和绝收面积减少趋势显著。 2.2主要气象灾害对比 通过分析各种气象灾害造成的某类损失占所有 气象灾害该类总损失的百分比,可以反映造成该类 损失的主导气象灾害。由图2可见,2004—2013年
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害影响最大,造成的经济损失和死亡人数均为最多; 其次为干旱灾害,影响范围广,造成的经济损失较 重;局地强对流灾害造成的死亡人口也较多,仅次于 暴雨洪涝灾害;台风灾害造成的死亡人口和直接经 济损失均为第三多;低温冷冻灾害主要对农业生产 造成不利的影响。 为了反映中国不同区域的主导气象灾害,计算 全国31个省(区、市)各种气象灾害造成的各类损失 占该地区所有气象灾害该类总损失的百分比。由 表1可见,2004--2013年华南地区以台风灾害损失 为主,台风灾害造成的各类损失占总损失的百分比 均较大;江南和江淮地区除浙江、上海地区受台风灾 害影响较重外,其他地区均受暴雨洪涝灾害影响较 重;江汉地区以暴雨洪涝灾害影响为主,干旱灾害的 影响次之;黄淮和华北地区暴雨洪涝灾害与干旱灾 害的影响相当,暴雨洪涝灾害主要造成直接经济损 失较多,干旱灾害造成的农业生产和人口受灾严重; 此外,局地强对流灾害对华北地区农业生产和人口 的影响也较重;东北地区以干旱灾害为主,各类损失 均较严重,暴雨洪涝灾害主要对直接经济损失造成 的影响较大;西北地区暴雨洪涝灾害对经济损失造 成的影响较大,农业生产和人口受干旱灾害影响严 重;西南地区干旱和暴雨洪涝灾害的影响相当,干旱 灾害主要影响农业生产和人口,暴雨洪涝灾害造成 的直接经济损失和人口受灾较多。 2.3综合损失空间分布特征 2.3.1各种气象灾害综合损失 利用气象灾害综合损失指标,分别计算全国各 地区各种气象灾害的综合损失指数。由图3a可见, 2004--2013年暴雨洪涝灾害造成的损失主要集中在 长江流域和黑龙江地区,其中四川地区损失最严重, 其次为湖南和湖北地区;2004--2013年四川地区暴 雨洪涝灾害造成的年平均直接经济损失超过100亿 元,湖南、江西和湖北地区洪涝灾害造成的年平均直 接经济损失超过50亿元;湖北地区洪涝灾害造成的 年平均农业受灾面积最大,为9346 hm ,黑龙江、湖 南、四川、安徽及山东地区洪涝灾害造成的年平均受 灾面积超过了6000 hm ;四川、湖南和湖北地区洪涝 灾害造成的年平均受灾人口均超过1000万人,安 徽、江西和重庆地区洪涝灾害造成的年平均受灾人 口超过了700万人。可见,四川、湖南和湖北地区暴 雨洪涝灾害造成的各类损失均较重;黑龙江和山东 地区农业生产受暴雨洪涝灾害影响较重;安徽地区 暴雨洪涝灾害造成农业和人口受灾较重。中国东南 沿海地区虽然年降水量丰沛,但暴雨洪涝灾害综合 损失相对较轻。