城市氣象災(zāi)害及其防御措施

城市氣象災(zāi)害及其防御措施李青春城市氣象災(zāi)害是指城市的特殊天氣氣候條件對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生命財(cái)產(chǎn)、生活環(huán)境造成危害的災(zāi)害現(xiàn)象。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市不斷的新建和擴(kuò)建，城市人口的不斷增加，使城市環(huán)境與氣候發(fā)生了很大變化，使得城市氣象災(zāi)害的發(fā)生和影響表現(xiàn)出新的特點(diǎn)，其主要特征是由于城市人口集中、財(cái)產(chǎn)密集，一旦發(fā)生氣象災(zāi)害，其受災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失相對較大；城市更易發(fā)生與氣象災(zāi)害有關(guān)的次生災(zāi)害（火災(zāi)、空氣污染及傳染病流行等）；城市的一些公共設(shè)施有可能成為新災(zāi)源。我們只有認(rèn)清城市氣象災(zāi)害的特點(diǎn)，采取必要的防御對策，才能減輕城市氣象災(zāi)害。城市面臨的氣象災(zāi)害暴雨洪澇災(zāi)害城市暴雨洪澇是重要的氣象災(zāi)害，在城市高層建筑集中區(qū)，熱島環(huán)流有利于城市上空的熱對流發(fā)展，易于引起暴雨出現(xiàn)。城市上空排放的大量的污染物，有利于凝結(jié)核的形成，使城市部分降水量的相對郊區(qū)有所增加。暴雨對城市安全的產(chǎn)生威脅。由于城市排水系統(tǒng)的某些問題，暴雨導(dǎo)致洪水能沖毀道路、輸電線路等設(shè)施，中斷城市的運(yùn)輸、供水供電等。城市特定的下墊面，汛期如果遇到暴雨、連陰雨、地勢低洼、排水不暢地區(qū)，易發(fā)生洪澇災(zāi)害，使交通癱瘓，影響城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)和市民正常生活，大量物資被浸泡受損，企業(yè)停產(chǎn)等。近年來，由于城市規(guī)模逐步擴(kuò)大，部分城市城區(qū)短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)降雨80～100毫米，就會(huì)出現(xiàn)多處局部洪澇。以北京為例，1996年7月21日北京城區(qū)降雨60～100毫米，造成43處漬澇，造成機(jī)場高速公路交通中斷，延誤航班（乘客不能按時(shí)到達(dá)機(jī)場）的事件。如果暴雨同時(shí)伴有大風(fēng)，則不僅交通局部中斷，還可能會(huì)造成停電事故。2004年7月10日下午15～21時(shí)北京地區(qū)遭遇了一場10年不遇的局地大暴雨天氣。10日下午16時(shí)到22時(shí)，城八區(qū)平均降水量超過70毫米，主城區(qū)降雨量最大，自動(dòng)站觀測記錄顯示，最大降水量達(dá)110毫米以上。暴雨造成城區(qū)房屋倒塌、人員受傷、部分地區(qū)嚴(yán)重積水，東城、西城、崇文、宣武四個(gè)內(nèi)城區(qū)道路積水嚴(yán)重。北京市城市熱害隨著全球變暖趨勢的加劇和城市化進(jìn)程的加快，城市的熱島效應(yīng)和綠地減少，使城市高溫現(xiàn)象越來越突出，這種災(zāi)害威脅到城市居民的身體健康，造成城市供水、供電緊張，并加劇城市光化學(xué)污染，嚴(yán)重影響到城市居民的生產(chǎn)、生活。以北京為例，1996年夏季酷熱，北京至少三個(gè)小區(qū)千余戶居民連續(xù)發(fā)生停電8小時(shí)以上的事故。1997年7月中旬到8月上旬持續(xù)20多天高溫天氣，北京日供電量高達(dá)476萬KV，城區(qū)電網(wǎng)超載32萬KV，不得不請求華北電網(wǎng)全力確保京城供電。1999年夏季遭遇百年罕見炎熱，始于6月24日的35℃以上的高溫持續(xù)達(dá)10天，最高達(dá)39℃,打破北京110年來的記錄。隨著氣溫升高,用電負(fù)荷一路攀升,不斷突破用電記錄。2000年夏季的高溫創(chuàng)1891年以來的歷史新高，7月份高于35持續(xù)高溫天氣，單位、市民大量使用制冷設(shè)備，城市供電供水系統(tǒng)長時(shí)間超負(fù)荷用電，使停電事故增加，對重要會(huì)議、醫(yī)院手術(shù)、市民生活及社會(huì)穩(wěn)定等，均有很大影響。高溫引起的供電事故嚴(yán)重影響了城市安全、穩(wěn)定和居民的生活。對現(xiàn)代化城市而言，斷電意味著現(xiàn)代城市之災(zāi)，因?yàn)槿魏纬鞘蟹罏?zāi)工作供電的保障是不可缺少的。高溫期間，城市用水量猛增，造成供水更加困難；持續(xù)的高溫加劇蒸發(fā)量，使地下水位迅速下降，水庫蓄水顯著減少，加劇旱情。地面高溫使公路交通事故頻發(fā)（車輪爆胎和司機(jī)疲勞）。在國內(nèi)甚至發(fā)生了因地面高溫造成民航飛機(jī)起飛發(fā)生的事故。霧（或煙塵霧）害霧是由空氣中水汽凝結(jié)或凝華而形成的，它對能見度產(chǎn)生很大影響。氣象觀測規(guī)范上把水平能見度小于一萬米的叫輕霧，水平能見度小于一千米叫霧。霧出現(xiàn)時(shí)，地面風(fēng)速一般較小，近地層氣層穩(wěn)定，不利于污染物的擴(kuò)散、稀釋。近幾年來隨著城市的發(fā)展，城市和工廠、汽車排放到空中的污染物增多，在風(fēng)力微弱、相對濕度較大、大氣層結(jié)穩(wěn)定或有逆溫層存在的晴朗夜晚，大量的煙和極細(xì)微的粉塵漂浮在城市上空，形成煙塵霧。使城市居民工作和生活在污濁昏暗的空氣之中。城市的霧霾日數(shù)的增多，伴隨連續(xù)數(shù)日的霧霾天氣，大氣污染嚴(yán)重，已引起相關(guān)部門的高度重視。大霧天因能見度差，交通、航空受其影響很大。如北京市1994年2月17日晚，出現(xiàn)能見度小于50米的濃霧，持續(xù)到19日上午10時(shí)左右。北京首都國際機(jī)場因霧關(guān)閉30多小時(shí)，影響客運(yùn)、貨運(yùn)250架次，滯留旅客1.6萬人，經(jīng)濟(jì)損失200多萬元。濃霧中由于空氣濕度大，且含有較多的污染物質(zhì)，結(jié)露在輸變電設(shè)備的表層，致使該設(shè)備絕緣能力迅速下降，當(dāng)超過其抗污能力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)線路閃絡(luò)、微機(jī)失控、開關(guān)跳閘，從而發(fā)生停電、斷電故障，影響工農(nóng)業(yè)和其它各行各業(yè)生產(chǎn)和人們生活用電，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。如，1990年2月16至19日，連續(xù)4天，北京大霧彌漫，北京電網(wǎng)發(fā)生嚴(yán)重的大面積“污閃”事故。僅16日和17日兩天，華北電網(wǎng)往北京供電的8條高壓輸電線路中，就有3條500千伏和3條220千伏的高壓輸電線路相繼掉閘斷電，只剩2條220千伏的線路勉強(qiáng)支撐。同時(shí)市內(nèi)電網(wǎng)也有12條220千伏和17條110千伏高壓線路先后掉閘斷電，8個(gè)樞紐變電站發(fā)生故障。大霧還影響微波及衛(wèi)星通訊，使其信號銳減、雜音增大、通訊質(zhì)量下降。同時(shí)，霧（或煙塵霧）使空氣污染更加嚴(yán)重，直接影響人們的身體健康，甚至引起某些疾病的發(fā)病率和死亡率升高。風(fēng)災(zāi)城市高層建筑的狹管效應(yīng)使局部風(fēng)速增大，一些公共設(shè)施成為新災(zāi)源。如：1992年4月9日11級大風(fēng)使北京市40多處廣告牌被摧毀。北京站前8米高的巨型廣告牌倒塌造成2人死亡，傷15人惡性事故。2000年3月27日的8級大風(fēng)將北京市安翔里小區(qū)在二層樓頂施工的7積雪災(zāi)害冬季發(fā)生降雪天氣時(shí)，可使交通癱瘓、電訊中斷、塌房、樹木受損，以及市民摔倒骨折的事故。2001年12月7日下午北京下了一場降雪量僅為1.8毫米的小雪，卻引起了北京城市交通大堵塞，影響十分惡劣，后果十分嚴(yán)重。北京城區(qū)還曾因?yàn)橐粓龀醵拇笱?，使許多供電線路的外皮脫落、短路等引發(fā)火災(zāi)。全市受損樹木1347萬株，100多條供電線路受到影響，地鐵13號線因鐵軌結(jié)冰造成短時(shí)運(yùn)行中斷。此外，冰雹、雷擊等災(zāi)害也嚴(yán)重威脅城市安全和市民生命財(cái)產(chǎn)安全。事實(shí)證明雷擊是城市現(xiàn)代化建設(shè)的一大災(zāi)害。雷電災(zāi)害直接影響著通訊、供電、航空以及諸多古建筑的安全，一直為人們所關(guān)注。隨著城市現(xiàn)代化發(fā)展，高層建筑和現(xiàn)代化通訊設(shè)備的增多，城市對雷電災(zāi)害越來越敏感；又由于城市熱島強(qiáng)度的增大，城市對流性天氣增多，雷暴日數(shù)也隨之增多，造成的經(jīng)濟(jì)損失也呈增大趨勢。另外，城市的運(yùn)轉(zhuǎn)對信息技術(shù)的依賴性也愈來愈大，如果一次強(qiáng)雷電的電磁波感應(yīng)造成計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)（如銀行、稅收等系統(tǒng)的同城結(jié)算計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等）癱瘓，其后果很難想象。1997年北京市因雷擊損壞電視機(jī)和聯(lián)網(wǎng)微機(jī)等共600多臺(tái)。在2001年，北京發(fā)生30起雷電災(zāi)害中，有90%是因電磁感應(yīng)雷擊造成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通訊設(shè)備和住宅樓的電源設(shè)備被損壞。雹災(zāi)發(fā)生在城市的雹災(zāi)主要使戶外設(shè)施遭到不同程度的損害。如1969年8月29日18:05～20點(diǎn)，北京10個(gè)區(qū)縣降雹。城近郊受災(zāi)最重，居民住房玻璃被打壞，東西長安街的路燈被打壞三分之二。2005年6月7日傍晚，北京雷聲滾滾，暴雨傾盆，鋪天蓋地的冰雹襲擊城市氣象災(zāi)害的防御措施在所有城市災(zāi)害中，氣象災(zāi)害是發(fā)生次數(shù)最多、頻率最高、損失也最大的災(zāi)種。氣象災(zāi)害具有明顯的季節(jié)性、連鎖性、多樣性、損失重的特點(diǎn)，直接影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、城市供電和生命財(cái)產(chǎn)安全。一次嚴(yán)重的氣象災(zāi)害，有可能使城市的發(fā)展停滯若干年。城市氣象災(zāi)害是城市化引起的不利氣候條件，為了防御和減輕災(zāi)害，除了研究災(zāi)害的形成、變化規(guī)律及其影響外，還要改造客觀存在的不利條件，減緩或降低因城市化而引起的氣象災(zāi)害的不利影響。對于城市暴雨洪澇災(zāi)害防御的主要措施是：加強(qiáng)水利防洪設(shè)施建設(shè)，制定新的市政工程施工標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)加強(qiáng)城市排水系統(tǒng)改造、整治河道等。擴(kuò)大城市綠化面積，促進(jìn)土壤對雨水的吸收。對于城市熱害和消減城市熱島的措施主要為：科學(xué)設(shè)計(jì)房屋建筑，重視天氣預(yù)報(bào)，做好防暑降溫準(zhǔn)備，擴(kuò)大城市綠地覆蓋率，在增加城區(qū)水域面積和噴、灑水設(shè)施，降低溫度。減少人為熱和溫室氣體排放。盡可能增大城市下墊面的反射率，建筑物外表用淺色裝飾材料，可有效增加反射率。大氣污染治理措施是：制定排污標(biāo)準(zhǔn)、限制排污量，減少工業(yè)排放和機(jī)動(dòng)車排放等…。氣象部門應(yīng)對氣象災(zāi)害進(jìn)行長期預(yù)測，對災(zāi)害發(fā)生的趨勢做出預(yù)報(bào)，使防災(zāi)決策部門做到心中有數(shù)，在重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行防御。目前在我國針對氣象災(zāi)害的監(jiān)測體系和網(wǎng)絡(luò)，除已建有氣象觀測站、天氣雷達(dá)站、靜止衛(wèi)星云圖接收站、地面自動(dòng)氣象站外，在城區(qū)加密了地面自動(dòng)觀測站點(diǎn)的密度，為滿足城市減災(zāi)防災(zāi)的需要，布設(shè)了閃電定位儀、新一代雷達(dá)，不斷提高觀測精度。氣象部門發(fā)布中、短、臨近預(yù)報(bào)，發(fā)布各種天氣預(yù)警信號，開展災(zāi)害性天氣和突發(fā)事件應(yīng)急服務(wù)等項(xiàng)工作。在突發(fā)性災(zāi)害天氣出現(xiàn)前，如局地大暴雨、傷害性強(qiáng)冰雹天氣、短時(shí)八級以上大風(fēng)、高溫天氣等，氣象局發(fā)布?xì)庀缶瘓?bào)。氣象災(zāi)害決策服務(wù)和應(yīng)急氣象服務(wù)。在進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)和監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)有上述突發(fā)性災(zāi)害天氣即將發(fā)生時(shí)，立即制作預(yù)警信息，通過電視、電臺(tái)、電話、手機(jī)短信、互聯(lián)網(wǎng)等多種途徑向公眾發(fā)布。直接通知有可能受災(zāi)的地區(qū)政府、部門和企事業(yè)，并及時(shí)向市政府主管部門進(jìn)行天氣情況的報(bào)告。向有關(guān)部門和單位、新聞媒體、電訊、手機(jī)短信、無線通訊等單位要及時(shí)發(fā)出氣象災(zāi)害預(yù)警信息。發(fā)布天氣警報(bào)時(shí)，提醒市民如何進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)，首要任務(wù)是保護(hù)市民的生命安全。對災(zāi)害天氣連續(xù)進(jìn)行高科技手段跟蹤監(jiān)測，隨時(shí)向有關(guān)部門發(fā)布天氣監(jiān)測情報(bào)信息。后及時(shí)收集災(zāi)情，編發(fā)氣象災(zāi)情通報(bào)。開展人工影響天氣工作（如：人工消霧、消雹作業(yè)），這是減輕相關(guān)氣象災(zāi)害的最根本措施。科學(xué)安裝避雷裝置，積