淺析我國干旱災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)與防范

淺析我國干旱災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)與防范

1干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)干旱災(zāi)害與地球環(huán)境相互作用。這是一種重大的自然災(zāi)害，具有廣闊的空間、長期的持續(xù)時(shí)間和對社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的長期影響。人們從出生起就受到旱災(zāi)的困擾。一。干旱與干旱氣候區(qū)的永久性干氣候狀態(tài)不同,它是指某個(gè)時(shí)段的暫時(shí)性相對干旱狀態(tài)。因此,無論是濕潤地區(qū)還是干燥地區(qū)都會發(fā)生干旱［2］。而且,與洪水等自然災(zāi)害相比,重大干旱災(zāi)害會引起更大量的人員死亡,迫使大規(guī)模人群背井離鄉(xiāng),甚至還會造成文明消亡和朝代更迭,是地球上最具破壞力的自然災(zāi)害之一。干旱還與土地退化和荒漠化密切關(guān)聯(lián),對許多發(fā)展中國家造成了特別慘痛的后果。盡管,由于各地地理環(huán)境差異使得干旱災(zāi)害特性很不同,但全球已普遍認(rèn)識到干旱會造成生命財(cái)產(chǎn)損失、生態(tài)退化和社會動蕩等一系列問題。我國大部分地區(qū)處于季風(fēng)氣候影響區(qū),是一個(gè)干旱災(zāi)害頻發(fā)的國家［3］。在我國,干旱災(zāi)害是造成農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害。研究表明［4］,我國每年干旱災(zāi)害損失占各種自然災(zāi)害總和的15%以上,在1949—2005年發(fā)生的5種主要?dú)庀鬄?zāi)害中,干旱災(zāi)害頻次約占總自然災(zāi)害的1/3,平均每年干旱受災(zāi)面積約為2188萬hm2,占自然災(zāi)害受災(zāi)總面積的57%,均為各項(xiàng)災(zāi)害之首。糧食因旱災(zāi)減產(chǎn)占總產(chǎn)量的4.7%以上,干旱災(zāi)害的影響比其他任何自然災(zāi)害都要大［5］。研究表明［6］,20世紀(jì)70年代以來,氣候變暖不僅增加了大氣的持水能力,而且還改變著大氣環(huán)流格局,使全球干旱不斷加重。如今,干旱災(zāi)害正在成為一種新的氣候常態(tài),其出現(xiàn)的頻率更高、持續(xù)的時(shí)間更長、波動的范圍更大,對國民經(jīng)濟(jì)特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響也更為嚴(yán)重［7］。尤其是1980年以來,干旱已經(jīng)造成全球約56萬人死亡,干旱引發(fā)的戰(zhàn)爭或沖突造成的影響也特別突出,農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、水資源、漁業(yè)、工業(yè)、供水、水力發(fā)電、旅游業(yè)等許多社會經(jīng)濟(jì)部門正在因干旱災(zāi)害遭受越來越重的損失。如1990年發(fā)生在非洲南部的干旱就造成津巴布韋水電量減少2/3左右,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)下降約45%,導(dǎo)致其股票市場損失62%,國民生產(chǎn)總值也因此下降了約11%。美國2012年遭遇的20世紀(jì)30年代“塵暴”災(zāi)害以來最嚴(yán)重的干旱災(zāi)害,造成了嚴(yán)重的糧食減產(chǎn)和糧價(jià)飆升,玉米和小麥價(jià)格分別暴漲了60%和26%,牲畜和畜牧產(chǎn)品的價(jià)格及肉和奶制品的價(jià)格也大幅攀升,不僅引發(fā)了全球性的糧食安全危機(jī),也引起了人們對干旱問題的新思考［8］。干旱作為一種自然災(zāi)害會對人類的生命健康、財(cái)產(chǎn)和生存環(huán)境等帶來直接或間接的不利影響,這種不利影響發(fā)生的強(qiáng)度和頻次可稱為干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)［9］,它客觀反映了干旱災(zāi)害對人類的直接危害和潛在威脅的可能性大小。干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)服從干旱災(zāi)害形成規(guī)律和統(tǒng)計(jì)學(xué)的概率分布規(guī)律,受干旱致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、干旱承災(zāi)體脆弱性、干旱孕災(zāi)環(huán)境敏感性和干旱防災(zāi)能力不可靠性等多種因素相互作用影響［8］。事實(shí)上,全球許多地區(qū)處于干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)之中,并遭受著干旱災(zāi)害的直接或間接威脅。我國是全球經(jīng)常暴露于干旱災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)人口最多的國家,也是干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)比較高的地區(qū),人民生活和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展嚴(yán)重受干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)制約,我國和印度加起來有高達(dá)1億左右人口受干旱災(zāi)害威脅［2］。許多發(fā)達(dá)國家正在通過制定科學(xué)有效的干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理方案,建立干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析評估系統(tǒng),對干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行客觀評估和及時(shí)預(yù)警,并在此基礎(chǔ)上采取科學(xué)合理的防御行動和應(yīng)對措施,以達(dá)到預(yù)防、控制和降低干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的目的［10］。美國等發(fā)達(dá)國家為了緩解干旱災(zāi)害引發(fā)的高風(fēng)險(xiǎn)影響,特別是持續(xù)性和破壞性干旱帶來的巨大風(fēng)險(xiǎn),正在干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理框架下建立一系列干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施［11］。氣候變暖不僅使干旱災(zāi)害形成和發(fā)展過程更加復(fù)雜［12～14］,而且也使干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)影響因素變得更加多樣。氣候變暖背景下,干旱災(zāi)害及其風(fēng)險(xiǎn)形成過程正表現(xiàn)出一些新的特征［15～17］,也引發(fā)了一些令人困惑的新問題［18］。應(yīng)該說,目前已經(jīng)對干旱災(zāi)害形成過程和內(nèi)在特征開展了一些研究［19～23］,也取得了一定研究進(jìn)展［24～27］,對氣候變暖背景下干旱災(zāi)害及其風(fēng)險(xiǎn)問題也有所關(guān)注。但總體而言,對干旱災(zāi)害及其風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)在規(guī)律理解并不系統(tǒng),對氣候變暖背景下干旱災(zāi)害及其風(fēng)險(xiǎn)的新特征認(rèn)識也不全面,這在客觀上影響了目前干旱災(zāi)害防御和風(fēng)險(xiǎn)管理水平的提高。為此,本文試圖在總結(jié)歸納國際上以往研究成果的基礎(chǔ)上,綜合分析干旱災(zāi)害的本質(zhì)特征,更加系統(tǒng)地認(rèn)識影響干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵物理要素,探討氣候變暖對干旱災(zāi)害及其風(fēng)險(xiǎn)的影響特點(diǎn)和規(guī)律,為提高干旱災(zāi)害防御和風(fēng)險(xiǎn)管理水平提供科學(xué)參考依據(jù)。2把生態(tài)干旱打造成生態(tài)文明建設(shè)的金融體系干旱災(zāi)害是一種發(fā)源于降水異常偏少和溫度異常偏高等氣象要素變化,而作用于農(nóng)業(yè)、水資源、生態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)等人類賴于生存和發(fā)展的基礎(chǔ)條件,并能夠?qū)ι?cái)產(chǎn)和人類生存條件造成負(fù)面影響的自然災(zāi)害［28］。在國際上,通常將干旱分為4類:即氣象干旱、農(nóng)業(yè)干旱、水文干旱和社會經(jīng)濟(jì)干旱［28，29］。如果再詳細(xì)一些,還應(yīng)該加上生態(tài)干旱。它雖然與農(nóng)業(yè)干旱類似,但又區(qū)別于農(nóng)業(yè)干旱。在加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的今天,把生態(tài)干旱分離出來是十分必要的。氣象干旱實(shí)際上主要反映了降雨強(qiáng)度及其概率特征,而農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱、水文干旱和社會經(jīng)濟(jì)干旱則分別表征了氣象干旱對農(nóng)業(yè)、生態(tài)、水資源和社會經(jīng)濟(jì)活動的影響程度。2.1干旱對于農(nóng)業(yè)、生態(tài)、水文和社會經(jīng)濟(jì)影響的逐階傳遞特征從本質(zhì)上講,這5類干旱并不是相互獨(dú)立的,它們反映的是從干旱發(fā)生到產(chǎn)生災(zāi)害或影響的鏈狀傳遞過程,5類干旱實(shí)際上就是干旱傳遞到不同階段的具體表現(xiàn)。即使出現(xiàn)了氣象干旱,如果不再向下傳遞也不一定會發(fā)生農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱、水文干旱和社會經(jīng)濟(jì)干旱。任何單一干旱類型只是從不同側(cè)面描述了干旱的發(fā)展特征,并不能全面反映干旱災(zāi)害特征［2～6］。如圖1所示,當(dāng)氣象干旱發(fā)生后,在合適的條件下,會向農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱和水文干旱并行傳遞,當(dāng)農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱和水文干旱發(fā)展到一定程度后又會向社會經(jīng)濟(jì)干旱傳遞。農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱和水文干旱一般是并行發(fā)展的。但在依靠河流或水庫灌溉的地區(qū),水文干旱可能要更早一些,它發(fā)生后再向農(nóng)業(yè)干旱和生態(tài)干旱傳遞。而且,農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱、水文干旱的內(nèi)部也存在明顯的傳遞過程［28，29］。如農(nóng)業(yè)干旱內(nèi)部是最先由土壤干旱傳遞到作物生理干旱,再由作物生理干旱傳遞到作物生態(tài)干旱,最后由作物生態(tài)干旱傳遞到糧食產(chǎn)量形成;生態(tài)干旱內(nèi)部也有類似的傳遞過程;而水文干旱內(nèi)部則最先由積雪干旱傳遞到冰川積雪干旱,再由冰川積雪干旱傳遞到河流干旱,由河流干旱傳遞到水庫干旱,最后由水庫干旱傳遞到水資源減少。當(dāng)然,在較小流域,水文干旱內(nèi)部不一定要經(jīng)過冰川積雪干旱的傳遞過程,可最先直接由河流干旱傳遞到水庫干旱,再由水庫干旱傳遞到水資源減少。對農(nóng)業(yè)干旱和生態(tài)干旱而言,如果干旱在傳遞到作物生理干旱或植被生理干旱之前就緩解,基本上對作物機(jī)體沒有實(shí)質(zhì)破環(huán),不會有本質(zhì)性災(zāi)害影響。但如果傳遞到作物或植被生理干旱階段,災(zāi)害影響就成為必然,而且越往后傳遞災(zāi)害的影響越難以逆轉(zhuǎn)［18～23］。正是由于干旱災(zāi)害的這種逐階傳遞特征,原則上可以根據(jù)干旱災(zāi)害的傳遞規(guī)律對干旱災(zāi)害進(jìn)行早期預(yù)警。具體而言,可以由氣象干旱監(jiān)測對農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱和水文干旱進(jìn)行早期預(yù)警,由農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱和水文干旱監(jiān)測對社會經(jīng)濟(jì)干旱進(jìn)行早期預(yù)警。在一定程度上,還可以通過水文干旱監(jiān)測對農(nóng)業(yè)干旱和生態(tài)干旱進(jìn)行早期預(yù)警。而且,還可以根據(jù)農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱和水文干旱內(nèi)部的發(fā)展規(guī)律,通過監(jiān)測其內(nèi)部的前期發(fā)展階段來進(jìn)行早期預(yù)警。比如,在農(nóng)業(yè)干旱內(nèi)部,可以通過監(jiān)測土壤干旱來預(yù)警作物生理干旱,由作物生理干旱監(jiān)測來預(yù)警作物生態(tài)干旱,由作物生態(tài)干旱監(jiān)測來預(yù)警作物產(chǎn)量損失。同樣,在水文干旱內(nèi)部,也可以由高山積雪監(jiān)測來預(yù)警高山冰川干旱,由積雪和冰川監(jiān)測來預(yù)警河流干旱,由河流流量監(jiān)測來預(yù)警水庫干旱,由水庫和河流流量監(jiān)測來預(yù)警水資源減少情況［28，29］。因此,對干旱監(jiān)測而言,不僅需要通過分析干旱程度和頻率區(qū)分干旱等級,還需要通過針對其影響的對象區(qū)分其類型和發(fā)展進(jìn)程。氣象干旱一般比較容易通過降水發(fā)生強(qiáng)度和頻率區(qū)分其等級,而對農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱、水文干旱和社會經(jīng)濟(jì)干旱的概率和強(qiáng)度確定要復(fù)雜的多,需要對氣象干旱影響農(nóng)業(yè)、生態(tài)、水文和社會經(jīng)濟(jì)的特征和規(guī)律具有深刻認(rèn)識。僅就農(nóng)業(yè)干旱而言,其干旱影響程度不僅取決于降水量和降水期及氣溫環(huán)境,還取決于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的脆弱性等干旱向下傳遞的環(huán)境條件［20～29］。由于農(nóng)業(yè)或生態(tài)系統(tǒng)的水文條件不同,氣象干旱向農(nóng)業(yè)或生態(tài)干旱傳遞的進(jìn)程常常會有3種典型情況出現(xiàn):1對雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)或生態(tài)系統(tǒng)而言,水分儲存的主要形式是根區(qū)附近土壤水分或臨近的毛細(xì)上升水,它們只能幫助農(nóng)作物或自然植被度過幾周長的干旱期。所以,干旱向下傳遞得很快,僅短期氣象干旱就會對農(nóng)業(yè)和生態(tài)有致命的影響。2對有小型水庫的灌溉農(nóng)業(yè)或生態(tài)系統(tǒng)而言,由于全年周期性水分蓄存的貢獻(xiàn),可以度過幾個(gè)月的較長干旱期,即使在有效降雨結(jié)束后仍然可以使生長季節(jié)延長幾周。所以,干旱向下傳遞得相對比較慢,短期氣象干旱對農(nóng)業(yè)和生態(tài)并無大礙。3對有大型水庫或上游有大量冰川和積雪可以提供足夠徑流的農(nóng)業(yè)或生態(tài)系統(tǒng)而言,如果水庫儲存比較充分,一般只有歷史罕見的多年連續(xù)干旱才會對農(nóng)業(yè)和生產(chǎn)產(chǎn)生本質(zhì)的影響。所以,氣象干旱向下傳遞得更慢,即使連續(xù)幾年的氣象干旱也可能不會有顯著災(zāi)害。這主要是由于水庫或冰雪的儲水深度比平均年蒸發(fā)量要大好幾倍,從而使跨年水分儲存貢獻(xiàn)占據(jù)主導(dǎo)地位,西北干旱區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)實(shí)際上就屬于這種情況［10～29］?？梢?對旱作農(nóng)業(yè)系統(tǒng)即雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)而言,幾個(gè)關(guān)鍵時(shí)期的降雨量及作物生長季節(jié)的第一場透雨可能就是干旱是否發(fā)展的關(guān)鍵［30］。但對于灌溉農(nóng)業(yè)系統(tǒng)而言,生長季節(jié)前幾個(gè)月或幾年的長期降雨量及農(nóng)業(yè)系統(tǒng)存儲水分的時(shí)間長度可能是干旱是否發(fā)展的關(guān)鍵;對畜牧系統(tǒng)或草原生態(tài)系統(tǒng)而言,放牧周期的關(guān)鍵時(shí)段降水及所能動用的土壤水分可能是干旱是否發(fā)展的關(guān)鍵;而對森林生態(tài)系統(tǒng)而言,幾年的長期降雨量及地下水埋深可能是干旱是否發(fā)展的關(guān)鍵。同時(shí),由于干旱影響對象的生理結(jié)構(gòu)和生態(tài)特征不同,其傳遞的時(shí)間進(jìn)程也會不同。對有些水分依賴性較強(qiáng)且根系較淺的植被來說,可能短期的氣象干旱就會表現(xiàn)出顯著影響;而對有些水分依賴性不太強(qiáng)的植被來說,較長期的氣象干旱也不會有太大影響;甚至對有些根系很發(fā)達(dá)的植被來說,比如有些樹木,由于能夠有效利用地下水,對氣象干旱并不太敏感,反而對地下水位降低等水文干旱更敏感［14～19］。另外,氣候變化額外增加了干旱問題的復(fù)雜性。首先,由于氣候變暖對降水的影響,使衡量降水距平的參考態(tài)發(fā)生了改變,如正常降水量減少將會使干旱的降水量閾值降低。其次,由于氣候變暖對降水量和溫度的改變,改變了干旱發(fā)生的頻率,極端干旱事件將會有所增加。第三,氣候變化還使干旱傳遞所依賴的生態(tài)環(huán)境脆弱性等因素發(fā)生了改變,從而影響氣象干旱向農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱和水文干旱的傳遞及發(fā)展進(jìn)程。一般而言,氣候變暖會加快傳遞進(jìn)程。第四,氣候變化還使干旱分布格局發(fā)生改變,干旱災(zāi)害的分布范圍有所擴(kuò)展。第五,氣候變暖會使干旱災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)不確定性增加,表現(xiàn)出許多反常的時(shí)間和空間分布特征,其發(fā)生發(fā)展的規(guī)律更加難以把握。2.2干旱災(zāi)害的特性在氣候變暖背景,干旱災(zāi)害具有一些比較顯著的特征［2～18］。主要表現(xiàn)在:1干旱災(zāi)害具有蠕變性。與地震和暴雨等突發(fā)性災(zāi)害不同,干旱災(zāi)害是氣候自然波動引起的蠕變性災(zāi)害,它的發(fā)展是一個(gè)漸變過程,很難明確區(qū)分其時(shí)間和空間界限,其特征也比較模糊和復(fù)雜。所以,對干旱的災(zāi)害性往往難以及時(shí)察覺,到發(fā)現(xiàn)時(shí)一般已十分嚴(yán)重并難以逆轉(zhuǎn)。2干旱災(zāi)害具有系統(tǒng)性。干旱災(zāi)害涉及致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體和防災(zāi)減災(zāi)能力等4個(gè)子系統(tǒng),各個(gè)子系統(tǒng)又包含著一些次級子系統(tǒng),比如,孕災(zāi)環(huán)境包括空間、時(shí)間及人文社會背景等次級子系統(tǒng),而空間子系統(tǒng)又可分為大氣環(huán)境、水文環(huán)境以及下墊面環(huán)境等多個(gè)方面,它們之間通過物質(zhì)、能量和信息的傳遞轉(zhuǎn)換互相耦合,其整體過程具有比較系統(tǒng)的內(nèi)在驅(qū)動、反饋、發(fā)展和變化機(jī)制。3干旱災(zāi)害具有非線性。從混沌理論來看,系統(tǒng)狀態(tài)處于分叉點(diǎn)時(shí)即使小的擾動都可能引起非線性變化,放大其效應(yīng)。干旱災(zāi)害系統(tǒng)由于其隨機(jī)性、動態(tài)性和多層次結(jié)構(gòu)及各子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)性,蘊(yùn)含著多重互動與耦合關(guān)系,任意一個(gè)子系統(tǒng)的變化都可能逐漸累積、放大和突變,并波及和牽動其他子系統(tǒng)連鎖反映,具有明顯的非線性特征［24］。這也是干旱災(zāi)害多樣性、奇異性及復(fù)雜性的根源。4干旱災(zāi)害具有不可逆性。這一方面表現(xiàn)在干旱災(zāi)害雖然發(fā)展比較緩慢,但解除卻要快得多,也許只要有一場透雨就可以很快結(jié)束,甚至?xí)霈F(xiàn)旱澇急轉(zhuǎn),這是由于蒸散的約束性特征［31］和降水的發(fā)散性特征共同作用的必然結(jié)果;干旱災(zāi)害的不可逆性還表現(xiàn)在干旱一旦發(fā)展為災(zāi)害就會逐漸滲透和蔓延到社會經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面［32］,到那時(shí)再多的降水也難以挽回?fù)p失。5干旱災(zāi)害具有多尺度性。干旱災(zāi)害是個(gè)多時(shí)間尺度和多空間尺度的科學(xué)問題［33］。由于降水和大氣水分循環(huán)具有短期異常、年循環(huán)、年際波動、年代際異常和長期氣候變化等不同時(shí)間尺度,干旱災(zāi)害也會表現(xiàn)出短期干旱、季節(jié)性干旱、干旱年、年代性干旱和干旱化趨勢等不同時(shí)間尺度特征。一般,季節(jié)性干旱是周期性發(fā)生的,短期干旱經(jīng)常發(fā)生,干旱年會時(shí)而出現(xiàn),年代性干旱則比較罕見。不過,年代性干旱和干旱化趨勢的災(zāi)害性最強(qiáng),尤其是多時(shí)間尺度迭加在一起的干旱往往是災(zāi)難性的。同時(shí),干旱的發(fā)生和發(fā)展也往往表現(xiàn)在不同空間尺度上,地形和土地利用等局地因素引起的干旱尺度范圍往往較小,而氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率引起的干旱空間尺度也一般只能達(dá)到區(qū)域尺度,外強(qiáng)迫引起的干旱往往可以達(dá)到洲際空間尺度,而天文因素和全球變暖引起的干旱可能會達(dá)到全球尺度。另外,干旱的空間尺度有時(shí)也是動態(tài)的,隨著干旱的發(fā)展,其空間尺度可能會由局地尺度發(fā)展為區(qū)域尺度。不僅如此,干旱往往還隨環(huán)流異常信號的傳遞而擴(kuò)展,或從生態(tài)環(huán)境相對脆弱的地區(qū)開始爆發(fā)而后再向周邊擴(kuò)散。6干旱災(zāi)害具有衍生性。干旱災(zāi)害通常并非獨(dú)立發(fā)生,而是在干旱災(zāi)害發(fā)生后會誘發(fā)或衍生出沙塵暴、土地荒漠化和風(fēng)蝕等其他自然災(zāi)害［34］,這些自然災(zāi)害之間彼此相互作用,會形成復(fù)雜的以干旱為主導(dǎo)的災(zāi)害群。7干旱災(zāi)害具有很強(qiáng)的社會性。干旱災(zāi)害損失涉及農(nóng)業(yè)、水文、社會經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)環(huán)境等許多方面,社會關(guān)聯(lián)性強(qiáng),社會影響面大,社會關(guān)注度高。3干旱災(zāi)害應(yīng)急管理理念的樹立正是由于決定和影響干旱災(zāi)害的因素和環(huán)節(jié)比較復(fù)雜,干旱災(zāi)害在發(fā)生和發(fā)展過程中具有許多不確定性因素,所以從風(fēng)險(xiǎn)性角度來認(rèn)識干旱災(zāi)害是十分必要的。而且,由于干旱的逐漸常態(tài)化,及氣候變暖和人類活動在干旱災(zāi)害中的角色不斷加重,干旱災(zāi)害造成生命、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)損失的風(fēng)險(xiǎn)性在逐漸加大。過去單純以被動應(yīng)急性的危機(jī)管理方式來應(yīng)對干旱災(zāi)害不僅影響應(yīng)對干旱災(zāi)害的及時(shí)性和針對性,造成應(yīng)對過程失當(dāng)(要么應(yīng)對過度,要么應(yīng)對缺失),導(dǎo)致較大的資源浪費(fèi);而且還會使干旱應(yīng)急體系疲勞化,干旱應(yīng)急意識消弱。因此,在干旱減災(zāi)防災(zāi)體系中,需要突出風(fēng)險(xiǎn)管理的思想理念,這不僅可以更加有效地降低國家對干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的脆弱性,而且還可以保障災(zāi)后重建基金的有效使用。從危機(jī)管理向風(fēng)險(xiǎn)管理為主轉(zhuǎn)變是干旱管理現(xiàn)代化的必然趨勢。3.1干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)主要影響因子實(shí)際上,從干旱災(zāi)害危機(jī)管理轉(zhuǎn)向干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理是一項(xiàng)比較艱巨的任務(wù),不僅需要建立一套干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理體系,而且還必須形成一系列以干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估能力為前提的預(yù)防措施。同時(shí)其復(fù)雜性在于干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是一個(gè)受多因素控制的綜合性指標(biāo),其包含了干旱致災(zāi)因子、干旱承災(zāi)體、干旱孕災(zāi)環(huán)境和干旱防災(zāi)能力等主要因素及其相互作用的影響。從本質(zhì)上講,降水和溫度是最主要的干旱致災(zāi)因子,它不僅是干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的主導(dǎo)因素,也是干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)中最活躍的因子,直接控制著干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的分布格局和發(fā)展趨勢。干旱孕災(zāi)環(huán)境是干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形成的環(huán)境條件,能夠?qū)Ω珊禐?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性起到縮小或放大的作用。一般,穩(wěn)定性較差、抗干擾能力較低及容易傳遞干旱信息的孕災(zāi)環(huán)境其干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性會更顯著,所以生態(tài)環(huán)境脆弱帶大多是干旱災(zāi)害的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。干旱承災(zāi)體是干旱災(zāi)害的作用主體和風(fēng)險(xiǎn)對象,是指暴露在干旱危險(xiǎn)之下的生命、財(cái)產(chǎn)和人類生活環(huán)境。一般,暴露在干旱危險(xiǎn)區(qū)概率較高及自身適應(yīng)性較差和恢復(fù)能力較弱的承災(zāi)體,其干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大。干旱防災(zāi)能力是干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)中的主觀作用力,是人類主動干預(yù)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)能力的表現(xiàn)。相比較而言,干旱承災(zāi)體和孕災(zāi)環(huán)境是干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)中相對比較被動和穩(wěn)定的因素,干旱防災(zāi)能力是干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)中相對比較主動和活躍的因素,而干旱致災(zāi)因子雖然受自然因子變化規(guī)律的控制,但卻是十分活躍和波動性很強(qiáng)的因素。如圖2所示,干旱致災(zāi)因子、干旱承災(zāi)體、干旱孕災(zāi)環(huán)境和干旱防災(zāi)能力等影響干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性的4種主要因子可以分別由干旱災(zāi)害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體的暴露度和脆弱性、孕災(zāi)環(huán)境的敏感性和防災(zāi)能力的可靠性等來表征和度量,其中干旱致災(zāi)因子危險(xiǎn)性與氣象干旱的發(fā)生頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間有關(guān);干旱承災(zāi)體暴露度與暴露在干旱危險(xiǎn)區(qū)的生命和財(cái)產(chǎn)數(shù)量和暴露時(shí)間有關(guān),干旱承災(zāi)體脆弱性與承災(zāi)體自身的耐旱性和恢復(fù)力有關(guān);孕災(zāi)環(huán)境敏感性與干旱危險(xiǎn)區(qū)的植被狀況、地理?xiàng)l件、土壤性質(zhì)和水文環(huán)境有關(guān);干旱防災(zāi)能力可靠性則與干旱危險(xiǎn)區(qū)的抗旱資金投入、抗旱防旱技術(shù)水平、公眾教育水平和社會對干旱的關(guān)注度等有關(guān)。然而,干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)影響因子之間并不是獨(dú)立的,它們之間存在一定程度的相互作用關(guān)系,并且它們還會不同程度受到氣候變暖作用的影響。所以,干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的形成過程其實(shí)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程。圖2表明,干旱致災(zāi)因子即氣象干旱的頻率和強(qiáng)度能夠在一定程度上影響干旱災(zāi)害承災(zāi)體、孕災(zāi)環(huán)境和防災(zāi)能力,導(dǎo)致承災(zāi)體和孕災(zāi)環(huán)境發(fā)生變異和防災(zāi)能力發(fā)生改變。一般而言,隨著干旱頻率和程度的加重,干旱承災(zāi)體會更加脆弱,孕災(zāi)環(huán)境會更加敏感,而防災(zāi)能力可能會有所提高。不僅如此,氣候變暖也會影響到干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性的4種主要影響因子,而且影響程度在不斷加劇?？傮w來看,氣候變暖會使干旱致災(zāi)因子的危險(xiǎn)性加重,使承災(zāi)體的暴露度和脆弱性增加,使孕災(zāi)環(huán)境的敏感性加大,這些都會增強(qiáng)干旱災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)性。不過,氣候變暖可能會在一定程度上通過影響社會對干旱的關(guān)注程度來間接提高干旱防災(zāi)能力,從而對干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性起到一定減緩作用。即使我們對影響干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性的因子有比較清楚的認(rèn)識,但要科學(xué)、準(zhǔn)確、及時(shí)地評估干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)仍然是件不容易的事情。從圖3給出的氣候變暖背景下干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析評估技術(shù)流程圖可以看出,干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估不僅需要依賴3S技術(shù),而且還要用到氣象、水文、農(nóng)業(yè)、生態(tài)及干旱災(zāi)情和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等多種資料,尤其要獲得比較可靠的干旱災(zāi)情和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)是比較困難的。并且,在開展干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估前,還必須充分了解干旱變化趨勢和突變特征及氣候變暖的規(guī)律等前提條件。在此基礎(chǔ)上,需要用多種先進(jìn)的分析方法來綜合分析干旱致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、干旱承災(zāi)體脆弱性(暴露度)、干旱孕災(zāi)環(huán)境敏感性和干旱防災(zāi)能力可靠性的特征,從而確定干旱危險(xiǎn)性閾值及脆弱性(暴露度)、敏感性和防災(zāi)可靠性指標(biāo)。并通過對各種因子物理機(jī)制及影響規(guī)律的認(rèn)識,建立估算干旱危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性(暴露度)、孕災(zāi)環(huán)境敏感性和防災(zāi)能力可靠性的物理模型,模型不僅要反映內(nèi)在因素的作用,還要包含氣候變暖和人類活動等外強(qiáng)迫因素的影響。然后,再根據(jù)4種主要因素的貢獻(xiàn)和作用特征,進(jìn)一步構(gòu)建干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性模型。這部分是干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),也是科學(xué)問題最突出的部分。建立了干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型之后,才能進(jìn)而分析干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性的空間分布特征及變化規(guī)律和發(fā)展趨勢。在氣候變暖背景下,由于自然環(huán)境時(shí)刻發(fā)生著變化,干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的最大特點(diǎn)就是動態(tài)性和空間格局的不穩(wěn)定性,這需要對干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的各種因素及時(shí)進(jìn)行動態(tài)分析和科學(xué)調(diào)控。正是由于氣候變化和人類活動造成了干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的動態(tài)性,干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性中反映氣候變化和人類活動影響的“風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)”貢獻(xiàn)會更加突出［35，36］,并與其本身變化趨勢相互影響,使干旱脆弱區(qū)的固有弱點(diǎn)進(jìn)一步暴露出來。3.2采取合理的干旱災(zāi)害應(yīng)對策略干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的重要性在于可以對干旱災(zāi)害及早進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,并科學(xué)指導(dǎo)個(gè)體、社會和政府采取針對性的應(yīng)對措施,以實(shí)現(xiàn)通過干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理更加有效減緩干旱災(zāi)害影響的目的。按照UNISDR2009版“減輕災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語”的定義,干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理(DRM)實(shí)際上是一個(gè)包括行政指導(dǎo)和組織機(jī)構(gòu)作用的發(fā)揮、干旱防御政策、策略和措施的實(shí)施及干旱災(zāi)害應(yīng)對能力的提高等在內(nèi)的系統(tǒng)化過程,也是通過預(yù)防、減緩和防備等行為和措施避免、減少或轉(zhuǎn)移干旱災(zāi)害不利影響的綜合實(shí)踐行為。其核心在于以經(jīng)濟(jì)和社會效益最大化為基本原則,對干旱災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)有效地分類防御。對風(fēng)險(xiǎn)性程度一般的干旱,可以采取干旱災(zāi)害損失保險(xiǎn)、抗旱技術(shù)應(yīng)用、公眾干旱防范意識提高、飲食結(jié)構(gòu)多元化及社會救濟(jì)制度建立等日常性措施,并直接納入農(nóng)業(yè)制度之中,可以由個(gè)體農(nóng)戶和家庭的常規(guī)策略來應(yīng)對。對干旱的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū),則需要采取風(fēng)險(xiǎn)管理和危機(jī)管理相結(jié)合的方式,啟動各級地方政府或國家干旱災(zāi)害防御預(yù)案,動用社會和國家力量來幫助高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)防御干旱災(zāi)害,由公共風(fēng)險(xiǎn)防御方式來處理。對風(fēng)險(xiǎn)性超出預(yù)警能力的意外性嚴(yán)重干旱,則需要采取應(yīng)急性危機(jī)管理模式,臨時(shí)啟動地方政府甚至國家或國際救援機(jī)制,調(diào)動社會、國家和國際資源來共同救援干旱災(zāi)害地區(qū),一般要以社會和國家為應(yīng)對主體,將危險(xiǎn)管理作為風(fēng)險(xiǎn)管理的一種特殊方式對待。干旱災(zāi)害危機(jī)管理主要著重于災(zāi)害發(fā)生時(shí)的應(yīng)急救援或?yàn)?zāi)后的恢復(fù)與重建,而旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理則應(yīng)該強(qiáng)調(diào)對從準(zhǔn)備、預(yù)測和早期預(yù)警到應(yīng)對和恢復(fù)等干旱災(zāi)害防御全程的重視。當(dāng)前,應(yīng)該將干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理主流理念融入到干旱災(zāi)害防御規(guī)劃和實(shí)踐活動中,加強(qiáng)地方、國家、區(qū)域和全球的合作,提高公眾對干旱的認(rèn)識和防備能力,制定抗旱政策和策略,并將政府和個(gè)人綜合保險(xiǎn)及財(cái)政戰(zhàn)略納入干旱災(zāi)害防御計(jì)劃,建立干旱災(zāi)害緊急救助機(jī)制和安全聯(lián)絡(luò)網(wǎng)。尤其,要將抗旱救災(zāi)與防備和適應(yīng)相結(jié)合,推行保護(hù)和修復(fù)森林等具有增強(qiáng)干旱適應(yīng)性潛力和減緩干旱不利影響的土地管理行為;要將抗旱政策與可持續(xù)發(fā)展政策相結(jié)合,降低社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境對干旱影響的敏感性;并且由于環(huán)境條件不斷變化,應(yīng)對干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行持續(xù)性和動態(tài)化的管理。干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的目標(biāo)不僅要使干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的總成本對整個(gè)國家或大多數(shù)人來說是最小的,而且還應(yīng)該對不同社會角色均具有激勵(lì)性,引導(dǎo)全社會采取整體利益最大化和經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化的抗旱措施［37～40］。不恰當(dāng)?shù)母珊碉L(fēng)險(xiǎn)管理要么只對某些社會成員具有激勵(lì)性,而違背了社會共同利益,社會成員往往采取高風(fēng)險(xiǎn)行為方式,讓政府或社會承擔(dān)其冒險(xiǎn)行為的后果;要么,由于沒有干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制,每個(gè)社會成員都過于謹(jǐn)慎地避免干旱風(fēng)險(xiǎn),生產(chǎn)方式缺少創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力,從而導(dǎo)致總體收益降低。4人類對于干旱的防御雖然,干旱發(fā)生往往不以人的意志為轉(zhuǎn)移,人類永遠(yuǎn)也無法回避或徹底消除干旱,但干旱的影響和災(zāi)害損失并不是不可避免的,而是在很大程度上要看人類采取的干旱防御措施和風(fēng)險(xiǎn)管理策略是否得力。4.1干旱災(zāi)害防治技術(shù)隨著人類抗旱經(jīng)驗(yàn)的積累和抗旱技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)可以在很大程度上通過采取一些有效措施來應(yīng)對或適應(yīng)干旱,以達(dá)到預(yù)防和減輕干旱災(zāi)害的目的。目前,防御干旱災(zāi)害的主要措施有:1實(shí)施干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理,有效降低干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理在干旱發(fā)生前就已開展了預(yù)測、早期警報(bào)、準(zhǔn)備、預(yù)防等工作,對降低隨后而來的干旱影響更加有效。2建立科學(xué)有效的干旱指數(shù),定量監(jiān)測干旱災(zāi)害的范圍和程度,及時(shí)開展針對性的應(yīng)對行動。雖然目前還沒有哪個(gè)單一干旱指數(shù)能夠十分令人滿意地監(jiān)測干旱強(qiáng)度和范圍,但我們至少能夠知道在哪種情況下哪種干旱指數(shù)比其他干旱指數(shù)更適合［41，42］。如Palmer干旱指數(shù)適用于地形一致的大平原地區(qū),而在多山地區(qū)則需要與地表水供應(yīng)指數(shù)相結(jié)合才會有效。3發(fā)展干旱預(yù)測和評估方法,準(zhǔn)確預(yù)測干旱發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn),客觀評估干旱的影響程度,以便采取恰當(dāng)?shù)母珊禐?zāi)害預(yù)防措施。應(yīng)該對干旱進(jìn)行旬、月、季、年和年代等不同時(shí)間區(qū)間的預(yù)測,并與干旱監(jiān)測預(yù)警無縫隙銜接。4構(gòu)建國家統(tǒng)一的干旱災(zāi)害綜合信息系統(tǒng),提高對干旱災(zāi)害的反應(yīng)速度和統(tǒng)一行動能力。該系統(tǒng)能夠充分集中全國干旱監(jiān)測、預(yù)報(bào)、災(zāi)情和其他方面的數(shù)據(jù)信息資源,對干旱災(zāi)害進(jìn)行綜合預(yù)測、追蹤、評估和應(yīng)對,并開展針對干旱災(zāi)害的國民教育和網(wǎng)絡(luò)互動。5加強(qiáng)水利工程建設(shè),科學(xué)調(diào)配水資源?？梢酝ㄟ^建庫蓄水,對水資源實(shí)現(xiàn)時(shí)間調(diào)控;通過跨流域調(diào)水,對水資源實(shí)現(xiàn)空間調(diào)配;通過地下水開發(fā),對水資源實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整,將近期不能直接利用的地下水轉(zhuǎn)化為可以直接使用的地表水。6開展人工增雨和露水收集工程,科學(xué)開發(fā)空中云水資源。一般大氣中的云水資源只有小部分被轉(zhuǎn)化為降水或露水,可以通過開展人工增雨和露水收集工程,提高大氣中云水轉(zhuǎn)化為降水和露水的比例,從而增加可利用水資源總量。7發(fā)展新的灌溉和耕作技術(shù),提高水資源利用效率?？梢酝ㄟ^發(fā)展噴灌、滴灌、覆膜、溝壟、套種及控制播種等技術(shù)措施［8］,有效提高水資源的利用效率,甚至可以將無效水資源轉(zhuǎn)化為有效水資源。8開發(fā)生物抗旱技術(shù),增強(qiáng)對干旱災(zāi)害的適應(yīng)能力。培育能夠在極端干旱條件下存活并生長的轉(zhuǎn)基因植物,提高作物或生態(tài)植被的抗旱能力?？茖W(xué)家已經(jīng)研究出緩慢枯萎性的高級大豆品種,其在干旱條件下比傳統(tǒng)品種產(chǎn)量高141~282L。9完善以客觀評估干旱災(zāi)損為依據(jù)的干旱災(zāi)害救援制度。該制度既會對受災(zāi)地區(qū)恢復(fù)生產(chǎn)和穩(wěn)定生活起到實(shí)質(zhì)性的保障和激勵(lì)作用,又會對利用制度漏洞或技術(shù)缺陷騙取國家救災(zāi)物質(zhì)和資金的行為起到限制作用。4.2干旱災(zāi)害防御性能風(fēng)險(xiǎn)控制是應(yīng)對和防御干旱災(zāi)害的重要措施。可以通過實(shí)施干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理,采取干旱風(fēng)險(xiǎn)評估、緩解、轉(zhuǎn)移、分擔(dān)和應(yīng)急準(zhǔn)備等一系列措施［42］,減少對干旱的脆弱性,提高對干旱的適應(yīng)能力,有效控制干旱風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)對干旱災(zāi)害管理從被動向主動、從救災(zāi)向防災(zāi)、從臨時(shí)應(yīng)急向全程防御的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。針對干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形成的特點(diǎn),干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)控制有如下主要策略:1制定科學(xué)合理的干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)劃,保證風(fēng)險(xiǎn)管理政策的有效性和執(zhí)行力及相關(guān)財(cái)務(wù)預(yù)算的早期響應(yīng)能力。比如,成立由具有政治影響力單位牽頭的、由部委、民間團(tuán)體及利益相關(guān)單位組成的干旱防御聯(lián)盟,并建立相應(yīng)的制度和機(jī)制確保其持續(xù)性和運(yùn)行效果。2建立干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析與評估系統(tǒng),提高對干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的早期預(yù)警水平,為采取針對性的防御措施提供科學(xué)依據(jù)。3有效影響干旱致災(zāi)因子。通過增強(qiáng)人工增雨能力和提高露水利用水平,減少氣象干旱的頻率和強(qiáng)度,從而降低干旱災(zāi)害的危險(xiǎn)程度。4綜合提高干旱承災(zāi)體的抗旱機(jī)能。通過開發(fā)抗旱植物品種,提高對干旱的適應(yīng)性;通過實(shí)施產(chǎn)業(yè)多樣化戰(zhàn)略,減少社會經(jīng)濟(jì)對干旱的脆弱性;通過退耕或移民工程等措施減少干旱承災(zāi)體的暴露度;通過改變作物生長期縮短干旱承災(zāi)體的暴露時(shí)間。5科學(xué)改善干旱孕災(zāi)環(huán)境的條件。通過改善生態(tài)環(huán)境,降低無效蒸散量,提高水分涵養(yǎng)能力;通過改進(jìn)水文條件,增強(qiáng)水資源綜合保障能力;通過改進(jìn)土壤條件,提高土壤保墑能力。這些方面都能夠有效降低干旱孕災(zāi)環(huán)境的敏感性。6多方面增強(qiáng)干旱防災(zāi)能力?？梢酝ㄟ^提高政府和社會對干旱的重視程度、加強(qiáng)干旱減災(zāi)防災(zāi)技術(shù)開發(fā)、加大抗旱工程建設(shè)、提高公眾抗旱科學(xué)素養(yǎng)等多方面措施來提高干旱防災(zāi)水平,增強(qiáng)干旱防災(zāi)能力的可靠性。7建立干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)和轉(zhuǎn)移制度。干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)制度可以降低個(gè)體的干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性,干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移制度可以降低短期的干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性,從而提高全社會整體對干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的承擔(dān)能力。5干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的建議雖然氣候變暖及大規(guī)模土地利用和城市化等人類活動加劇了干旱災(zāi)害,但實(shí)際上很多干旱的發(fā)生發(fā)展是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的,干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是人類永遠(yuǎn)無法避免的問題。對人類