于懷征

(日照市氣象局，山東日照 276826）

據(jù)山東避雷裝置安全檢測中心統(tǒng)計(jì):僅在2005年山東省就發(fā)生雷電災(zāi)害34起，造成2人死亡、16人受傷、直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)300萬元的嚴(yán)重后果。山東省人口密度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)。近年來，山東省舉辦了多起全國、區(qū)域性乃至世界性的大型體育賽事，賽事舉辦期間正是山東省雷暴多發(fā)季節(jié)，因此對(duì)山東省進(jìn)行區(qū)域雷電災(zāi)害易損性分析及易損度區(qū)劃具有十分重要的意義。在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分析，能將災(zāi)害管理提高到風(fēng)險(xiǎn)管理的程度，對(duì)于減災(zāi)和救災(zāi)有十分重要的指導(dǎo)意義。

1 資料說明和脆弱性指標(biāo)計(jì)算方法

由于氣候背景、氣象條件和環(huán)境地形等短時(shí)間不會(huì)出現(xiàn)較大改變，因此雷電災(zāi)害的致災(zāi)因子具有相對(duì)穩(wěn)定性，雷暴日數(shù)能代表一個(gè)區(qū)域內(nèi)雷暴活動(dòng)的頻繁程度，表征該區(qū)域內(nèi)的雷電災(zāi)害的孕災(zāi)危險(xiǎn)程度。本文的雷暴日資料來自1995－2005年山東省17個(gè)氣象觀測站逐日地面氣象觀測資料，統(tǒng)計(jì)每個(gè)氣象站的年平均雷暴日數(shù)。17個(gè)氣象站分別為:濟(jì)南、青島、淄博、棗莊、東營、煙臺(tái)、濰坊、濟(jì)寧、泰安、威海、日照、萊蕪、臨沂、德州、聊城、濱州和菏澤氣象觀測站。山東省17個(gè)地市的人口和經(jīng)濟(jì)特征資料來自山東省統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)(http://www.stats－sd.gov.cn/2007/default_4.asp）。由于各地市間的人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展大致同步，各地市的人口和經(jīng)濟(jì)特征也具有相對(duì)穩(wěn)定性，本文未考慮各地市人口和經(jīng)濟(jì)的年際變化，使用2006年發(fā)布的山東省第一次全國經(jīng)濟(jì)普查數(shù)據(jù)及1%人口抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)。

山東省“雷電災(zāi)害易損性”反映了山東省各地市面對(duì)雷電災(zāi)害時(shí)的敏感度，其既與各地市自然雷暴的氣候背景有關(guān)，也與遭受雷電災(zāi)害地市的經(jīng)濟(jì)、人口密度特征、工農(nóng)業(yè)布局等有關(guān)。本文采用以下4個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)山東省雷電災(zāi)害易損性:①雷暴日數(shù)M;②雷電災(zāi)害頻次P;③經(jīng)濟(jì)(GDP）易損模數(shù)D;④生命易損模數(shù)L。雷暴日數(shù)M(單位:d·a－1）是指各地市每年發(fā)生雷暴的天數(shù)，它是反映雷暴活動(dòng)的重要指標(biāo)之一。雷暴日數(shù)越多，發(fā)生雷擊災(zāi)害的可能性較大。雷電災(zāi)害頻次P(單位:次·a－1）是指各地市每年發(fā)生雷電災(zāi)害的次數(shù)。經(jīng)濟(jì)易損度D(D=Ds/S，單位:RMB 10，000yuan·km－2）表示區(qū)域內(nèi)發(fā)生雷電災(zāi)害時(shí)，單位面積上的經(jīng)濟(jì)損失。Ds為各地市的GDP，S為各地市的行政面積。生命易損模數(shù)L(L=Ls/S，單位:100，000 person·km－2）表示發(fā)生雷電災(zāi)害時(shí)，所受雷擊災(zāi)害的單位面積上人口數(shù)量。其中Ls為各地市常住人口和和暫住人口的總和，S為各地市的行政面積。上述前兩項(xiàng)指標(biāo)著重于雷電發(fā)生次數(shù)和致災(zāi)次數(shù)，其反映的是各地市遭受雷擊災(zāi)害的可能性性;后兩項(xiàng)指標(biāo)則側(cè)重于雷電災(zāi)害損失的評(píng)估，反映的是各地市遭受雷擊時(shí)的損失程度。

2 山東省雷電災(zāi)害脆弱性指標(biāo)分級(jí)

根據(jù)山東省1995－2005年具體雷電災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料，挑選出各地市的雷擊事件，計(jì)算出山東省各地市雷電災(zāi)害頻次。依據(jù)1995－2005年雷暴日資料，計(jì)算出17個(gè)地市的年平均雷暴日數(shù)，通過山東省各地市的生產(chǎn)總值(GDP）資料、人口和行政面積資料，計(jì)算出各地市的經(jīng)濟(jì)易損度和生命易損模數(shù)。山東省各地市具體雷電災(zāi)害易損性分析指標(biāo)值見表1。

表1 山東省17個(gè)地市雷電災(zāi)害易損性分析指標(biāo)

表1給出的各地市的雷電災(zāi)害易損性指標(biāo)，主要體現(xiàn)該區(qū)域發(fā)生雷電災(zāi)害時(shí)在某一方面可能造成的損失量的大小，尚不能給出雷災(zāi)易損性大小的直觀概念。為彌補(bǔ)上述不足，將雷電災(zāi)害易損性指標(biāo)用極高、高、中、低四個(gè)級(jí)別來描述，按照災(zāi)害學(xué)通常方法，并結(jié)合山東省雷電災(zāi)害的實(shí)際情況，賦予各等級(jí)如下的定值［1－2］:極高為 1.0、高為 0.8、中為0.5、低為 0.2。分級(jí)方法采用氣象學(xué)統(tǒng)計(jì)分析中的分級(jí)統(tǒng)計(jì)方法［3］，其核心思想是:首先將17個(gè)地市的某個(gè)指標(biāo)值從小到大按順序排列，并按第一組3個(gè)記錄、四組4個(gè)記錄，第二、三組5個(gè)記錄的方法分為4組數(shù)據(jù)。第 n(n=1，2，3）組中的最大值和第 n+1(n=1，2，3）組中的最小值的平均值作為第n(n=1，2，3）級(jí)的最大值和第n+1(n=1，2，3）級(jí)的最小值。山東省四個(gè)雷電災(zāi)害易損性指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。分級(jí)完成后，首先判斷每個(gè)地市每個(gè)指標(biāo)的所屬級(jí)別，獲取相應(yīng)指標(biāo)值(下稱級(jí)別指標(biāo)值），然后將指標(biāo)值累加，最后獲取平均值作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

為了便于各地市間進(jìn)行比較，將上述雷電災(zāi)害易損指標(biāo)按照表2的等級(jí)進(jìn)行分析，進(jìn)一步計(jì)算出山東省各地市的雷電災(zāi)害綜合易損度(見表3）。

表2 山東省雷電災(zāi)害易損性指標(biāo)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表3 山東省17個(gè)地市雷電災(zāi)害綜合易損度評(píng)估結(jié)果

3 山東省雷電災(zāi)害易損度區(qū)劃

根據(jù)上述表3中的雷電災(zāi)害綜合易損度的評(píng)估結(jié)果，同樣采用四級(jí)分區(qū)法將山東省17個(gè)地市劃分為雷電災(zāi)害低易損區(qū)、中易損區(qū)、高易損區(qū)和極高易損區(qū)四個(gè)不同的易損度區(qū)域。具體算法如下:首先將17個(gè)地市的雷電災(zāi)害綜合易損度的評(píng)估結(jié)果按從小到大順序分為4組:第一組(0.400，0.425，0.425），第二組(0.475，0.475，0.500，0.500，0.500），第 3 組(0.575，0.700，0.775，0.800），第 4組(0.825，0.825，0.850，0.875，0.875）;然后分別計(jì)算第 n(n=1，2，3）組中的最大值和第 n+1(n=1，2，3）組中的最小值的平均值作為第n(n=1，2，3）級(jí)的最大值和第n+1(n=1，2，3）級(jí)的最小值。計(jì)算的各等級(jí)雷電災(zāi)害綜合易損度值分別為:低易損區(qū)(0.000－0.450），中易損區(qū)(0.451 －0.537），高易損區(qū)(0.538 －0.812），極高易損區(qū)(0.813－1.000）。最后根據(jù)17個(gè)地市的雷電災(zāi)害綜合易損度值，判斷各自所屬的易損度等級(jí)。

表4 山東省雷電災(zāi)害易損度區(qū)劃表

4 小結(jié)

應(yīng)用山東省1995－2005年的雷電災(zāi)害數(shù)據(jù)和雷暴日數(shù)據(jù)，并結(jié)合山東省的人口和經(jīng)濟(jì)情況，提出了山東省雷電災(zāi)害易損性分析指標(biāo)，對(duì)山東省17個(gè)地市進(jìn)行了易損度區(qū)劃分析，得出:

山東省雷電災(zāi)害易損性可用雷暴日數(shù)M、雷電災(zāi)害頻次P、經(jīng)濟(jì)(GDP）損失模數(shù)D和生命易損模數(shù)L這4個(gè)指標(biāo)來評(píng)估。綜合評(píng)估的結(jié)果表明:濟(jì)南、青島、淄博、棗莊及煙臺(tái)為山東省雷電災(zāi)害極高易損區(qū);東營、濟(jì)寧、濰坊為雷電災(zāi)害高易損區(qū);泰安、聊城、威海、濱州、日照和萊蕪為山東省雷電災(zāi)害中易損區(qū)，臨沂、德州和菏澤為雷電災(zāi)害低易損區(qū)。

［1］黃崇福，張俊香，陳志芬等.自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖的一個(gè)潛在發(fā)展方向［J］.自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2004，13(2）:9 －15.

［2］尹娜，肖穩(wěn)安.區(qū)域雷災(zāi)易損性分析、評(píng)估及易損度區(qū)劃［J］.熱帶氣象學(xué)報(bào)，2005，21(4）:441 －449.

［2］樊運(yùn)曉，羅云，陳慶壽.區(qū)域承災(zāi)體脆弱性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定［J］.災(zāi)害學(xué)，2001，16(1）:86 －87.