軒春怡,吳春艷,劉勇洪,舒文軍

① 北京市氣候中心,北京 100089;② 中國氣象局 地球系統(tǒng)數(shù)值預(yù)報(bào)中心,北京 100081;③ 災(zāi)害天氣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100081

近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升和人民生活水平的提高,各地舉辦的重大活動(dòng)越來越多,這些活動(dòng)不僅形式多樣,而且規(guī)格和規(guī)模等都呈現(xiàn)出大型化、室外化的特點(diǎn),易受天氣因素制約,舉辦過程中面臨不同程度的氣象風(fēng)險(xiǎn)。如2021年5月22日發(fā)生在甘肅白銀的山地越野賽重大傷亡事故,一個(gè)重要原因就是賽前的風(fēng)險(xiǎn)評估、控制“關(guān)口失守”(唐鈞等,2021),致使賽事期間出現(xiàn)的高影響天氣(并非極端災(zāi)害性天氣)引發(fā)重大人員傷亡,是一起重大公共安全責(zé)任事件(甘肅省委省政府聯(lián)合調(diào)查組,2021)?？梢?作為活動(dòng)安全保障的重要一環(huán),氣象風(fēng)險(xiǎn)評估應(yīng)成為目前重大活動(dòng)組織實(shí)施和運(yùn)行體系中必不可少的組成部分。通過對重大活動(dòng)期間可能發(fā)生的氣象風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別和科學(xué)評估,可為制定活動(dòng)工作方案和處置突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案以及開展演練等提供科學(xué)技術(shù)支撐,可以有效預(yù)防氣象風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橥话l(fā)事件甚至氣象災(zāi)害(葉飛,2020)。

由于重大活動(dòng)是在特定場所和特定時(shí)間進(jìn)行,而常規(guī)的氣象觀測和天氣預(yù)報(bào)精度可能難以覆蓋,因此,當(dāng)前國內(nèi)對不同類型的大型活動(dòng)氣象保障更多地關(guān)注在活動(dòng)開始前或活動(dòng)期間的精細(xì)化預(yù)報(bào)服務(wù)方面。時(shí)少英等(2008)分析了精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)在奧運(yùn)期間賽事安排中的應(yīng)用,苗世光等(2009)將高分辨率數(shù)值預(yù)報(bào)模式引入青島奧帆賽中開展預(yù)報(bào)服務(wù),王華等(2018)則引入多種精細(xì)化預(yù)報(bào)方法和新資料應(yīng)用于2015年北京田徑世徑賽開幕式天氣定點(diǎn)預(yù)報(bào)中。此外,還有一些從氣象服務(wù)體系、服務(wù)流程、服務(wù)預(yù)案制定、信息資源整合及氣象服務(wù)滿意度等角度出發(fā)而開展的大型活動(dòng)氣象保障服務(wù)理論研究(王玉彬等,2009;潘進(jìn)軍等,2011;顧潤源等,2018)。大部分重大活動(dòng)都在大型城市及其周邊舉辦,而城市化及全球變暖也對城市及周邊地區(qū)的極端天氣氣候事件產(chǎn)生重大影響(江曉菲等,2020;孫雪榕等,2021,余榮和翟盤茂,2021;袁宇鋒和翟盤茂;2022),氣候變化對各地氣候帶來不一樣的影響和風(fēng)險(xiǎn)(楊孟倩等,2019;王會軍等,2020),進(jìn)而也會影響一些重大活動(dòng)的舉辦。國外不少學(xué)者評估和探討了氣候變化背景下冬奧會舉辦中存在的氣候和天氣風(fēng)險(xiǎn),Scott et al.(2019)評估了未來在不同溫室氣體排放情景下冬奧會舉辦地的氣候可行性,Rutty et al.(2015)分析了歷屆冬奧會對于天氣風(fēng)險(xiǎn)的管理策略和適應(yīng)措施,Dawkins et al.(2004)研究了利用天氣衍生產(chǎn)品來管理和應(yīng)對重大賽事活動(dòng)的天氣風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)針對重大活動(dòng)開展系統(tǒng)性的氣象風(fēng)險(xiǎn)評估最早可以追溯到北京2008年夏季奧運(yùn)會的氣象服務(wù)中,主要是通過計(jì)算奧運(yùn)會期間不同區(qū)域各類災(zāi)害性天氣出現(xiàn)的概率,結(jié)合不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)能力,人口等指標(biāo)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃(程叢蘭等,2008;郭虎等,2008;扈海波等,2008)。此后國內(nèi)許多重大活動(dòng)把氣象風(fēng)險(xiǎn)評估納入氣象保障服務(wù)中,如雷向杰等(2011)基于概率統(tǒng)計(jì)和災(zāi)害易損性分析方法開展了西安2011年世園會開幕式、閉幕式期間的災(zāi)害性天氣評估。南京市氣象局開展了2014年夏季南京青奧會氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)源的識別,并提出了防災(zāi)減災(zāi)措施(趙陽等,2016)。可以看出,目前的大型活動(dòng)氣象保障更多地關(guān)注在預(yù)測與預(yù)報(bào)領(lǐng)域,在氣象風(fēng)險(xiǎn)評估中主要以災(zāi)害性天氣為主,未覆蓋對活動(dòng)可能造成重要影響的普通天氣條件或天氣事件(它們對于活動(dòng)而言就是高影響天氣),或即使考慮到高影響天氣,也多以其發(fā)生的概率代表風(fēng)險(xiǎn),較少考慮其出現(xiàn)時(shí)對活動(dòng)造成的后果的嚴(yán)重程度,并不是基于影響的風(fēng)險(xiǎn)評估。

針對目前重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估中的問題,本研究引入風(fēng)險(xiǎn)矩陣?yán)碚?初步建立重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估方法與流程,在此基礎(chǔ)上,以北京某重大慶祝活動(dòng)氣象服務(wù)為例,開展活動(dòng)期間氣象風(fēng)險(xiǎn)評估與風(fēng)險(xiǎn)控制研究,這對于其他大型活動(dòng)氣象保障和城市防災(zāi)減災(zāi)工作具有積極參考和借鑒意義。

1 重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估方法

1.1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣

風(fēng)險(xiǎn)的基本內(nèi)涵是危險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性以及產(chǎn)生影響的嚴(yán)重程度,它是事件發(fā)生概率和事件發(fā)生后果嚴(yán)重程度兩個(gè)因素的綜合。風(fēng)險(xiǎn)評估就是辨識危險(xiǎn)事件是什么、危險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)事件造成的后果嚴(yán)重到何種程度(Grubesic and Matisziw,2013),重點(diǎn)是給出某一危險(xiǎn)發(fā)生的概率及其后果的嚴(yán)重程度,以此判斷風(fēng)險(xiǎn)程度有多大。風(fēng)險(xiǎn)矩陣(risk matrix)是目前自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估與項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評估中常用的方法之一,通過定性和定量分析綜合考慮事件發(fā)生的可能性和后果兩方面的因素對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估(洪成等,2019;徐寧和梁第,2020)。該方法最早由美國空軍電子系統(tǒng)中心在1995年對采辦項(xiàng)目的壽命周期風(fēng)險(xiǎn)評估工作中首次提出,后被廣泛應(yīng)用于各類工程項(xiàng)目和自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估工作中(Ni et al.,2010;劉志雄和劉敏,2015;李巖和岳維棟,2019),在國內(nèi)大型活動(dòng)公共衛(wèi)生突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中也得到有效應(yīng)用(談立峰等,2012;蘇彥萍等,2015)。風(fēng)險(xiǎn)矩陣法不同于由專家打分直接得出風(fēng)險(xiǎn)等級,是定量分析與定性判斷相結(jié)合的方法,從風(fēng)險(xiǎn)因子本身的屬性出發(fā),根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因子發(fā)生的可能性大小及其造成的危害后果之間的組合來確定風(fēng)險(xiǎn)程度。

本研究引入風(fēng)險(xiǎn)矩陣,以確定重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)等級。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)矩陣?yán)碚?風(fēng)險(xiǎn)因子(或事件)是高影響天氣,風(fēng)險(xiǎn)可能性則以各類高影響天氣出現(xiàn)概率(或頻率)表征。高影響天氣出現(xiàn)概率計(jì)算方法為,在資料使用年限內(nèi)統(tǒng)計(jì)重大活動(dòng)期間出現(xiàn)某類高影響天氣的日數(shù),該日數(shù)與統(tǒng)計(jì)年限內(nèi)該活動(dòng)期間的總?cè)諗?shù)之比即為高影響天氣出現(xiàn)概率。出現(xiàn)概率小于等于10%為“較不可能”、出現(xiàn)概率在10%～50%為“可能”、出現(xiàn)概率在50%～80%為“很可能”、出現(xiàn)概率大于等于80%為“幾乎肯定能”。后果的嚴(yán)重程度主要由活動(dòng)舉辦方或相關(guān)專家根據(jù)高影響天氣出現(xiàn)時(shí)對活動(dòng)的影響大小來判定,劃分為輕微、一般、較嚴(yán)重和嚴(yán)重4個(gè)等級。由此,根據(jù)高影響天氣發(fā)生概率與后果的嚴(yán)重程度可以將重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)劃分為低、中、高和極高4個(gè)等級,風(fēng)險(xiǎn)矩陣表見表1。

表1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣表

1.2 重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估流程

根據(jù)氣象風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法,結(jié)合大型活動(dòng)特點(diǎn)確定重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)流程主要包括5個(gè)階段(圖1)。

1)氣象風(fēng)險(xiǎn)因素識別:開展活動(dòng)舉辦過程中與天氣有關(guān)的氣象風(fēng)險(xiǎn)因素的識別,包括理想氣象條件和高影響天氣因子分析,確定高影響天氣因子影響閾值。該階段主要由氣象部門與活動(dòng)舉辦方相關(guān)專家共同參與確定。

2)氣象風(fēng)險(xiǎn)因素可能性分析:對識別出的高影響天氣因子可能性進(jìn)行分析,包括活動(dòng)期間氣象條件分析及高影響天氣出現(xiàn)的概率(或頻率)估算。該階段主要由氣象部門實(shí)施。

3)影響后果判斷:對活動(dòng)舉辦過程中出現(xiàn)高影響天氣時(shí)造成后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行判定。該階段主要由活動(dòng)舉辦方相關(guān)專家確定。

4)風(fēng)險(xiǎn)等級判定:根據(jù)2)、3)兩步分析結(jié)果,利用風(fēng)險(xiǎn)矩陣,確定氣象風(fēng)險(xiǎn)等級。該階段主要由氣象部門實(shí)施。

5)風(fēng)險(xiǎn)控制:根據(jù)評估結(jié)果,結(jié)合活動(dòng)特點(diǎn),與活動(dòng)舉辦方專家商討提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施與建議。

圖1 重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估流程Fig.1 Workflow of meteorological risk assessment for major activities

1.3 某重大慶祝活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)因素識別

風(fēng)險(xiǎn)因素識別是風(fēng)險(xiǎn)評估的基礎(chǔ)(彭鵬等,2015),該重大慶?；顒?dòng)舉辦的項(xiàng)目多、涉及地點(diǎn)多、時(shí)間跨度相對較長,而不同活動(dòng)、不同時(shí)段、不同地點(diǎn)其氣象風(fēng)險(xiǎn)因子必然不同。經(jīng)過與活動(dòng)舉辦方多部門的協(xié)作與聯(lián)合分析,確定該活動(dòng)期間氣象風(fēng)險(xiǎn)評估主要考慮氣象條件對閱兵、聯(lián)歡、煙花燃放三個(gè)主要活動(dòng)的影響,并結(jié)合具體活動(dòng)的特點(diǎn),開展了氣象風(fēng)險(xiǎn)因素識別,具體識別結(jié)果如表2所示。

表2 某重大慶?；顒?dòng)主要?dú)庀箫L(fēng)險(xiǎn)因素識別表

1.4 氣象資料需求

對活動(dòng)有重大影響的風(fēng)、強(qiáng)對流天氣等在城市中具有空間不連續(xù)、局地性強(qiáng)等特征,因此首先選擇離重要活動(dòng)舉辦地——天安門廣場最近的區(qū)域氣象自動(dòng)站天安門站建站以來(2000—2018年)慶?；顒?dòng)期間(9月25日—10月5日,下同)逐時(shí)溫度、風(fēng)速、降水等氣象要素觀測資料開展評估工作。由于自動(dòng)氣象站沒有天氣現(xiàn)象的觀測,選擇了北京地區(qū)國家級代表氣象站——觀象臺站近30年(1989—2018年)同期霧、霾、雷電、沙塵等天氣現(xiàn)象及氣溫、降水、日照等要素觀測資料。另外,參考了天安門廣場臨時(shí)布設(shè)的4個(gè)加密觀測自動(dòng)氣象站和一臺多普勒激光測風(fēng)雷達(dá)短期風(fēng)速觀測資料作為補(bǔ)充。上述資料均由北京市氣象信息中心提供,按竇以文等(2008)的方法經(jīng)過質(zhì)量控制,數(shù)據(jù)質(zhì)量滿足研究要求。

2 某重大慶?；顒?dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 氣溫、相對濕度、能見度和平均風(fēng)速

慶?；顒?dòng)期間及慶祝日天安門地區(qū)上午(07—12時(shí))平均氣溫在25 ℃以下,平均風(fēng)速在3.3 m/s以下(圖2),活動(dòng)期間多年平均能見度為14.5 km,晴和多云天氣出現(xiàn)概率達(dá)79%,這樣的氣象條件在大部分情況下有利于閱兵活動(dòng),且由于風(fēng)速不大,相對濕度在70%以下,人體感受較為舒適,適宜群眾現(xiàn)場觀看閱兵及聯(lián)歡。

圖2 2000—2018年天安門地區(qū)慶?；顒?dòng)期間和慶祝日氣溫、相對濕度(a)和風(fēng)速(b)的日變化Fig.2 Variation of (a) hourly temperature and relative humidity,and (b) wind speed during the celebration period and on the celebration day in the Tian’anmen area (2000—2018)

慶?；顒?dòng)期間天安門地區(qū)日最高氣溫大于等于28 ℃的天氣出現(xiàn)概率為5%(慶祝日為10%),極端最高氣溫為31.4 ℃(慶祝日為29.2 ℃),極端最低氣溫為6.6 ℃(慶祝日為10.2 ℃)。觀象臺30 a資料分析得出,日最高氣溫大于等于28 ℃的天氣出現(xiàn)概率為4%,日最低氣溫小于等于5 ℃的低溫天氣出現(xiàn)概率為1%,日極端最低氣溫可低達(dá)3.1 ℃。

以上分析顯示,慶祝活動(dòng)期間日最高氣溫大于等于28 ℃的高溫天氣出現(xiàn)概率最大為10%,而日最低氣溫小于等于5 ℃的低溫出現(xiàn)概率小于5%,即可能性均為“較不可能”。另外,這兩種天氣出現(xiàn)后的后果嚴(yán)重程度都是“一般”,結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣表,可以確定影響閱兵和聯(lián)歡活動(dòng)的高溫和低溫風(fēng)險(xiǎn)均為“低風(fēng)險(xiǎn)”等級。

2.2 降水/陰雨

天安門地區(qū)慶?；顒?dòng)期間降水出現(xiàn)概率為22%(慶祝日為26%),多年平均降水日數(shù)為2.4 d(最多為5 d),有雨日平均日降水量為6.5 mm(慶祝日為7.2 mm)。慶?；顒?dòng)期間最大日降水量是43.0 mm(大雨),慶祝日最大日降水量為18.2 mm(中雨)。從慶?；顒?dòng)期間和慶祝日逐時(shí)降水概率及平均雨強(qiáng)資料(圖3)分析得出,慶?；顒?dòng)期間各時(shí)次均有出現(xiàn)降水的可能,雖然平均雨強(qiáng)都小于3.5 mm/h(慶祝日平均雨強(qiáng)小于4.5 mm/h),但若出現(xiàn)對活動(dòng)還是有較大影響。慶祝日最大雨強(qiáng)為9.6 mm/h,相當(dāng)于大雨級別,出現(xiàn)在2013年10月1日6—7時(shí)。

圖3 天安門地區(qū)慶祝活動(dòng)期間(a)和慶祝日(b)逐時(shí)降水概率及平均雨強(qiáng)(2000—2018年)Fig.3 Hourly precipitation probability and average rainfall intensity during (a) the celebration period,and (b) on the celebration day in the Tian’anmen area (2000—2018)

觀象臺30 a資料分析得出,慶?；顒?dòng)期間平均降水日數(shù)為2.2 d,降水概率為20%(慶祝日降水概率為30%),中雨以上降水出現(xiàn)概率為4%。慶?；顒?dòng)期間陰天(低云量大于等于8成)出現(xiàn)概率為5%,陰雨天合計(jì)出現(xiàn)概率約為21%。

綜合以上分析,閱兵時(shí)段有可能出現(xiàn)中雨以上的降水天氣,陰雨天出現(xiàn)概率大于10%,可能性為“可能”,該類天氣出現(xiàn)時(shí)后果嚴(yán)重程度為“嚴(yán)重”,結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣表,確定陰雨天風(fēng)險(xiǎn)為“高風(fēng)險(xiǎn)”等級。

2.3 大風(fēng)

統(tǒng)計(jì)慶?；顒?dòng)期間和慶祝日07—23時(shí)不同時(shí)段各等級極大風(fēng)速出現(xiàn)概率顯示,慶祝日上午閱兵時(shí)段(9—12時(shí)),極大風(fēng)速大于等于6級的出現(xiàn)概率在21%以上;下午(12—17時(shí))極大風(fēng)速大于等于6級的出現(xiàn)概率最高可達(dá)26%,午后有可能出現(xiàn)7級以上大風(fēng)(見圖4b);在夜晚煙花燃放時(shí)段(18—23時(shí)),極大風(fēng)速大于等于3級的出現(xiàn)概率在50%以上,極大風(fēng)速大于等于6級的出現(xiàn)概率明顯減少,18—19時(shí)在10%～16%,此后低于10%(統(tǒng)計(jì)表略)。另外,參考4個(gè)廣場加密氣象站資料表明,天安門廣場風(fēng)速較天安門自動(dòng)氣象站觀測記錄偏大,大風(fēng)的危險(xiǎn)性更高;正陽門多普勒激光雷達(dá)觀測資料分析顯示,天安門廣場附近200 m以下有出現(xiàn)超低空急流的可能,廣場活動(dòng)中布設(shè)的許多高空設(shè)備以及空中梯隊(duì)表演面臨高空大風(fēng)危險(xiǎn)的可能。

圖4 慶祝日夜晚(18—23時(shí))不同等級極大風(fēng)速風(fēng)向頻率(a)和2000—2018年逐年慶祝日極大風(fēng)速等級及風(fēng)向(b;單位:m/s;圖中箭頭表示風(fēng)向)Fig.4 Night wind direction frequency of extreme wind speed (a) on the celebration day,and (b) wind direction of extreme wind speed on the celebration day (2000—2018,the arrow in the figure indicates the wind direction)

慶?；顒?dòng)期間和慶祝日風(fēng)向變化基本一致,上午時(shí)段(06—11時(shí))天安門地區(qū)盛行風(fēng)向?yàn)槠憋L(fēng),偏南風(fēng)出現(xiàn)頻率不足3%;下午時(shí)段(12—17時(shí))雖然盛行風(fēng)向仍為北風(fēng),但偏南風(fēng)頻率較上午大幅增加,達(dá)到29%;夜晚時(shí)段(18—23時(shí))偏南風(fēng)頻率最高,達(dá)到48%,進(jìn)一步分析可看出夜晚煙花燃放時(shí)段風(fēng)向?yàn)槠巷L(fēng)時(shí)極大風(fēng)速都在6級以內(nèi),6級以上的大風(fēng)風(fēng)向都是偏北風(fēng)(圖4)。

以上結(jié)果顯示,白天(9—16時(shí))出現(xiàn)6級以上大風(fēng)的概率最高可達(dá)21%,可能性為“可能”,大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)對閱兵影響程度為“嚴(yán)重”;在夜晚燃放煙花時(shí)段(18—23時(shí))出現(xiàn)6級以上大風(fēng)的概率最高可達(dá)16%,可能性為“可能”,煙花燃放時(shí)的消防安全需要重點(diǎn)關(guān)注,但該時(shí)段6級以上的大風(fēng)風(fēng)向基本都是偏北風(fēng),將煙霧吹向主觀禮臺的危險(xiǎn)相對較小,因此對煙花燃放的影響程度為“較大”。結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣表,可以確定影響閱兵活動(dòng)的白天大風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)為“高風(fēng)險(xiǎn)”等級,影響煙花燃放的夜晚大風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)為“中風(fēng)險(xiǎn)”等級。

2.4 其他高影響天氣

從觀象臺30 a資料分析可得出,慶?；顒?dòng)期間霧日和霾日總?cè)諗?shù)分別為19 d和43 d,合計(jì)霧霾日出現(xiàn)概率為20%(慶祝日出現(xiàn)概率為27%)。慶祝日沒有出現(xiàn)過雷電,但慶?；顒?dòng)期間出現(xiàn)雷電13 d,出現(xiàn)概率為4%。

以上結(jié)果顯示,霧-霾出現(xiàn)概率大于20%,即可能性為“可能”,出現(xiàn)時(shí)對閱兵和聯(lián)歡活動(dòng)的影響程度為“嚴(yán)重”;雷電出現(xiàn)概率小于5%,可能性為“較不可能”,且出現(xiàn)時(shí)對閱兵、聯(lián)歡活動(dòng)影響后果為“一般”。結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣表,確定霧-霾為“高風(fēng)險(xiǎn)”,雷電為“低風(fēng)險(xiǎn)”。

3 某重大慶?；顒?dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)控制

3.1 氣象風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)地圖

綜合上述分析得到北京地區(qū)慶?；顒?dòng)期間主要?dú)庀箫L(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果(表3)?？煽闯?主要?dú)庀箫L(fēng)險(xiǎn)從高到低依次為:降水/陰雨為高風(fēng)險(xiǎn)、白天大風(fēng)為高風(fēng)險(xiǎn)、霧-霾為高風(fēng)險(xiǎn)、夜晚大風(fēng)為中風(fēng)險(xiǎn)、高溫直曬為低風(fēng)險(xiǎn)、雷電為低風(fēng)險(xiǎn)、低溫為低風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)北京市應(yīng)急管理局2019年印發(fā)的《自然災(zāi)害類、事故災(zāi)難類風(fēng)險(xiǎn)評估與控制工作手冊》與《北京市突發(fā)事件應(yīng)急委員會關(guān)于印發(fā)北京市公共安全風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)施指南的通知》(京應(yīng)急委發(fā)〔2010〕8號)的風(fēng)險(xiǎn)控制類別劃分原則,除霧-霾風(fēng)險(xiǎn)為“可降低風(fēng)險(xiǎn)(B類)”外,其他幾類風(fēng)險(xiǎn)均為 “不可控風(fēng)險(xiǎn)(C類)”。

表3 慶?；顒?dòng)期間氣象風(fēng)險(xiǎn)等級表

由于慶?；顒?dòng)舉辦場所不同,不同氣象風(fēng)險(xiǎn)還存在空間上的差別,為更好地反映慶祝活動(dòng)在不同空間面臨的主要?dú)庀箫L(fēng)險(xiǎn),根據(jù)不同區(qū)域開展的慶?；顒?dòng)的規(guī)模大小及重要性和前述氣象風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果,繪制了慶祝活動(dòng)期間氣象風(fēng)險(xiǎn)地圖,如圖5所示:氣象風(fēng)險(xiǎn)主要集中于北京城六區(qū)范圍,其中:高溫直曬、夜晚大風(fēng)和低溫主要影響室外大型活動(dòng)人群,這些活動(dòng)主要在天安門廣場及周邊區(qū)域(東城區(qū)和西城區(qū))進(jìn)行;其他氣象風(fēng)險(xiǎn)如降水/陰雨、霧-霾、白天大風(fēng)、雷電等對城六區(qū)城市生命線、慶祝活動(dòng)、空中梯隊(duì)表演均可能造成影響。因此,風(fēng)險(xiǎn)防范區(qū)進(jìn)一步分為核心區(qū)、重要區(qū)和次要區(qū)。東城、西城為所有的7種高影響天氣風(fēng)險(xiǎn)區(qū),是慶?；顒?dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)重點(diǎn)防范區(qū),其中天安門廣場周邊1 km是慶祝活動(dòng)聚集場所,是核心防范區(qū)。海淀、朝陽、豐臺和石景山為降水/陰雨、霧-霾、白天大風(fēng)、雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū),是慶?；顒?dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)次要防范區(qū)。

圖5 慶祝活動(dòng)期間氣象風(fēng)險(xiǎn)地圖Fig.5 Meteorological risk map during the celebration period

3.2 風(fēng)險(xiǎn)控制原則

慶?；顒?dòng)期間的7類氣象風(fēng)險(xiǎn)具有兩個(gè)共性:1)不可控性:由于天氣的自然屬性,除霾天氣風(fēng)險(xiǎn)可以通過人為措施減輕外,其他都屬不可控類風(fēng)險(xiǎn);2)不易消除性:高溫直曬和夜間低溫風(fēng)險(xiǎn)主要針對人體,可以通過人群的自我防護(hù)減輕或消除這種危害,其他風(fēng)險(xiǎn)均針對慶?；顒?dòng)本身,由于慶祝活動(dòng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,涉及因素較多,風(fēng)險(xiǎn)不易減輕或消除。根據(jù)慶?；顒?dòng)風(fēng)險(xiǎn)控制原則和要求,一方面需要?dú)庀蟛块T按氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大型活動(dòng)氣象服務(wù)指南 工作流程》(QX/T 274—2015)及時(shí)做好短期氣候預(yù)測及短臨天氣預(yù)報(bào)、預(yù)警,并提供現(xiàn)場保障服務(wù),為其他部門采取相關(guān)防護(hù)措施提供參考依據(jù);另一方面也需要活動(dòng)舉辦方提前做好各種天氣風(fēng)險(xiǎn)下的預(yù)案及應(yīng)對措施,以保障活動(dòng)順利開展,不同氣象風(fēng)險(xiǎn)控制原則詳見表3。

3.3 評估結(jié)果用于風(fēng)險(xiǎn)控制

基于本研究主要成果編制的《慶祝活動(dòng)期間天氣風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告》上報(bào)給慶?；顒?dòng)指揮部后,按照指揮部的部署要求,各活動(dòng)相關(guān)部門依據(jù)該報(bào)告制定和修改了活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)控制方案及實(shí)施方案。如,相關(guān)部門根據(jù)報(bào)告內(nèi)容,針對天安門超高LED網(wǎng)幕吊裝及運(yùn)行過程中面臨的高空極端大風(fēng)風(fēng)險(xiǎn),及時(shí)調(diào)整實(shí)施方案,調(diào)高了施工吊車噸位,確保安裝順利;報(bào)告中天安門地區(qū)風(fēng)速較氣象觀測站風(fēng)速更大、有可能出現(xiàn)超低空急流等結(jié)論和極大風(fēng)速值為國旗旗桿升高后的基座以及國旗加寬加大后的抗風(fēng)風(fēng)洞試驗(yàn)提供了關(guān)鍵抗風(fēng)參數(shù);另外,根據(jù)分析結(jié)論,進(jìn)一步對與慶?；顒?dòng)相關(guān)的11個(gè)指揮部提供的天氣風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施提出修改意見,最終形成針對 “9.30獻(xiàn)花”“10.1大閱兵”“聯(lián)歡”和“群眾游園”等4大主題活動(dòng)的105項(xiàng)氣象風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對預(yù)案,較大程度上降低和避免慶?；顒?dòng)在舉辦過程中的氣象風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

1)基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣?yán)碚?本文初步建立了重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估方法與流程,可以分為氣象風(fēng)險(xiǎn)因素識別、氣象風(fēng)險(xiǎn)因素可能性分析、影響后果判斷、風(fēng)險(xiǎn)等級判定和風(fēng)險(xiǎn)控制等幾個(gè)階段。利用此方法,在多部門聯(lián)合共同確定活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)源的基礎(chǔ)上,開展了北京某重大慶?；顒?dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估,根據(jù)評估結(jié)果建立的風(fēng)險(xiǎn)控制原則和具體措施成功應(yīng)用于該重大慶?；顒?dòng)風(fēng)險(xiǎn)控制中。與現(xiàn)有氣象業(yè)務(wù)中天氣風(fēng)險(xiǎn)評估相比,實(shí)現(xiàn)了重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估由僅考慮高影響天氣出現(xiàn)概率向基于影響的風(fēng)險(xiǎn)評估的轉(zhuǎn)變。

2)重大活動(dòng)氣象服務(wù)除氣象風(fēng)險(xiǎn)評估外還包括很多方面,如短期預(yù)報(bào)、臨近預(yù)報(bào)、現(xiàn)場觀測等。氣象風(fēng)險(xiǎn)評估只是重大活動(dòng)氣象服務(wù)中前置先行的一步,其評估結(jié)果可為制定活動(dòng)工作方案和處置突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案以及開展演練等提供科學(xué)技術(shù)支撐。短期預(yù)報(bào)、臨近預(yù)報(bào)、觀測結(jié)果是應(yīng)急預(yù)案、風(fēng)險(xiǎn)控制策略實(shí)施的發(fā)令槍,當(dāng)預(yù)報(bào)結(jié)果或觀測結(jié)果達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)評估中的某類風(fēng)險(xiǎn)閾值時(shí),活動(dòng)組織方則要根據(jù)制定的各項(xiàng)預(yù)案和風(fēng)險(xiǎn)控制措施開展工作以消除或降低其對活動(dòng)的影響。因此,重大活動(dòng)氣象服務(wù)中的各個(gè)方面并非完全割裂,而是互有補(bǔ)充,共同為決策者提供更全面、更完整、更系統(tǒng)的決策支撐,以保重大活動(dòng)安全、有序開展。

4.2 討論

重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估不同于常規(guī)的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估,而科學(xué)合理且精細(xì)化的風(fēng)險(xiǎn)評估對于活動(dòng)的順利舉辦至關(guān)重要。本研究通過對北京某重大慶?；顒?dòng)期間氣象風(fēng)險(xiǎn)的評估表明,在重大活動(dòng)氣象保障中引入風(fēng)險(xiǎn)矩陣?yán)碚搧碓u估氣象風(fēng)險(xiǎn)較目前常規(guī)的天氣風(fēng)險(xiǎn)評估方法更具有科學(xué)性與合理性,但仍需關(guān)注以下問題:

1)氣象風(fēng)險(xiǎn)因子識別和風(fēng)險(xiǎn)閾值的判斷:重大活動(dòng)由于涉及人員、設(shè)備眾多,各活動(dòng)主要場所、關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)各不相同,影響活動(dòng)的氣象因素也各不相同,甚至同一活動(dòng)在不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn),其氣象影響因子和影響閾值也不同。因此,針對重大活動(dòng)開展氣象風(fēng)險(xiǎn)評估時(shí),要充分調(diào)研,并借助部門聯(lián)合、多學(xué)科融合手段,包括數(shù)值模擬、風(fēng)洞試驗(yàn)等開展氣象風(fēng)險(xiǎn)因子的識別和風(fēng)險(xiǎn)閾值的判斷。

2)分析方法的差異:不同于常規(guī)的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估,大型活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估一般只集中于某幾天甚至某一天,按照氣候?qū)W意義而言,在同一時(shí)期的某幾天或者其中一天的天氣事件出現(xiàn)概率應(yīng)該是一樣的,但實(shí)際統(tǒng)計(jì)分析的時(shí)段不同,結(jié)果差異很大。例如,天安門地區(qū)慶祝活動(dòng)期間和慶祝日下午13—17時(shí)風(fēng)力大于等于6級出現(xiàn)的頻率分別為5%和22%左右,相差巨大。并且有30 a觀測資料的觀象臺站和有19 a觀測資料的自動(dòng)氣象站高溫出現(xiàn)概率的分析結(jié)果也存在明顯差異,在此次風(fēng)險(xiǎn)評估中只是簡單采用了“最大值”原則,即就重不就輕,如何平衡這種差異也需要有一定的方法和規(guī)則來進(jìn)行約束。

3)先進(jìn)資料和技術(shù)的應(yīng)用:針對特定活動(dòng)地點(diǎn),常規(guī)的氣象觀測很難覆蓋,一方面要充分利用城市中的區(qū)域氣象自動(dòng)站觀測數(shù)據(jù)外,另一方面針對活動(dòng)的特殊需求,需要臨時(shí)增設(shè)加密觀測。而隨著數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展,對城市局地氣候尤其是極端氣候值的模擬也可以是未來重大活動(dòng)氣象風(fēng)險(xiǎn)評估的重要技術(shù)發(fā)展方向之一。