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晋城市气象灾害预警公共服务系统的总体结构包括逻辑结构和物理结构。其中，逻辑结构表示软件的整体结构；物理结构表示软件部署时的总体结构。网站设计采用Web四层结构，自顶部向下依次为表示层、逻辑层、数据持久化层和数据库层。上述各个层级的功能和作用具体表现在以下4方面：①表示层。表示层是指网站用户和管理员在浏览器中能看到的所有页面，包括网站所有的页面展示部分，且与逻辑层分离，这有利于网站的制作、维护和扩展。②逻辑层。逻辑层包括用户和管理员的业务逻辑，定义了业务流程和用户交互的过程。单独划分逻辑层有利于重新定义网站和升级业务逻辑，且不会影响其他层次。③数据持久化层。数据持久化层负责所有信息集和信息项的数据持久化操作和增删改查，可接受其他模块的调用和逻辑组织，并具有执行相应的持久化功能。④数据库层。数据库层负责管理系统中的oracle数据库或其他数据库。晋城市气象灾害预警公共服务系统采用了当下比较流行的四层用户/服务器模式。这种模式在逻辑上将应用功能分为用户显示层、业务逻辑层、数据持久化层和数据层。用户显示层可为用户提供应用服务的图形界面，有助于用户理解和高效定位应用服务；业务逻辑层位于显示层与数据持久化层之间，是专门为实现气象局提供明确的业务逻辑的层次，该层次封装了与系统关联的应用模型，主要负责业务逻辑的封装，并分离用户表示层与数据库持久化代码；数据持久化层可确保用户应用程序和数据服务之间的联系，主要功能是执行用户数据的持久化工作，将封装的模式呈现给用户应用的程序，并提供固定的持久化接口；数据层是上述模式中最底层也是最关键的一层，用来定义、维护、访问和更新数据并管理和满足应用服务对数据的请求。晋城市气象灾害预警公共服务系统四层结构具有以下4个特点：①任何系统都须具有良好的灵活性和可扩展性。对于环境和应用条件经常变动的情况，只要对应用层实施相应的改变，就能达到适应环境的目的。②增强了气象对象的重复可用性。气象对象是指封装了企业逻辑程序代码、能够执行特定功能的对象。③随着组件技术的发展，这种可重用的组件模式会被越来越多的网站开发商接受。④该系统的四层模式具备很高的稳定性、延展性，可集中管理服务，并将服务统一于用户端。网站在web设计四层结构中各个模块的部署位置。其中，包括1台数据库服务器、2台应用服务器和1台流媒体服务器。数据库服务器用于部署数据库管理系统，比如MySql和oracle；1台应用服务器分别部署管理员功能模块和普通用户模块；流媒体服务器可播放视频天气预报。Web四层结构中的表示层、逻辑层和数据持久化层均部署在应用服务器上，数据层部署在数据库服务器上。采用数据库服务器和应用服务器分离的方式可提高数据库的安全性，同时还能提高网站的性能。此外，采用2台应用服务器分离管理员和普通用户有助于提高网站的整体性能。
2关键技术
该系统中的关键技术有以下6种：①信息中插入图片。采用FCKEditor中的html编辑器，在信息中插入图片后可直接看到效果，从而简化了图片信息的录入过程。②系统安全性。建立了严格的用户校验机制，采用基于角色的访问控制模型实现了对后台管理系统用户访问权限的管理，以保证系统的安全性；建立了日志管理机制，可记录系统的登录、退出、编辑和删除等行为。③并发访问。选择了性能较好的Web服务器tomcat，并采用静态页面等方式减少并发访问时数据库连接对资源的消耗。在信息时，可生成静态页面，用户访问时直接读取静态页面，无需从数据库中动态读取数据，大大减少了数据库的连接次数，解决了并发访问时数据库连接耗尽的问题。④气象站与地理信息的结合。选择了WebGIS提供的MapABC，可将气象信息与地理信息有机结合，并展示于互联网中，使相关用户能自主获得更多的气象信息，且具有良好的并发性。⑤气象探测信息的互联网展示通过统一的编程接口发出，整合了零散的气象探测信息，且能够有效地在互联网上展示，使相关用户能够在气象产品中获取更多的收益，进而给人们的日常生活、农业活动和广大科研机构提供了更有效的信息展示方式。⑥在流媒体气象视频展示中，采用了视频压缩技术和多种流媒体服务方式，可向相关用户展示立体的图像和音频信息。
3安全防范措施
3.1数据的安全保护措施
在业务内网的数据收发过程中，需要在数据收发、身份识别和网络系统等方面具备特别的保护措施，具体可以采用以下4种措施保护数据的安全：①全套接层协议（SSL）是在Internet的基础上提供的一种保证私密性的安全协议，它能使用户与服务器应用之间的通信不被攻击者窃听，并始终对服务器和用户进行认证。因此，采用SSL协议可有效加密和认证网络服务。②采用SSH协议实现Internet的加密访问。③后台数据文件的安全是该系统最为关键的部分。因此，应采用信息加密工具PGPi实现窗口信息加密、签名文件加密、传统档案加密、文件和磁盘的安全清除等功能。④应独立为系统安装硬件身份识别工具，可保证与第三方CA认证机构单位认证和数字签名系统的良好连接，以确保终端用户身份的真实性。
3.2病毒和恶意代码的防范措施
应安装先进的病毒防治软件。晋城市气象局从2008年起，购买了正版的卡巴斯基杀毒软件，并实现了业务内网病毒库的自动更新，实施监视和判断系统中是否有病毒存在，从而阻止了计算机病毒的进入。杀毒软件可识别计算机病毒具有的特征，并提出处理策略，比如删除可疑病毒、恶意代码和恢复文件。
3.3黑客的防范措施
黑客的防范措施由以下3部分组成：①安全检测网络、系统、数据库和前台应用程序；②对网络、系统和数据库、前台应用程序进行安全漏洞修补服务；③全天候实时扫描和监控入侵行为。
3.4系统的备份和恢复
近年来，晋城市气象局为拓展气象服务领域，新增了5套应用服务系统，根据这些系统的运行状况，任何应用系统随着时间的推移，难免出现整体或部分的异常情况。因此，系统软、硬件的备份和恢复是十分关键的。晋城市气象实施了不同的备份和恢复措施，目的是尽可能快地恢复运行计算机系统所需的数据和系统信息。备份不仅在硬件故障或人为失误时可起到保护作用，还能在入侵者非法访问或对网络攻击时起到保护作用。根据系统中不同信息的安全需求，采用的备份机制为场地内高速度、大容量、全自动的数据存储、备份和恢复；场地外的数据存储、备份和恢复；系统设备的备份和恢复。为了备份该系统，采用了2套完全相同的服务器备份数据。如果系统出现异常，则启动另一台备份服务器即可。
4结束语
地质灾害时间分布地质灾害高发期为6～9月主汛期，灾害类型以滑坡、崩塌、泥石流为主［15］(图2);2～5月冰雪冻融期次之，灾害类型以崩塌、滑坡为主;10月、11月、12月、1月为低发期，主要诱发因素为人类工程活动，灾害类型以崩塌、滑坡为主。
2降水引发地质灾害的特征
地质灾害的发生与气象因素有很大的关系，降水在甘肃引发的地质灾害具有以下特征。
2.1突发性特征局地强对流天气形成的短时强降水强度大，历时短，覆盖面积较小。可形成突发性崩塌、滑坡、泥石流灾害。尤其是泥石流灾害，往往形成严重的人员伤亡和经济损失。典型的如舟曲8.8特大泥石流灾害，距离县城15km的东山站记录的小时降水量达77.3mm，过程降水量达96.6mm，造成严重的人员伤亡和经济损失［14］。
2.2群发性特征区域性的暴雨往往是诱发滑坡、泥石流的主要因素。据调查和统计，5月下旬～9月上旬，为甘肃大暴雨或暴雨发生期，其中7月上旬～8月中旬，为大暴雨或特大暴雨集中期，同时也是崩滑流的集中发生期。如2013年陇东南部“7•25”群发性地质灾害，天水、平凉、庆阳等地区形成了滑坡、泥石流数量近千次。
2.3滞后性特征大型滑坡一般出现在降雨过程后期，甚至降雨结束后数天。典型的如天水珍珠沟滑坡，在经历了2013年4次强降水过程后在2013年12月21日发生大规模滑动。
3地质灾害预警模型研究
3.1研究思路从理论上讲，地质灾害气象预警指标应全面考虑前期岩土体含水量、未来降水以及实时降水情况。但目前准确获取前期岩土体含水量还不具备条件。因此要解决问题必须从宏观上结合地质环境条件和气象条件综合分析研究，建立适合的模型，得出有效的地质灾害气象预警指标。目前国内采用的地质灾害气象预警多是把崩滑流灾害考虑在一起，但实际情况是泥石流的激发雨量比滑坡小，且往往为短历时强降雨。因此考虑地质灾害预警的实际需求，本次将分别建立泥石流和滑坡的预警模型，并考虑如前期降水、新近强震、地面高程等关键影响因素。
3.2滑坡预警指标和模型
3.2.1滑坡与降水关系据统计降雨类型的滑坡约占滑坡总数的70%，同时调查表明95%的降雨型滑坡发生于雨季［17］。对1967～2010年80个气象站逐日降水量资料与滑坡灾害的关系分析表明，滑坡与雨型、前期降水等具有显著关系，根据甘肃实际降雨可归类为连阴雨型、暴雨(雷暴)、前期—暴雨型、持续暴雨型(表1)。根据对汶川地震、岷县漳县6.6级地震研究表明，地震烈度大于6度区时，各种雨型对应的滑坡临界雨量呈显著下降趋势，降幅可达20%～50%［18－19］。例如2013年7月25日，岷县漳县地震灾区烈度Ⅵ度区范围内降雨量仅30mm，就出现了大量的小型滑坡，对抢险救灾造成了严重的影响。
3.2.2滑坡预警模型构建前述分析表明，滑坡与雨型、过程等有着直接的关系。根据历史滑坡灾害资料、降雨资料和灾害易发度综合统计分析，并借鉴国内外研究应用成果，建立基于综合有效累积降雨量的滑坡24h趋势预警模型和基于实时雨量的滑坡实时预警模型。(1)滑坡24h趋势预警模型基于综合有效累积降雨量，并考虑地震影响，建立滑坡24h趋势预警模型。式中:RL为综合有效累计雨量，Ri为前i天实测雨量，包括当日最新实况雨量(i=0－4)，RF为24h预报雨量。a为前期降雨影响时间衰减系数，一般取0.5～0.8，b为地震烈度修正系数，取1.25～2.0。对应不同的灾害预警等级和灾害易发度等级，两者共同确定某一综合有效累积雨量值为该易发区内该预警等级的指标临界值，具体数值可根据当地情况进行动态调整。(2)基于实时雨量的滑坡预警模型目前甘肃省气象、水利、国土等部门建设的雨量计接近4000处，网格密度5～30km2，基本可以满足滑坡实时监测预警。因此综合考虑不同雨型特征，建立基于实时监测的区域滑坡预警模型。采用临界雨量系数来表征。公式(6)适用于1h、3h、6h暴雨雨量计算;公式(7)适用于12h和24h暴雨雨量计算。
3.2.3滑坡气象预警等级划分根据全国统一的地质灾害气象等级，将甘肃省地质灾害气象预警等级划分为4个等级(表2)，当预报出现1～3级地质灾害时，对外预报或预警。
3.3泥石流预警指标和方法
3.3.1泥石流与降水的关系分析对甘肃东部武都北峪河、舟曲三眼峪沟、天水市桦林沟、罗峪沟等典型泥石流的22组成灾过程研究表明:泥石流发生时的10min雨强最小值为8.3mm，最大值为24mm，说明灾害性泥石流的暴雨初始雨强是非常大的;泥石流发生的时间大都集中在一场降雨的前期，主要集中于3h之内，3h雨量达到了过程雨量的45%～100%(表3)。进一步研究表明，降水量与降水历时呈指数相关(图3，表4)，相关系数在0.89～0.99，说明引发泥石流的降水过程具备一定的规律性，四条典型泥石流发生的10min雨量差别不同，在图3上基本重复，而随着时间的增加则出现自南而北、自西向东雨量不断增大的趋势。
3.3.2泥石流临界雨量确定根据省内各地资料状况，选用历年积累的泥石流灾害调查资料、实测大暴雨资料和历史洪水调查资料，优先选择资料较为充足完善的地方，依据上述典型泥石流研究方法，采用内插法计算全省不同时段泥石流临界雨量值。
3.3.3泥石流实时预警模型泥石流的发生和雨强有很强的关联性，因此当预警判据中的临界雨量达到下限时，已开始产生泥石流，当30min降雨达到临界雨量时，则可能暴发大规模的泥石流;根据牛最荣［21］等研究，同一流域内各时段暴雨和高程具有密切关系，暴雨雨量随高程增高而增大，并呈直线相关。因此基于泥石流暴发的雨强特征，建立基于临界雨量和实时雨量为参照的泥石流预警模型，该模型考虑高程对暴雨雨量的影响。
3.3.4泥石流预警等级划分参照滑坡预警等级，泥石流预警等级仍设定为四级，当1/6h、1/2h、1h、3h临界雨量系数符合表8的规定时，分别对应于蓝色、黄色、橙色、红色预警(表8)。
4预警模型检验
2013年甘肃省连续遭受强降水、暴雨袭击，从5月14日开发预警信息，直到9月24日结束，省级地质灾害气象预警平台共122次地质灾害气象预警产品(因降雨范围、强度发生变化而有34个降雨日一天内了两次预警信息)，其中红色预警信息(Ⅰ级)9次、橙色预警信息(Ⅱ级)37次，黄色预警信息(Ⅲ级)68次、蓝色预警信息(Ⅳ级)8次。成功预报367起地质灾害(图2)，转移安置145868名群众，114363.9万元财产及时的进行了避让，有效的保护了人民群众生命财产安全。本年度是首次采用24h预报、临灾(2～6h)预报，预警信息量是多年平均量的150%，地质灾害区域成功预报率达22.82%。典型案例如天水6.20、甘肃东部7.25(包含岷县漳县地震灾区)(图4)、文县8.7等强降水过程引发的群发性地质灾害。
5结论
通过对发生的地质灾害、降雨等资料的分析，崩塌滑坡泥石流灾害发生的原因是地质环境条件、降雨、人类工程活动等因素的相互交织，自然与社会因素相互叠加的结果。地质灾害系统是一个复杂的开放系统和耗散体系，具有高度非线性和复杂性，其系统行为具有非确定性和突发性［9］。在诸多因素中，地形、岩土体类型、活动断裂等为控制性因素，对地质灾害的分布、形成、发展起着控制性作用。降雨、人类工程活动、地震为诱发因素。本文将影响地质灾害的因素归纳为控制因素和诱发因素。控制因素有表征地质环境条件的地形、岩土体类型、活动断裂、水网密度、构造及人类工程活动;云南省降雨诱发型地质灾害约占90%，因此将降雨作为诱发因素来考虑。
1.1滑坡泥石流灾害与地质环境的关系本文在总结前人研究成果的基础上进一步深入研究，提出以下几点看法。
1.1.1滑坡泥石流与地形地貌(1)崩塌滑坡泥石流主要发育于海拔500～2500m区域，3000m以上分布数量少;其中1000～2500m区域内滑坡最为集中，占滑坡总数的86%。(2)云南省地貌以元阳河谷和云岭山脉一线为界，可将全省分为滇东高原盆地区、滇西山地峡谷区，根据地貌特征细分地貌亚区。不同地貌区灾害发育分布特征不同。
1.1.2崩塌滑坡泥石流与岩土体类型岩土体作为地质灾害的活动主体，是地质灾害产生的物质基础，岩土体类型、性质、结构及构造特征对地质灾害的形成发育产生重要影响。薄-中层状极软-较硬含煤砂岩、泥岩岩组易发生塑性变形破坏导致滑坡泥石流灾害;块状坚硬片麻岩、混合岩、变粒岩岩组由于风化层厚，容易沿强/弱风化界面产生滑动;中-厚层状强岩溶化较硬-坚硬灰岩、白云岩岩组中滑坡泥石流地质灾害很少发生。
1.1.3崩塌滑坡泥石流与地质构造构造控制着地形地貌及大地构造分区并进一步影响微地貌和岩土体类型，从而影响地质灾害的发育。活动性断裂构造密集的区域，岩土体破碎，斜坡较为陡峻，较易发生地质灾害。
1.1.4崩塌滑坡泥石流与地震云南省地震活动频繁，地震发生的同时，常常诱发滑坡、崩塌和地裂缝等次生地质灾害，同时导致岩土体破碎，斜坡物质失稳，为泥石流提供大量物质来源。
1.1.5崩塌滑坡泥石流与水系密度云南省地质灾害与水系关系比较密切，地质灾害沿河流两侧呈带状分布，山区河流两侧一般为交通要道，人类工程活动对岩土体产生扰动，加剧地质灾害的形成。
1.2降雨与崩塌滑坡泥石流灾害的关系云南具有“一山分四季、十里不同天”的气候特征，小尺度单点性强降水经常发生［8］。依据最新的气候区划，云南大致可分为北热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带、温带和高原气候带等6个气候带。因气候类型不同，不同区域降雨时空分布特征差异明显，对地质灾害的诱发作用不同。云南省降雨与地质灾害关系具有以下几个特点:(1)降雨对地质灾害发育发生具有明显的分带特征，不同区域诱发地质灾害的临界雨量差异明显。(2)在降雨发生当天及前几天，大部分地质灾害的发生都会伴随有降雨的发生，并且规律性非常明显。因此，短时强降雨对地质灾害具有明显的诱发效应。(3)将滑坡、崩塌和泥石流灾害发生当天、前3d、前5d、前7d、前10d、前15d的累计有效降雨情况进行统计分析，结果表明累计有效降雨量随时间推移与地质灾害相关性逐渐减弱，前7d累计有效降雨量与地质灾害相关性较明显。
1.3地质灾害预警区划通过对地质环境条件、气候特征、地质灾害发育特征等分析，对云南省进行预警区域划分，将全省划分为11个预警区:哀牢山地区、大理丽江地区、大盈江地区、滇东北地区、滇南地区、滇西北地区、滇中高原湖盆区、滇中红层地区、金沙江中下游地区、临沧地区、文山岩溶地区。不同预警区域，对降雨量诱发地质灾害的敏感程度不同，因此根据预警区特征设置不同的降雨阈值;不同预警区，地质环境条件因子对地质灾害敏感性不同，因此根据预警区特征设置因子权值。
1.4地质灾害气象风险预警模型(1)地质灾害敏感性指数在不同的地质环境背景条件下，由控制因素影响发生地质灾害的可能性差异用地质灾害敏感性指数(Z)表示，根据云南省滑坡泥石流形成机理及特点，选取与崩滑流地质灾害密切相关的地形地貌、地震、水网密度、岩土体类型、构造、人类工程活动共6个因子，用信息量模型［10］来计算地质灾害敏感性指数。(2)降雨诱发指数本文引用了岳建伟［4］等在地质灾害预警预报及信息管理系统应用研究中提出的前期累计降雨量对地质灾害影响的降雨诱发指数计算方法。根据云南省降雨与地质灾害关系特征，将有效累计降雨天数修正为7d，选取当日降雨量，1d、3d、5d、7d累计有效降雨量为特征值，设置降雨阈值。参考李铁峰等在哀牢山地区的研究成果，α取值0.75。(3)地质灾害气象风险预警单元按云南省气象局预报雨量网格划分方法将全省划分为0.5°×0.5°网格单元。(4)气象风险预警指数气象风险预警指数(H)=地质灾害敏感性指数(Z)×降雨诱发指数(R)。(5)地质灾害气象预报预警等级划分地质灾害气象预报预警级别按全国统一要求划分为5级，根据预警指数计算结果，进行预警级别划分。
2地质灾害气象风险预警系统实现
2.1基于WebGIS的地质灾害预警系统的设计云南省地质灾害气象风险预警系统基于GIS空间分析技术和WebGIS技术，实现对地质灾害数据、雨量数据、地图数据进行存储与集成管理、预警分析等，系统包含预警分析子系统、雨量管理子系统、灾害数据管理子系统、地图管理子系统。预警分析流程:首先导入地质环境背景因子，设置各预警区因子权值，通过GIS空间分析计算地质环境敏感指数;然后对各预警区设置降雨量临界值雨量，导入前7d及预报降雨量，计算出当日地质灾害降雨诱发指数，再计算预警指数并按划分的预警等级，对预警结果进行分析，最后预警产品(图1)。
2.2地质灾害气象风险预警系统特点云南省人民政府确定的地质灾害防治“以预防滑坡泥石流为主、以预测预报为主、以灾前避让为主”的“三为主”方针，突出了地质灾害预报预警对地质灾害防治的重要性。2011年8月26日，云南省国土资源厅与云南省气象局签订了《深化地质灾害气象预警预报工作合作协议》。从如何利用好现有资源为地质灾害防灾减灾服务为出发点，研发了云南省地质灾害气象风险预警系统。该系统具有以下特点:(1)系统预警单元为0.5°×0.5°网格，精度可达乡镇级，且预警精度可以随气象局雨量站加密而提高，提升了云南省地质灾害气象风险预警水平。(2)系统模型中因子权值、降雨阈值等参数可根据预警结果反馈情况和地质灾害发生机理研究结果进行调整，预警方法具有可优化性。为后期雨量数据加密后分析地质灾害与降雨量、地质环境条件的关系提供模型优化接口，提高模型的实用性和可靠性。(3)系统应用关系数据库SQLServer管理属性数据，用MAPGISK9的空间数据库管理空间数据，数据管理方式更加安全、高效。(4)通过对州(市)级行政区划内地质环境条件对地质灾害的控制作用特征、降雨对地质灾害的诱发特征研究，构建适合各州、市的预警区划及降雨阈值，本模型方法及预警系统具有可推广性。随着气象部门雨量监测站网及监测手段迅速提高，州(市)国土资源部门承担辖区内地质灾害气象风险预警预报将成为新的发展方向。
3地质灾害气象风险预警成果检验
系统于2013年汛期试运行，通过新老系统预警结果对比、地质灾害灾情信息反馈，不断调整、修正模型因子权值及降雨阈值。2014年系统投入正式运行。对2014年汛期大型以上地质灾害灾情所在预警区域进行统计，在3级预警区的地质灾害约占60%、在2级预警区的约占30%、另外10%大型以上地质灾害未在预警区内。新系统在缩小预警面积、减少空报的同时提高了成功预警率。
4结语
期间，在市委、市政府和省气象局的坚强领导下，气象事业紧紧围绕气象防灾减灾和应对气候变化这两大主题，坚持面向民生、面向生产、面向决策，全力搞好气象服务，在防灾减灾、应对气候变化、促进经济社会发展方面发挥了重要作用，逐步形成了具有特点的气象服务体系，保持了持续、快速、健康发展的良好态势。
（一）防灾减灾水平明显增强
建立了市、县、乡、村四级气象防灾减灾组织体系，初步形成了“政府主导、部门联动、社会参与”的气象灾害防御机制。全市建成195个乡镇气象工作站、2736人的气象信息员队伍、197个乡镇电子显示屏，气象灾害预警信息基本覆盖全市所有乡镇、村。市气象局与农业、林业、水务、电力、交通、国土资源、卫生、环保等8个部门建立了气象灾害应急联动机制。期间，全市9县区均建立了车载式流动火箭增雨作业点，宕昌县和武都区共修建标准化高炮防雹作业点11个，适时、科学、高效开展了人工增雨和防雹作业工作，取得了明显的经济社会效益。市县气象灾害防御预案体系初步形成。农村气象灾害防御体系正在加紧建设。
（二）公共气象服务体系建设明显加快
期间，全市气象部门切实加强气象服务体系建设，初步建成了集“公众气象服务、专业气象服务、决策气象服务、监测预报预警和公共气象信息”为一体的市公共气象服务平台和广播、电视、报纸、电话、手机短信、网络、电子显示屏、村村通大喇叭等多种传播手段的气象服务信息平台。开通了“10630121”气象预警信息专用代码，全市气象服务手机短信用户达45.1万户，占本地手机用户总数的51.9%。在电视台开通了有主持人的电视天气预报节目。完成了《气象》频道在本市的落地和播出。公众气象服务满意率达90%。专业气象服务领域覆盖农业、林业、水务、交通、电力、环境、能源、旅游等行业。开展了针对特色农业、生态农业、设施农业、畜牧业和农业产业结构调整的气象服务。
（三）气象预报预警准确率明显提高
以强化决策服务、公众服务、专业服务、为农服务、防灾减灾气象服务能力为重点，建立完善了以数值天气预报为基础，以气象信息综合分析处理系统为平台的短中期预报预测业务系统、精细化气象要素城镇天气预报业务平台、公共气象服务系统、人工影响天气指挥系统、县级综合业务平台等业务系统、灾害性天气短时临近监测预警预报业务平台、地质灾害气象预警预报业务平台等；充实完善了农业气象、城市气象、交通气象、能源气象、医疗气象、城市环境气象等特色农业气象服务系统和专业气象服务系统。期间，精细化要素预报最长时效达到7天，0—120小时预报准确率的温度预报质量提高了31.0%，晴雨预报质量提高了11.5%，降水预报质量提高了16.8%。
（四）气象应急保障体系基本形成
市政府办公室印发了《市重大突发性气象灾害应急预案》（陇政办发〔〕57号）和《市低温雨雪冰冻灾害应急预案》（陇政办发〔〕33号），成为全市应急管理的重要内容之一。建立了全市气象应急响应队伍，应急响应机制和应急服务流程逐步完善，应急处置培训、应急服务演练等工作逐年加强。气象应急响应和决策服务内容更加注重敏感性、时效性、针对性，实现了从单纯提供预报向提供预报加决策建议的转变，在年年初低温雨雪冰冻、年7月17日大暴雨、年8月12日特大暴雨以及历次公共事件应急、重大活动保障中发挥了重要作用，为各级党委、政府决策提供了科学依据。
（五）气象综合观测体系日臻完善
期间，全市共建乡镇自动区域气象观测站85个，全面完成了9县区七要素自动气象站建设，9个气象台站建成风云系列气象卫星接收系统9套、实景监控系统9套、土壤水分自动观测站9套，建成L波段雷达一部，大气电场仪一部。市县台站全部建成气象视频会商系统。所有发报台站配备了无线通信备份线路，升级改造气象广域网设备，市局到省局由2M升级到4M，县到市由64K升级到2M，全市高速气象数据通信系统初步形成，传输可靠性大大增加。
（六）气象人才队伍建设成效显著
期间，市气象局进一步完善了科技人才工作机制，加强了以高层次人才培养为重点的科技人才队伍建设。截止年底，全市气象部门有硕士学历2人，本科28人；取得高级专业技术职务任职资格5人，工程师61人，中级及以上专业技术人才比“十五”末提高了63%，气象人才队伍整体素质明显提升。18篇，其中在国内核心期刊发表10篇，另有4篇论文入选相关论文集。
（七）气象基础设施建设和台站面貌极大改善
期间，全市气象台站的工作条件和业务保障水平得到明显改善。累计投资5027.8万元，实施市县局部分业务办公用房维修配套设施改造建设项目17个。依托灾后恢复重建开展了综合观测、预报预测、公共服务、信息网络与技术支持保障5大业务系统项目建设和基础设施项目建设。市县气象台站水、电、路、暖、消防、办公条件、环境面貌有了很大改善，特别是“5·12”汶川地震受灾较重的台站通过灾后重建，办公条件、基础设施、环境面貌和单位形象全面提升。
（八）依法行政和科学管理水平明显提高
全市各级气象部门在加强业务、服务工作的同时，坚持以改进工作作风、提高工作效率和强化社会管理职能为重点，加强科学管理，气象事业发展的内外环境不断优化，市政府及办公室相继下发了《关于加快气象事业发展的通知》（陇政发〔〕9号）、《关于进一步做好防雷减灾工作的通知》（陇政办发〔〕33号）、《关于进一步加强气象灾害防御工作的意见》（陇政办发〔〕124号）等一系列文件，有效促进了气象工作的科学化管理。依法开展气象行政执法，规范了防雷行政许可服务，防雷装置检测行为得到有效规范，气象观测环境得到有效保护，社会管理职能得到进一步强化。
二、“十二五”气象面临的形势
（一）经济社会跨越式发展的新要求
国家相继出台了新一轮西部大开发、支持经济社会、关中—天水经济区等一系列加快发展的政策措施，市国民经济和社会发展“十二五”规划提出了推进经济社会跨越式发展的宏伟目标。“十二五”经济社会各领域对气象服务的需求将更加旺盛和迫切，对气象工作提出了更新的要求。
（二）气象防灾减灾的客观需要
位于东南部，地处秦巴山区。特殊的地理区域使气象灾害具有多发、重发等特点，是全省气象灾害最严重的地区之一。受全球气候变化影响，暴雨、冰雹、高温、高温干旱和低温冰冻等极端天气事件呈明显增多和强度增强的趋势，特别是“5.12”大地震后，山体松动，暴雨衍生的山洪地质灾害等自然灾害极易发生，强度愈来愈大，灾害造成损失越来越重，增强和提高气象灾害及气象次生灾害的监测、预报、预警能力，建立和完善气象灾害防御体系，充分发挥气象在防灾减灾中的“消息树”作用显得尤为重要，气象工作面临的任务更加艰巨。
（三）推进跨越式发展的需要
“十二五”期间，继续推进特色农业提质增效，大力发展优势主导产业、区域特色产业和地方特色产品，发展“四产区、五基地、多片带”特色农产品；推进工业跨越式发展，发展壮大有色冶金、农林产品加工、水电能源、医药化工、建筑材料等主导产业；培育壮大以旅游产业为主的第三产业，打造五大精品景区，提升四大名牌景区，建设“2225”精品旅游线路；交通建设、城镇建设、粮食安全、社会主义新农村建设等都对气象服务提出了新的需求。加强气象服务体系建设，大力推进气象现代化建设，是新形势下适应气象事业科学发展的必然选择。
（四）应对气候变化提出更高要求
是气候变化的敏感区和生态环境的脆弱区，气候变化及其对生态环境的影响直接影响着全市经济社会发展。我市光照、热量、降水等气候资源丰富多样，太阳能、风能、空中云水资源、山区气候资源等具有很大的合理开发利用价值。积极应对气候变化，有效缓解气候变化的影响，加强气候变化问题研究，揭示地区气候变化事实，评估气候变化与人类活动的相互作用，提出气候变化防御对策。转变经济发展方式，发展循环经济、清洁能源，要求我们必须加强太阳能、风能等清洁能源的监测、详查和开发利用评估，努力把潜在的气候资源转化为区域经济优势。
三、存在的主要问题
（一）公共气象服务能力亟待增强
公共气象服务能力，特别是突发气象灾害监测预警能力、防御能力、减灾能力与国家防灾减灾的总体要求还存在差距；服务信息传播覆盖面有待提高。
（二）预报预测服务体系建设有待进一步完善
预报准确率、预报精细化程度不能满足需求，服务产品和服务手段单一。多种灾害性天气的预报预测水平还不高。临近预报、精细化预报以及集合预报等新技术在天气预报业务中未得到广泛应用。卫星、雷达、区域站等多种观测资料在天气预报业务中的有效应用不足。
（三）应对气候变化和气候资源开发利用工作基础薄弱
气象信息在应对气候变化中的基础性作用尚未充分发挥。气象服务在农村发展、清洁能源利用等方面的能力亟待提高，对重大气候事件的演变特征、规律和成因机理的研究不深。气候资源开发利用和重大工程气候可行性论证工作定量评估和气象灾害风险评估不能满足实际需求。区域气候变化监测能力不足，缺乏气候变化影响的定量评估技术和系统模型。
（四）气象综合观测和系统稳定可靠运行能力有待提高
气象观测站点分布密度不够，不能准确监测中小尺度降水分布；新一代天气雷达覆盖率仅为71%,亟待提高；应急移动气象观测系统装备明显不足；专业气象观测网不能适应经济社会发展需要。
（五）气象科技创新和人才队伍支撑能力不强
气象科技创新能力和科研成果转化水平与气象业务服务需求仍有一定差距，科技成果向业务转化的长效机制和激励机制有待完善，现代气象业务重点领域和关键技术亟待研究；科技创新团队建设需要加强，气象科技领军人才缺乏，人才队伍结构还不够合理。
摘要以乐清站多年气象资料为依据,分析了乐清市的几种主要气象灾害,包括暴雨、大雾、高温、大风、雷暴等,并提出防御对策,以期为应对城市气象灾害、减少损失提供参考。
关键词城市气象灾害;防御对策;浙江乐清
城市建设是人类对自然环境干预最强烈、引起自然环境变化最大的行为,它意味着建筑物林立、街道纵横以及局地气候的产生。据联合国世界气象组织统计,大城市自然灾害事件中约有90%是气象灾害或气象衍生灾害。由于城市人口集中、财产密集,灾害所带来的经济损失也相对较大[1,2]。
20世纪90年代中后期,尤其是浙江省第十次党代会作出加快城市化建设的战略决策后,乐清市城市化进程明显加快,并保持高速发展态势。1998年城市化进程为45.5%,2008年已达56%,且每年保持约1%的增长,这也意味着城市人口和财产大量增加,城市规模不断扩大,城市气象灾害带来的威胁也更大。随着全球气候变暖,暴雨、大雾、大风、高温、干旱等各种气象灾害对乐清市的影响也日益加剧,灾害造成的人员伤亡与财产损失也日趋严重。
1乐清市主要城市气象灾害
1.1暴雨
城市暴雨导致的灾害是重要的气象灾害,暴雨对城市安全的威胁主要来自于城市排水系统的失效,导致洪水冲毁道路、输电线路等设施,使城市的运输、供水供电等中断。据统计,1934～2005年72年间,乐成区域日最大雨量的前10位有7次发生在1980年以后,占70%。2004年,受“云娜”、“海棠”、“麦莎”台风影响,乐清在不到1年的时间里陆续发生3次严重的洪涝灾害,市区和虹桥、柳市、北白象、大荆等几大集镇都曾1次或几次被淹没,人民群众生命财产遭受重大损失,生活、生产秩序受到严重破坏,全市经济损失总计高达数十亿元。2005年7～8月“海棠”、“麦莎”台风连续2次引发特大洪水之后,群众反映十分强烈。
1.2大雾
乐清市境内历年平均大雾日数为19.6d,其逐月分布及其出现几率见表1。由表1可知,自9月开始雾日逐渐增多,至翌年春季及春末夏初达到峰值;自6月起逐月减少,至8月为全年最低值。一天之中,雾的出现几率以夜间至早晨最高,且浓度也最大,以午后出现的几率最少。
大雾特别是持续2d以上的雾害,会引起输电线路短路、跳闸、掉闸等故障,造成大面积断电,对交通和供电系统造成严重影响。2006年3月29日,受大雾影响,高速公路乐清雁荡至湖雾路段连续发生5起交通事故,10辆汽车先后相互追尾、刮擦,造成2人受伤。2007年5月9日受大雾影响,乐清段近300m的路段上双向共发生6起交通事故,14辆过往车辆相继追尾,造成5人受伤,其中2人伤势较重。
1.3高温
乐清站年平均气温上升趋势明显,尤其是20世纪90年代以后,这与全球气候变暖趋势是一致的。由图1可知,年平均气温总体呈上升趋势,年平均气温距平上升率为0.32℃/10年。其中60～80年代负距平明显,为相对偏冷期;90年代开始,正距平显著增加,为相对偏暖期。乐清站各旬日最高气温≥30℃的日数,1971～1980年为573d,1981～1990年为613d,1991~2000年为637d,增幅明显。高温不仅威胁到城市居民的身体健康,还造成城市供水、供电紧张,并加剧城市光化学污染,严重影响城市居民的生产、生活。
1.4大风
据风洞试验,高层建筑物的周围也会出现大风区,即高楼前的涡游流区和绕大楼两侧的角流区。这些地方风速都要比平地风速高30%左右。如果高楼底层有风道(通楼后),则该风道口处附近的风速可比平地风速高2倍左右。也就是说,当环境风速为6m/s时,风道附近就可达到18m/s,也就是8级大风。城市风灾会造成广告牌倒塌、简易房倒塌、输变电路刮断、信号灯和交通指示牌翻倒等,导致行人压伤、死亡,大面积停电断水、交通受阻等事故。据统计,乐清站1975～2000年26年间,风速≥10m/s的总日数达到205次,≥12m/s的次数达到72次。随着乐清高楼大厦的增多,城市风灾威胁也越来越大。
1.5雷暴
乐清市年平均雷暴日为51.3d,属高雷区,全年均有可能出现雷暴,雷暴次数自2月开始逐月增加,8月达到最高,为9.1次,9月开始逐月减少。乐清市10年雷暴总次数20世纪70年代为441次,80年代为398次,90年代为366次,总体呈下降趋势。但城市中因雷击引起的财产损失(以计算机、仪器设备和电力线路等为主),随着社会经济的发展呈上升趋势,损失动辄数十万元,甚至上百万元,防雷工作任重道远。
2城市气象灾害防御对策
由于城市气象灾害种类多,应该根据当地情况,对灾害情况进行认真研究、细致分析,有针对性地制定防御措施。
2.1加强科技研究,提高科技贡献率
气象科学是防御气象灾害的“尖兵”,在防灾、减灾中起着先导作用,许多城市气象服务的产出与投入效益之比为20∶1,有的达到40∶1。加强科学研究,应围绕防灾减灾和气候变化应对,组织精干力量对乐清市暴雨、大风、雷电等灾害性天气发生的物理量场特征进行总结,提炼灾害性天气发生的关键物理量特征指标,对上级气象部门的短时临近预报系统进行本地化。加快未布点乡镇的自动站建设工作,积极开展乡镇天气预报业务服务,对重大灾害性天气、关键性天气,不仅要力求报出落时落点、量级范围,还要延长预报时效。
2.2加强预测、预警能力建设,提升城市气象服务能力
根据乐清市防雷工作起步不久的特点,加快建立雷电监测系统和防雷减灾应急体系建设,对易遭雷击的单位,应严格做好防雷装置设计图纸审核、施工监督和竣工验收工作,防雷不合格的建(构)筑物不得投入使用。加强油库、加油站、化危品仓库等易燃易爆化学物品经营储存场所的年检[3]。
继续加大对气象事业的投入,积极推进水文、国土等相关部门的资源共享,加快气象灾害预警信息系统建设,提高气象灾害预警、和气象防灾知识普及能力,充分发挥部门协同防御气象灾害的能力,提高城市气象服务的敏感性、针对性和主动性。根据气象灾害轻重程度的预测结果,及时完成影像、图标警示信号的制作,迅速气象灾害信息。在城市中心或人流密集区设立电子显示屏,争取最大的信息覆盖面,为防灾减灾争取时间。充分利用电视台、广播站、因特网、咨询电话、手机短信等多种渠道及时气象预警信息。通过人机交互实现灾害性天气的最终识别和预警,建立基于gis的省-市-县灾害性天气临近预警联防系统。
2.3完善预案编制,提高社会防灾综合能力
应高度重视近年来乐清市极端天气气候事件强度增大、频次增多的客观事实,提高城市防汛排水系统的防御标准,加强城区排水管网建设。进一步健全、完善城镇一级的各种预案,全面考虑可能发生的气象及衍生灾害,并纳入预案,使得救灾人员和物资第一时间投入应急处置,并有效发挥作用。加强气象灾害评估和区划工作,有重点地合理配置好城市气象灾害应急防御队伍和物资。建立部门合作机制,提高城区气象灾害管理和防御能力[4]。
预防和减轻城市气象灾害、维护社会安全稳定需要一个强大的公共防灾、救灾体系,体系建设应以保障人民群众生命财产安全、体现以人为本为原则。在救援方面,加强低保户等社会弱势群体的保险和赔偿力度;加强小区、校园等社会基本单元或重点单位的气象防灾演习;加强市民自救互救的共同防御城市气象灾害能力。
2.4改善城市生态气候,重视气候资源保护
改善城市生态气候是防御城市气象灾害的重要组成部分,任何程度的空气污染都与大气中的空气流动、温度、降水等气象条件有关。日照在城市总体布局中也有重要作用,城市居住区规划要考虑日照的年、季、日变化规律。城市绿化对净化大气、改善市区生态气候有重要作用,可起到降温、增湿、降低风速和减少噪音的作用。
建设生态城市不仅可以有效地减少城市气象灾害,还可以确保城市的可持续发展。气象局应抽调精干力量,研究建立城市气候模型,将气候与城市建设规划相结合,使城市和建筑物与城市气候相适应,作出最优化的建筑设计,创造出适宜居住的城市生态环境。另外,应该根据经济的发展和气象观测数据及气候变化研究,综合分析城市规划、设计等与气候资源之间的关系,修正有关规划设计体系和规范,以进一步提高工程设计的安全性、可靠性、舒适性和经济效益。继续推进环保模范城市和生态城市建设,编制高起点、高水平、高质量的城市建设规划,以指导城市建设与生态保护,全面提升城市的可持续发展能力[5,6]。
3结语
城市是一个非常复杂的复合系统,城市气象灾害防御涉及社会各方面,需要全社会的共同努力。各种基础设施与建筑物的安全是防御城市气象灾害的基础,广大市民防灾减灾意识的提高是防御城市气象灾害的重要保证。气象局应当充分利用世界气象日、全国科普日等活动开展大范围的宣传工作,利用宣传挂图、播放影音资料、气象科普小册子等形象生动的形式,让广大市民充分认识气象灾害的危害性,努力提高市民接收和应用气象信息的能力和水平。
4参考文献
[1] 章国材.防御和减轻气象灾害——2006年世界气象日主题[j].气象,2006,32(3):3-5.
[2] 韩淑云.气象预警塔预警防范气象灾害[j].城市与减灾,2008(2):48.
[3] 董旭光,王栋成.济南城市气象灾害特征分析及防灾减灾对策[c].中国气象学会2005年年会论文集,2005.
[4] 胡晓梅,钟琦.城市气象灾害监测的现状与发展探析[j].河北工程大学学报(社会科学版),2009,26(3):17-18.
关键词:气象服务;农村;探讨；江西乐安
中图分类号：U492文献标识码： A
引言
农业、农村和农民问题始终是关系我国经济和社会发展全局的重大问题。特别是农业生产受天气、气候影响较大，各类气象灾害对广大农民生命财产安全和农村社会稳定构成了严重威胁。据统计，我国每年因各种气象灾害造成的农作物受灾面积达5000万公顷，受重大气象灾害影响的人口达4亿人次，造成的经济损失平均达2000多亿元人民币，相当于国内生产总值的1%-3%，因气象灾害造成的人员伤亡80%在农村。因此，了解当前乐安县农村气象服务状况，提出改善农村气象服务的应对措施，对于防御和减轻气象灾害，充分发挥气象服务在建设社会主义新农村中的作用，具有重大的现实意义。这里通过分析当前乐安县农村气象服务所存在的问题，并由此提出了做好乐安县农村气象服务的对策。
1. 当前农村气象服务存在的主要问题
1.1气象服务产品满足不了农村的需求。气象服务产品单一，没有针对农村实际需求的预报产品;农业气象灾害、突发性气象灾害预报农民很需要，但不能及时得到;农民要求低温冻害、高温干旱、台风暴雨等各种气象预测预报产品要更及时、更准确、时效性要更长，并尽可能的定点、定时、定量。
1.2气象服务信息的快速传输渠道还没建立。目前农村获取气象信息的主要渠道有电视、手机短信、电话等。但农民主动从这些媒体获取气象信息仍然是少数，气象知识在农村普及率极其低。目前乐安县在全县16个乡（镇、场）均配备了兼职气象协理员，在各村也配备了兼职气象信息员，但这些人的待遇和地位问题未得到合理的解决，暴雨、寒潮等重大气象灾害的预报很难在第一时间传递到农村，更不可在几分钟内传递给每位村民了。
1.3宣传教育缺位，农民缺乏气象科学知识。一方面气象科学知识没有纳入到农民培训的范畴，气象主管机构因为管理体系和人力财力的关系，也没有深入到农村搞宣传教育工作，使得能懂一些气象科学知识的人较少。另一方面是农村人员中文化素质高的人都外出打工或经商去，还有经济条件好的能人，不断迁居到城市去了。留守在农村的人员主要是老、幼、妇等。文化素质偏低的原因，农民解读不了气象信息，影响了气象信息的科学利用。还有从事气象工作的人员平时到农村调查研究少，不了解农村和农业生产，不了解得农村的客观需要，在气象服务信息中提出针对性强的指导意见少，影响气象信息在农村发挥的作用。
2.对策
2.1气象部门要深化气象业务技术体制改革和加强气象人才队伍建设，不断提高各类气象服务产品的质量和增加服务产品的数量。
2.2 建立与完善农村综合气象监测预报系统。加快农村加密自动气象站网建设，以实现对中小尺度灾害性天气及局地小气候的监测预警。制定针对特色农业进行农业气象、重大病虫害气象、生态气象、大气成分等方面的观测，为现代农业气象服务研究提供基础监测数据。利用多种气象科技手段，建立乡镇短时、短期和中期气象预报业务系统，以乡镇预报业务带动和完善农村气象预报预测系统建设。通过完善与发展农村气象气象服务系统，制作更多的符合“三农”气象服务需求种、养业各个环节的气象保障预报服务、新品种引种的气候论证、特色农业发展的农业气候区划、农业气象灾害预警等产品，构建现代农村综合气象监测预报系统。
2.3 采取多种手段完善农村气象信息传播渠道。地方广播电视部门要及时插播农村种养业的关键期预报、突发性的强对流大风、暴雨、雷电等预报。同时气象部门积极建立好高效的信息快速分发流程，实现重要气象信息第一时间到达农村，有效指导农业生产及防御和减轻农村气象灾害的影响。
在农村建设气象预警专用系统，可采用手机短信、气象警报接收机和无线气象信息电子显示屏相结合的方式，布设24小时待机的受控高音喇叭音频播出设备，确保信息的及时和接收。
利用手机短信和固定电话来传播气象信息是最便捷、服务面是最广的。因此，要大力发展农村手机短信订制用户和固定电话包月用户，同时相关信息产业部门也要适当降低收费标准，让更多农民能用得起这些信息。
2.4建立农村气象科普教育体系。通过电视、互联网、专题资料、手机短信、电话、现场咨询活动等手段不断加强气象科普知识的宣传。把气象知识编写到中小学校地方教材中，给学生发送气象科普知识，组织气象专家到学校作科普讲座，组织学生参观气象科普基地、参观气象部门，做到科普宣传从娃娃抓起。
2.5充分发挥政府在农村气象服务中的主导作用。从维护社会公共安全的高度，各级政府要完善管理机制，支持气象部门为农村服务而进行的业务体制改革、人才队伍建设、现代化装备建设，协调气象、建设、信息产业、广播电视等部门，规范农村防灾减灾防工作。制定农村气象防灾应急预案，投入资金完善农村气象信息传播渠道、气象观测网建设，投入资金完善农村基础设施、公共场所的防雷措施和规范农村防雷减灾管理。要落实各乡镇气象分管领导，真正落实专职兼职气象协理员，建立农村兼职气象服务队伍。确实解决这些人兼职人员的待遇地位问题。
3.结语
加强和完善农村气象服务是一项社会综合工程，也是今后一个时期气象服务工作的重点、难点和焦点，做好这项工作，取决于广大农民防灾减灾趋利避害的自觉程度，取决于气象部门科研开发和服务的主动性，取决于相关部门的相互配合，取决于各级政府在农村气象服务中的主导作用。
4.参考文献
[1]鲁金舟; 刘家清. 新农村建设中气象服务存在的若干问题及对策[A]. “促进中部地区崛起”气象论坛优秀论文汇编[C]，2007 年
[2]浙江省气象局调研组.浙江省农村防雷减灾工作调研报告[A].第二届浙江省防雷减灾科技论坛[C]，2008年
[论文摘要]气象与农业、农村、农民关系密切，气象服务虽然不能直接创造物质财富，但在生产中是个不可以缺少的生产要素，是防灾减灾、趋利避害的重要手段。为了适应政府的职能，村民委员会是农村最基层最重要的组织，既是接受气象信息服务的单位，同时也要承担起为广大农民和生产经营者服务的职责，政府应该加大对农村气象信息供给上的资金投入和扶持力度，明确村级财务，保证一定比例的经费用于为农民提供信息服务，把为农民提供包括气象信息在内的各种公共产品服务纳入职责范围加以落实。
一、增强提供农村气象信息的责任意识
政府的职能包括政治职能和社会管理和服务职能，政府通过国家气象部门直接为社会提供气象公共产品和公共服务。农业在国民经济中的特殊地位，决定了作为提供农村气象信息产品主体的各级气象部门必须坚持以为农业服务为重点，以为农村供给多种多样及时准确的气象信息为责任，坚持“公共气象”的发展方向，充分认识增加农村气象信息的重要意义和迫切性，进一步树立面向农村、面向农民服务的意识，把为农业生产经营活动提供更多的气象信息作为本部门的重要职责和工作任务，切实履行好气象部门作为公益性事业单位的公共服务职能。 各级气象部门应该本着服务的宗旨，建立常设的农业气象服务机构、配备专职的农业气象科技人员，强化农业气象服务领域所需人才的培养。在此基础上，加强与涉农部门的合作关系，保持与农村农民和农业管理者的联系，建立定点和定时的联系走访制度，拓宽农业信息获取和收集的渠道，及时掌握当地最新农业发展的趋向和变化特点。对本地的农业产业结构进行细致的分析，既要研究综合天气对作物和养殖动物的影响，更要分别研究温度、湿度、气压等气象要素的不同作用。既要开发预报预测产品，也不能偏废气候分析产品。区分种植养殖的比重，区分不同地理区域，针对各类农业生产经营品种和服务对象，挖掘气象为农业生产经营服务的潜力，不断拓展气象为农业服务领域和项目。加大经费投入，保障拓展农业服务领域所需的装备、所需系统建设的需要。每个季节和年度制定具体的拓展计划、工作任务，以及所要采取的具体措施，保障拓展服务领域工作的规范化和业务化。
二、健全农村气象信息的组织机构
为了适应农业生产发展的需要，我国从上到下，各级气象部门都建立了农业气象机构，配备专职的农业气象工作人员，为农业生产发展发挥了重要作用。然而，随着改革开放、社会经济的发展，经济建设重点的转移，面向农村农业生产经营零距离服务的应用型农业气象受到了忽视，基层气象站大都撤掉了专门的农业气象服务机构，从事的技术人员也由专职变成了兼职，没有人员的保证，农业气象服务工作处于应付状态，农村需要的气象信息的数量和质量都得不到保证。为此，地方政府应当加强对气象工作的领导和协调，深化公共气象事业制度改革，重新进行定机构、定人员，建立气象事业纳入同级国民经济和社会发展计划及财政预算制度，以保障其充分发挥为社会公众、政府决策和经济发展服务的功能，保障各个气象站建立必需的农业气象服务机构和配备人员，及时主动提供当地农业生产所需的公益性气象信息服务。与此同时，健全全社会“为农服务”的各项制度，建立以农业生产经营者为主体的社会监督制度，对属于公共服务范畴内的信息，采取行政手段和经济手段促使电视、广播、报纸等公众媒体开辟农村气象信息专栏，方便农业生产经营者能随时随地收听收看到最新的气象信息。
三、健全农村气象信息的若干措施
中国气象工作的出发点和落脚点在于为社会提供公共产品和服务，气象部门必须以需求为导向，以满足服务对象的要求为目标；以科技创新为主线，完善服务机制，完善气象信息传递渠道；坚持气象现代化建设，不断提高天气预报的精度、时效和针对性，不断拓展气象服务领域，积极做好以农业为主的综合信息服务，具体包括以下几个方面：
（一）依靠科技发展和管理水平，提高农村气象信息的质量
最近20多年来，计算机技术的快速发展，数值预报模式分辨率提高，我国的天气预报准确率有明显改善，24小时的晴雨预报准确率达到了90%。但日常的降水预报、气象要素预报和台风等重大灾害性天气的定量预报准确率还较低。因此：一是要依靠气象现代化化建设，深入研究天气和气候的机理，建立科研业务化和研究型业务的业务体制，开发新一代天气数值预报模式，输出更精细的可释用数值预报产品。二是加强基层气象台站的管理水平和业务能力建设，建立健全并严格实施各项奖惩制度，提高天气预报员的职业道德素质和业务技术水平，逐步实现由经验预报、定性预报上升到客观预报、定量预报，提高天气预报准确率，逐步提供定点、定时、定量的气象信息产品。三是加强短时和临近天气预报，实时监测天气变化，综合运用卫星云图、新一代天气雷达和自动气象站资料，做好0～12小时临近天气预报的精细化服务，以补救12小时以上短时天气预报的可能失误。
（二）完善农村气象服务体系，提高农村气象信息的针对性
各级气象部门要重视农业灾害的气象监测预报、预测预警、评估及控制技术，实现与天气、气候密切相关的重大农业灾害的灾前预警，灾中跟踪、灾后评估和减灾控制。一是完善农业气象观测体系，分别建立种植业类和养殖业类各种作物（养殖动物）新品种生长发育、产量形成与天气气候条件的关系以及各品种生育期最适宜和致害农业气象指标，分阶段、有步骤地建立当地各主要作物发育期业务预报系统，以提醒农业生产者提前采取相应的管理措施，以躲避重大农业气象灾害的影响。二是加大特色农产品生产、保鲜、储运等方面与环境气象条件关系的研究力度，开发特色农产品气象保障服务技术，并形成业务能力。三是对农业产业结构的调整和新作物（植物和动物）品种引进进行气候可行性论证，以提高农业结构调整的科学性，根据区域农业生产特点，对外向型、城郊型现代化农业开展针对。
（三）采用多种渠道，及时提供农村气象信息
（1甘肃省西峰农业气象试验站，甘肃西峰745000；2甘肃省天水市气象局，甘肃天水741000）
摘要：为了对当地苹果生产的防灾减灾提供参考依据，有必要对苹果花期霜冻灾害进行风险评估。对西峰农试站苹果开花日期观测资料及结合灾情调查资料运用统计学方法进行分析。结果表明，庆阳市苹果花期霜冻危害的致灾因子主要是西峰区4 月中旬至5 月上旬极端最低气温和正宁县4 月极端最低气温，两因子的影响权重分别达24%和76%；进而建立了庆阳市苹果花期霜冻危害风险模型并计算了灾情指数。使用该模型对1990—2012 年苹果花期霜冻灾害风险评估结果与相对气象产量进行对照分析，表明灾情趋势完全一致，且灾情等级有差异，即发生霜冻危害程度与苹果所处的开花时期有关：苹果开花初期遇低温霜冻时危害较轻，开花末期或坐果期遇低温霜冻则危害较重。评估结果与实际吻合，所得模型具有客观实用性。
关键词 ：庆阳市；苹果花期；霜冻；风险评估
中图分类号：S166 文献标志码：A 论文编号：2014-0594
基金项目：甘肃省气象局科技处“果树气象灾害风险的综合评估技术和方法研究”(2014-12)。
第一作者简介：张谋草，女，1964 年出生，甘肃宁县人，高级工程师，大专，主要从事农业气象应用工作。通信地址：745000 甘肃省庆阳市气象局，Tel：0934-8213784，E-mail：zhangmc8811@126.com。
收稿日期：2014-06-23，修回日期：2014-09-22。
Risk Assessment of Meteorological Frost Disaster During the Blossom Phase of Qingyang Apple
Zhang Moucao1, Yao Xiaohong2, Zhang Hongni1, Zhou Zhongwen1, Che Xiangjun1, Du Jun1(1Qingyang City Meteorological Bureau of Gansu Province, Xifeng 745000, Gansu, China;2Tianshui Meteorology Bureau, Tianshui 741000, Gansu, China)Abstract: In order to provide references of local’s disaster prevention and mitigation, it is necessary to assessthe risk of frost disaster during apple florescence. This paper used statistical method to analyze the observeddata from of apple’s blossom date which were got from Xifeng Agricultural Experiment Station. The resultsshowed that: the main hazard factor of frost disaster during the flowering phase of Qingyang apple, was theextreme minimum temperature of Xifeng during mid April to early May and Ningxian’s in April. These twofactors’influence weights had achieved 24% and 76%, respectively. Then, we built an evaluation model offrost disaster during the flowering phase of Qingyang apple. Comparatively analyzed the frost disaster duringthe flowering phase of apple from 1990 to 2012 by the model, it showed that apple was frosted would be harmedlightly while its early blossom phase, but seriously while its final blossom phase or fruit bearing phase.
Key words: Qingyang; Blossom Phase of Apple; Frost; Risk Assessment
0 引言
近年来气候变化对中国种植业结构带来了一定的影响[1]，为了应对气候的这种变化，合理利用气候资源，人们在种植业结构调整等方面进行了大量研究[2-4]，刘德祥等[2]、邓振镛等[3]和王鹤龄等[4]认为宜将过去以粮为主的格局向粮、经等多种种植的格局转变。庆阳市种植业结构也由过去以粮为主的单一种植结构向以粮、牧、林果等多种种植结构形式的转变。庆阳市属北温带半湿润、半干旱气候过渡区，属干旱、半干旱大陆性气候，光、热、水在年内时空分配不均，形成了冬冷多晴，夏热雨丰的气候特点。该地年平均气温8.7~10.0℃，年降水量409.5~609.8 mm，年平均无霜期150~193 天，年日照时数2262.2~2527.0 h，太阳辐射总量5000~5600 MJ/m2，苹果生长季≥10℃积温为2800~3040℃，日照时数为1020~1140 h。这种气候有利于苹果的着色和甜度增加，因而该地苹果在国内属优质果品，苹果种植也是其主产果业，2012 年全市种植面积达78600 hm2，产量达42933×104 kg。姚玉壁等[5]认为庆阳市气候宜以苹果的种植最为有利，但是近年来气候变异，暖冬现象日趋明显，造成果树萌动期提前，初春寒潮降温天气增加，晚霜冻危害出现频繁，影响着果品的品质和产量[6]。为了估算灾害对果业造成的影响程度，为农业生产安排提供依据，杨仕贤等[7]、陈香等[8]、李美荣等[9]和许彦平等[10]就不同气象灾害对农、林果业造成的危害进行评估，提出定性评估模式。由于气象灾害对农业生产的危害程度具有地域性，同一强度的气象指标在不同的地域上造成的影响是不同的，笔者拟对此类评估模型及其参数进行验证和修正，以期建立苹果花期霜冻危害风险模型用以对庆阳市苹果花期受霜冻危害程度进行分析和评估，为果农进行果园管理，提高苹果产量和品质提供参考依据。
1 资料和方法
1.1 计算方法
文中用到的计算及数据分析均采用Excel 电子表格中统计函数及数据分析工具。
1.2 产量资料的处理
苹果产量（1991—2012 年）取自庆阳市统计局。庆阳市苹果种植主要分布在正宁、宁县、西峰、镇原、庆城和合水6 县（区），且苹果种植后基本是从第3 年挂果，第5~6 年是苹果产量最高时期。该地苹果种植面积也在不断变化，每年有新增种植面积，也有老树退化面积。因此采用单产进行气象产量的分析不仅不同树龄的产量有差异，而且不同果园的产量也有差异。因此，为消除此因素影响，对该地苹果总产采用Excel 电子表格中的二次曲线拟合方法进行分离，同时为消除空间上的差异，用相对气象产量[4]作为分析指标。Ys=(Y-Yt)/Yt …………………………………… (1)式中，Y 为庆阳市苹果总产(kg)，Yt 为趋势产量(kg)，Ys为相对气象产量。
1.3 苹果开花期日期及花期遭受霜冻气象资料气象资料取自相应县的国家气候站。正宁、宁县苹果开花期一般在4 月上旬至下旬，西峰、镇原、庆城和合水县苹果开花期一般在4 月中旬至5 月上旬。由于苹果的物候观测资料不完整，正宁、宁县、镇原、庆城、合水这5 个县苹果开花日期以调查和走访群众为主，西峰区苹果开花期资料取自西峰农业气象试验站观测资料。苹果花期受冻气象指标主要是最低气温<0℃持续天数、极端最低气温和平均最低气温[11- 14]。物候资料和气象资料年代是同步的，其中西峰、正宁县资料年代为1990—2012 年，宁县、镇原、庆城、合水资料年代为2001—2012年。
2 结果与分析
2.1 致灾因子的确定
统计了各县（区）对应开花期的极端最低气温、平均最低气温、最低气温<0℃持续天数、极端最低气温与<0℃持续天数积等因子进行两两组合后与苹果的相对气象产量进行回归分析，建立苹果花期霜冻危害影响因子与相对气象产量的回归模型（见式(2)）。由此可知，庆阳市苹果在花期受晚霜冻影响的主要因子是西峰区4 月中旬至5 月上旬极端最低气温和正宁县4 月极端最低气温。
Ys=0.1026+0.0129Tn 西峰+0.0415Tn 正宁(n=23，F=1.1683>F0.33) ………………………………………… (2)式中，Ys 为相对气象产量，Tn 西峰为西峰区4 月中旬至5 月上旬极端最低气温(℃)，Tn 正宁为正宁县4 月极端最低气温(℃)。2.2 开花期霜冻灾害风险评估2.2.1 灾情指数灾情风险指数采用模型[10]见式(3)。P=H×V ………………………………………… (3)式中，P为灾情风险指数，H为相应灾害的影响权重，V 为相应灾害等级值。实际工作中可按照灾害发生的概率设定可能等级，按损失的强度或根据灾害对其造成的灾情程度设定等级强度进行风险评估[11-16]。以苹果花期西峰区4 月中旬至5 月上旬极端最低气温和正宁县4 月极端最低气温作为霜冻灾害发生的主要影响因子，作为苹果开花期霜冻灾害风险评估指标(Pi)（见式(4)）。
Pi =Σj =12 (Hj ×Vij) ……………………………… (4)
式中，Vij 为苹果花期霜冻灾害等级分值，i 为1990—2012 年各年份排序(i=1,2,…,23)；j 为霜冻灾害2个风险因子，j=1 为西峰区4 月中旬至5 月上旬极端最低气温，j=2 为正宁县4 月极端最低气温；Hj为相应灾害因子的影响概率，即H1=[0.0129/(0.0129+0.0415)]×100%=24%，H2=76%。灾情指数(Pi)越大，表明苹果花期受霜冻灾害危害越重，对苹果产量影响就越大。
2.2.2 分级标准用逐年西峰4 月中旬至5 月上旬极端最低气温、正宁4 月极端最低气温与其相应因子<0 年份的平均值之比作为灾情等级的分级标准。其比值<0 的年份为无灾，≥0 的年份值按照数值的离散程度将灾情确定为轻、中和重3 级。
依据灾情指数和分级标准得出该市霜冻灾害风实际产量等级的对照情况（表3）。由表3 可知，在所分析的23 年中，苹果相对气候产量出现负值的年数是8年，评估中有灾年数是8 年，评估准确率达100%，无漏评年份。而指标评估等级与产量实况等级差异较大，在出现灾害的8 年中，仅有1990 年和2003 年的评估与产量实况一致，其余6 年的评估等级与产量实况有差异。造成这种现象的主要原因与霜冻发生时苹果所处的开花时期有关，一般苹果在开花初期，遇低温霜冻危害较轻，在开花末期或坐果期遇低温霜冻危害较重，特别是在坐果期遇到低温霜冻时会造成绝收。如2006年霜冻评估级别为重，产量实况级别是中，霜冻发生在4 月12日，此时苹果处在开花始期；2010年指标评估为重，产量实况级别是轻，霜冻发生在4 月14 日，此时苹果处在现蕾期。
3 结论与讨论
庆阳市苹果主产地位于南部和中部地区，因此选取中部的西峰区和南部正宁县的4 月至5 月上旬的极端最低气温资料能代表该地区霜冻出现时对苹果的危害情况，且两因子的影响权重分别达24%和76%。用此两因子进行该市苹果花期霜冻危害评估与其相对气象产量进行对照，其趋势完全一致的，因此用极端最低气温作为灾害评估因子，利用(4)式模型进行庆阳市霜冻灾害发生时对苹果危害的评估是可行的。
用笔者建立的灾情指数模型进行趋势评估与相对气象产量是一致的，但用模型进行评估的等级与相对气象产量的等级有差异，模型预测的等级比相对气象产量得出的等级量要高。主要原因在于霜冻灾害出现后，由于不同果园所处的周围环境、土壤肥力、管理措施等条件不同，同时不同果园灾后所采取的恢复措施也不一致，灾害对苹果产量的影响程度就不同，因而灾情评估等级要视低温霜冻发生时苹果所处的开花时期及其果园的环境、管理措施等而定。若低温霜冻出现在现蕾或开花始期，则评估所得的灾害等级比相对气象产量等级高；若低温霜冻出现在苹果开花末期或坐果期，则评估等级与相对气象产量等级基本吻合。这与许彦平等[10]采用模型做的天水市蜜桃霜冻灾害等级的评估有差异，说明该模型在使用时应考虑当地的地理环境及管理措施等方面因素。今后还应在苹果开花的不同时期（即分现蕾期、开花始期、开花普遍期、开花末期、坐果期）对气象因子和地理环境因子进行同时试验，对模型进行修正。
参考文献
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