天气预报中的地质灾害风险
由于降雨是山体滑坡、泥石流等地质灾害的主要诱发因素之一,在多雨的夏季,除了常见的气温和降水预报外,天气预报还常会播报山体滑坡、泥石流等地质灾害的风险预警,风险级别由低至高分别用蓝、黄、橙、红四种颜色标示(包含以下4类:有一定风险(Ⅳ级)、风险较高(Ⅲ级)、风险高(Ⅱ级)、风险很高(Ⅰ级))。生活中,风险一般没有准确的概念,它可能是一个事件产生不良后果的可能性或可能发生的危险,往往意味着可能产生不好的结果。那么,天气预报中地质灾害的风险又是什么含义呢?收听天气预报的社会大众对这个问题的理解关系到其能否准确接收到天气预报中的地质灾害风险预警信息并根据该预报及时采取措施以达到防灾减灾的目的。

天气预报中的地质灾害气象风险预警
作为地质灾害研究的重要领域,地质灾害风险研究备受关注,对于其概念,国内外专家、学者提出了各种各样的定义。1982年,联合国救灾组织(UNDRO)提出自然灾害风险的定义:风险(Risk)=危险性(hazard)×暴露(elements at risk)×易损性(vulnerability)。滑坡专家Vanes于1984年,在在联合国教科文组织的一项研究计划中提出:地质灾害风险包括地质灾害发生破坏的可能性及其产生的后果(损失)两个方面。在1992年,联合国人道主义事业部(UNDHA)曾正式公布:“地质灾害风险是在一定区域和给定时段内,由于某一自然灾害而引起的人们生命财产和经济活动的期望损失值”。地质灾害风险虽未有统一的定义,但其包含地质灾害自身固有属性(危险性)和承灾体属性(潜在危害后果)两方面含义的思想得到全球广大学者的认可。
目前,我国天气预报中的地质灾害风险预警基于《中华人民共和国气象行业标准》(QX/T487-2019)等标准规范,气象(主要是降雨)条件下的地质灾害风险(也称地质灾害气象风险度)是“在特定的时间和区域内由于暴雨诱发的崩塌、滑坡和泥石流灾害导致的人员伤亡、财产破坏和经济活动中断的预期损失程度”,其计算公式如下:
R=H×V=Pe×Ph×V
式中:R为地质灾害气象风险度;H为危险度,指山体在内在因素和外界降雨联合作用下,将要发生地质灾害的危险程度;V为易损度,指承灾体(居民、建筑物等可能受地质灾害威胁的对象)受地质灾害影响的综合潜在损失程度,本式中参考单位面积下的GDP、土地利用类型、人口密度等因素计算得到;Pe为有效雨量致灾概率,指特定区域的前期降雨入渗岩土体后对地质灾害发生有影响的雨量发生的可能性;Ph为潜在危险度,指山体在自然状态下受地形地貌、地质、植被等内在因素作用,具备地质灾害形成条件但尚未发生地质灾害的潜在危险程度。式中的地质灾害气象风险度R无量纲,取值介于0和1之间,当地质灾害发生的危险度H和受威胁对象的易损度V中任意一者为0时,R为0,表示某一区域不存在地质灾害风险。
那么对于一开始的问题,我们会发现天气预报播报的地质灾害风险最高的地区,不一定就是地质灾害最可能发生的区域,而一定是潜在地质灾害发生时可能造成生命财产损失最严重的区域。比如在雨季,位于低缓地形的城镇虽然比沟壑纵横无人山区发生地质灾害的概率低,但人口密集、经济发达的城镇一旦发生地质灾害,往往损失更大,其所在区域的地质灾害风险等级反而可能高于更易发生地质灾害的无人山区。

阿克苏、库尔勒区域地质灾害风险评价图件
(a:危险度;b:易损度;c:风险度)
上述地质灾害风险预警模型本质上是综合考虑地质灾害发生内外在条件和潜在威胁对象的简化统计模型。事实上,鉴于地质灾害风险预警涉及领域广、影响因素多、内在机制复杂,现有的区域地质灾害风险计算一般采用类似的简化统计方法来实现,其结果具有一定的参考意义,但难以做到令人满意的精准预测。对于某一居民点、建筑体或路段等点上的地质灾害风险预警常利用监测设备及数值模拟等技术手段,方法针对性强,预测结果也更为可靠。此外,除气象部门重点关注的降雨因素外,地震、人类活动扰动及温度变化等外在因素也是诱发地质灾害发生的重要因素;对于易损度的计算也不统一,建筑物强度、人口年龄结构、社会组成结构等因素也常用作计算指标。因此,未来区域上的地质灾害风险预警研究需根植于地质灾害成灾机理,发展全面系统的计算指标体系,点面工作结合,才能实现精准防灾减灾。
供稿:第二次青藏科考任务九专题4-重大工程扰动灾害及风险
作者:伊学涛,尚彦军,孟和

