气象灾害风险预估技术新进展

20242024年6月26日 2024年4月2-7日暴雨过程降水量4月7日广东北江第1号洪水形成2024年4月19-21日暴雨过程降水量4月20日广东北江第二号洪水形成过程，较常年同期偏多5次，其中4月2-7日过程的持续时间、影响范围和综合强度均为近10年同期（3-4月）之最。受此次暴雨灾害事件的影响，4月7-8日，广出现2024年第1号洪水。洪峰过境造成广东清远市多个从化、清远达到300～400毫米。共计38个国家气象站日降水量达到或超过100毫米，其中3个国家气象站日降水量突破春季历史极值的综合强度位列近10年同期（3-4月）第二，仅次于4月2-7日的暴雨过程。受本次暴雨灾害事件的影响，4月20日，广东北江发生今1月1日至4月28日云贵川渝干旱面积演变4月17日全国气象干旱综合监测4月28日全国气象干旱综合监测l4月上旬西南地区温高少雨，西南干旱再次发展，至4月17日重旱及以上、特旱面积均达到峰值，分别为32.6万平方公里、13.0万平方公里。4月中旬末期开始，受降雨过程影响，西南部分地区气象干旱明显缓解。今年以来，西南地区平均干旱日数有31.6天，较常年同期偏多13.7天。其中，云南省气象干旱日数39.7天，较常年同期偏多18.3天，但较2023年同期（75.2天）明显偏少。此次西南地区气象干旱过程综合强度、持续时间、最大影响范围均不及2010、2013、2023年同期。l云南中东部、四川南部、海南、山东西南部等地存在中度及以上气象干旱，其中云南东部、海南大部、山东西南部局部等地有重旱。2月份3次低温灾害事件，一次比一次重，影响范围广西部和北部、贵州东部、湖北南部等地普遍在4天以上，局地超过8天；上述2月份3次低温灾害事件，一次比一次重，影响范围广西部和北部、贵州东部、湖北南部等地普遍在4天以上，局地超过8天；上述华北黄淮等地高温极端性强u今年以来共发生14次全国型高温天气过程，首次高温天气过程（5月28日-6月5日）比常年华北黄淮等地高温极端性强u今年以来共发生14次全国型高温天气过程，首次高温天气过程（5月28日-6月5日）比常年偏早16天。华北、黄淮等地高温极端性强，共发生6次区域高温过程，82个国家站最高气温达到或突破历史极值。其中，6月21日至7月12日，华北、黄淮区域高温过程为1961年以来最强。高温天气造成多起高温中暑、热射病等事件发生，并对农作物生长产生影响，同时给各地电力部门造成了供电压力。“京津冀鲁豫”大暴雨（7月29日-8月1日）“杜苏芮”台风影响北移u极端性强，累计雨量大，影响范围广。对比评估21世纪以来京津冀地区两次典型暴雨灾害事件（2012年（7月21-22日）和2016年（7月18-20日本次暴雨灾害过程u“杜苏芮”以强台风级（50米/秒）登陆福建晋江，为建国以来登陆福建第二强台风，要分布在福建中东部、浙江东部沿海地区以及河南中北部、河北南部等地，覆盖面积约为14.3万平方公里，影响人口超7000万人。福建、浙江和江西部分河流水位上涨、局7.29-8.1日7.29-8.1日累计降水量分布图7.29-8.1日7.29-8.1日暴雨灾害风险等级分布图台风“杜苏芮”风险评估台风“杜苏芮”风险评估海河流域降水量分布图海河流域降水量分布图（7月29-31日）云南遭遇严重冬春连旱u2023年1-5月，云南发生严重冬春连旱，其中为1961年以来历史同期第3多，干旱对春播作物生长不利，造成江河库塘水量减少，水力发电量下降，云南多地出现城市供水和农村人畜饮水困难。2023年1月1日-6月25日云南气象干旱面积演变图京津冀特大暴雨，雨量大，持续时间长，影响范围广2023年2023年7月29日至8月1日暴雨灾害风险等级分布图京津冀特大暴雨定量化评估，1963年以来海河最大洪水类别2023年7类别2023年7月29至7月31日2016年7月18-20日2012年7月21-22日1963年8月3-7日京津冀过程雨量平均值（毫米）159.8145.568.3193.6海河流域过程雨量平均值（毫米）139.6127.155.6163.6京津冀日雨量破极值站数10181133海河流域日雨量破极值站数15191440京津冀日降水量最大值（毫米）307.5307.2366.7518.5京津冀过程降雨量50毫米以上范围（万平方公里）13.515.010.814.7京津冀过程降雨量100毫米以上范围（万平方公里）10.711.75.77.9综合强度指数1255.41690.21048.11748.1综合强度排名5261Comparisonwith1963,2012and2016extremepre.eventsAccumulated2016extremepre.events量突破历史极值。是北京地区有仪器测量记录140年以来排位第一的极端强降雨过程，也是1961年以来京津冀地区出12月14-17日寒潮过程最大降温幅度12月14-17日寒潮过程最大降温幅度12月14-17日全国低温灾害风险评估2023年12月14-17日寒潮危险性位列1961年以来12月第一强，具有降温幅度大、影响范围广、危险的特征，对交通运输、设施农业、城市运行和人民生害较大，多地最高气温突破历史极值；总结来看，高温灾害呈现出发生时间早，极端性强，持续时间长，影响范围u今较大，多地最高气温突破历史极值；总结来看，高温灾害呈现出发生时间早，极端性强，持续时间长，影响范围Numberof20230620202307122343.n华北、黄淮发生了8次区域高温事件。有201个气象观测站点的日最高气温超过40℃,河北的平山（43.7℃)、井陉（43.3℃)和武安（43.3℃)等26个站点打破了历史极值。北京、天津连续3天（6月22-DailyDailydroughtarea(104km2)Climatology:dryseLaNiñaendingearliBelow-normalwinterBelow-normalwinter），•由于大陆高压前部的偏东气流或青藏高原南侧的偏西气流影响，西南地区在11月至次年4月的干季期间降水发偏大。加之2022年夏季和秋季长江流域的严重干旱，土壤湿度持续亏缺，加剧了西南地区冬春季的干旱。印度和缅甸低压槽偏弱不利于水汽输送。青藏高原前冬积雪偏多导致西南地区盛行偏北偏干气流。拉尼娜现象在晚冬和早n登陆地点：我国南部沿海。登陆强度：4个强台Accumulatedprep.(mm)DOKSURIdisasterriskassessment(red:high-level)n7月26日至29日，受“杜苏芮”影响，东南沿海和一些内陆省份灾害高风险。福建省两个国家级观测站的日降水量打 A‘warmArctic-coldconJohnsonetA‘warmArctic-coldconZhangandWang,2022ZhangandWang,2022高、低温事件反向变化特征高、低温事件反向变化特征气候变化带来极端事件增多，带来不确定性，气象灾害防御工建立新型防灾减灾救灾模式，深入分析和把握灾害的规律，摸清灾害风险 实现评估对象的转变和新技术体系的确立-实现评估对象的转变和新技术体系的确立量化影响损失界定不确定性•E（L）代表期望损失；P代表致灾事件发生概率；L代表致灾事件造成的损失。nn客观化方法：灾害风险是致灾因子危险性、承灾体暴露度、承灾体脆弱性三个要素综合的结果。其中，暴露度描述灾害风险影响的承灾体范围和数量，脆弱性描述承灾体在特定类型和强度的致灾因子作用下可能遭受的损失程度。•R代表灾害风险；H代表致灾因子危险性；E代表承灾体暴露度；V代表承灾体脆弱性n说明：这是一个虚拟表达，用数学公式的形式来说明评估风险的各个组成部分；在风险分析中，通常会根据这一模型，构建相应的指标体系，估算灾害风险指数或估算灾害风险的期望损失等。何为“客观化”“定量化”小小这是这是个虚拟表达用数学公式的形式来说明评估风险的各个组成部分；在风险公式的形式来说明评估风险的各个组成部分；在风险分析中分析中何为“客观化”“定量化”月风险预估华北东北雨涝长江流域干旱高温2022年6-8月实况风险评估订正前订正后平均绝对误差MAE2.03均方根误差RMSE2.83订正前订正后平均绝对误差MAE2.03均方根误差RMSE2.83建立气候模式预测数据的订正模型，提升客观化气候预测产品的订正模型，对日最高\最低气温、日\48小时降温幅度、日降水量；月最高\最低气订正前订正后平均绝对误差MAE2.17均方根误差RMSE3.012023年5月1日起报，5月1日—6月29日平均日最高气温2023年5月2日起报，5月2日—6月30日累计降水量0086420.40.4000相关系数相关系数平均值86420最高气温RMSE：4.194最高气温RMSE：4.194最高气温RMSE：6.461最低气温RMSE：4.714相关系数最低气温相关系数最高最低气温相关系数平均值最高气温相关系数平均值相关系数平均值相关系数平均值最低气温：0.842最高气温：0.704最低气温：0.887最高气温：0.827508 针对各站，采用预测回算数据、历史监测实况资料，分别建立机器学习订正模型，气温、气压等多种要素作为因变量，每站从二十种机器学习模支持20余种机器学习模型，自动选取最优评估模型采用袋装（bagging支持20余种机器学习模型，自动选取最优评估模型采用袋装（bagging）法和提升（boosting）法进行模型集成）：方法1：叠加2月21-27日低温过程强度）：低温事件动态评估l基于时空连续性判别的客观化气象灾害事件监测识别技术低温事件动态评估低温灾害事件识别低温灾害事件识别低温灾害危险性等级低温灾害危险性等级）：FYDI产品研制与验证方法干旱识别能力空间对比干旱识别能力空间对比致性检验FYDI能够有效识别中国干旱事件的发生、持续时间、严重程度和发生频率FYDI和MCI两个产品在干旱检测方面具有很强的相关性，相关系数在0.7左右。）：（1）高精度的空间分辨率（2）独立于模型经验参数的依赖（MCI受限于季节调节参数Ka））：）：）：•接入CPSv3、CFSv2、EC等模式产品，基于订正模型，建立气象灾害事件快速识别技术模型，采用客观化灾害风险预评估技术方法，实现从天气尺度，到延伸期、月季年的风险预估产品分析制作。）：月年季月年季）：东北地区夏伏旱西北地区春夏干旱东北地区夏伏旱西北地区春夏干旱华北地区春夏干旱华北地区春夏干旱长江流域夏伏旱长江流域夏伏旱西南地区冬春连旱西南地区冬春连旱）：初步建立了月灾害风险预估效果检验方法。构建以灾害命中率、持续时间误差率、风险空间一致率、高风险中心偏差率、过程平均风险指标的5维检验指标，设立5维指标的综合评分方法。）：2024年4月暴雨综合评分2024年3月起报2024年4月暴雨综合评分2024年3月起报0过程次数评分时间一致性评分空间一致性评分高风险区空间一致性评分风险排名一致性评分0 各指标评分统计灾害过程风险排名一致性检验评分推动防灾减灾“关口”前移，筑牢气象防灾减灾第一道“防线”2023年，共完成灾害风险评估材料240份，其中《综合风险预估》26期，《评估快报》27期，2305台风“杜苏芮”决策服务覆盖从事件过程到延伸期月季年，持续推今年以来，完成各类决策服务材料169份，其中《综合风险预估》11期，《评估快报》3期，重能够较好地把握4月以来华南暴雨灾害风险，但是在强度上还有待进一步提高不同时间起报2024年4-5月风险预估2024年4-5月风险评估4月1日5月1日4月1日5月1日成功把握西南地区干旱发展趋势。当时的研判是“西南气象干旱将在5月1日左右达到最强，5月上旬开始缓解。预计至5月10日，此次1月以来西南地区气象干旱的综合强度仍不及2010、2013和2023年同期。”4月15日5月15日4月21日起报西南地区4月22日-6月4日干旱面积预估西南地区4月22日-6月3日干旱面积实况监测对2024年西南地区冬春连旱开展滚动评估和预评估，共完成各类决策服务材料19份，开展与应急部的干旱专题会商。通过系统评估，给出今年冬春连旱不及2010、2013、2023年典型年的重要结论，及时报送两办，有效支撑了国家应急减灾决策部署。西南干旱的服务在中心30周年座谈会上得到了陈局长的肯定。7-16起报未来第1周7-16起报未来第2周7-16起报未来第3周7-16起报未来第4周实实况临近（7-21起报）延伸期（7-8起报）月（6-28起报）月（6-24起报） P52历史序列单站序列