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山洪地质灾害的预报有多难?

来源:中国气象报社   发布时间:2016年08月19日16:42
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  有人会问山洪、泥石流的发生是不是只和降水有关?如果降水较大,能否知道我们这会不会发生山洪、地质灾害?外出爬山,能否知道某个地方发生滑坡、泥石流的风险?

  对百姓来说,山洪及地质灾害的发生是与生命息息相关的话题,对于气象专家来说,山洪及地质灾害也是预报的难题,尤其是山洪地质灾害的精确程度。目前,我们可以通过对降雨量的监测,得知山洪及地质灾害发生的风险及范围。

  降水:诱发山洪及地质灾害的“始作俑者”

  每年进入汛期,就到了我国山洪、地质灾害的高发期。虽然我们总是将山洪与地质灾害相提并论,但事实上,山洪与地质灾害还是有区别的。山洪以洪水为主,而地质灾害一般涉及边坡稳定性,通俗来讲与洪流中含有的土石有关。与山洪相比,滑坡、泥石流等灾害洪流中泥沙、石块及固体碎屑物含量较高。山洪与地质灾害由于突发性强,来势凶猛,因此都具有很强的破坏性。

  在我国,有两个地带是山洪及地质灾害易发区。一是西南地区,包括云南、四川、贵州等省;二是东南地区,如安徽南部、湖北东部、福建西部等地。

暴雨引发泥石流。来源:新华网

  中央气象台高级工程师徐辉表示,降水是导致山洪及地质灾害发生的重要诱发因素。降雨型滑坡和泥石流的发生是降水与下垫面相互作用的结果。降水通过植被的截留后到达地表,通过入渗作用一部分转化为土体含水量,而超过地表入渗能力的部分降水则会转化为径流。坡面土体含水量增加会导致坡体内部的土力学参数发生变化,导致坡面失稳产生滑坡,而失稳后的土体与地表径流融合则可能会发生泥石流。

  与泥石流不同的是,山洪发生时,洪水中土石含量即水土混合物容重较小,而泥石流中的水土混合物容重则较大。

  除了降水,山洪及地质灾害的发生还与下垫面有关。下垫面包括地形、地质、土壤、植被等。地形落差越大越陡峭,动力就越大,利于水流汇集,致使灾害发生。在地质方面,泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,地震烈度较高的地区;地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育,也为泥石流的形成提供了丰富的物质来源。就植被而言,如果植被分布含量高的地区则可以起到保护作用,植被分布含量低则土壤裸露在外,暴雨会对土壤起到冲刷作用,容易诱发山洪地质灾害。

  预报难点:定点、定量的降水预报是难题

  由于降水等气象因素与山洪地质灾害的发生有着密不可分的关系,中国气象局已把精细化的格点预报运用到了山洪及地质灾害气象预报中,并以累计雨量作为主要参考。徐辉表示,在地质灾害的监测方面,全国共有2000多个站点稀疏分布在各个地区,监测降雨量情况。目前山洪灾害气象风险预警预报产品的空间分辨率可以达到5公里,而地质灾害风险预报产品除了基于统计方法的全国站点预报以外,在东南及西南地区也实现了高精度的格点化。

  近年来,中国气象局通过不断加强与水利部和国土资源部的合作,联合制作并发布山洪气象灾害预警和地质灾害气象风险预警。气象部门分别通过与水利部及国土资源部的会商,分析山洪、地质灾害发生的区域和预警级别,确定制作最终的山洪、地质灾害预报服务产品。徐辉说,在山洪、地质灾害气象预警制作前,预报员会搜集近期发生的各种灾情,并在充分考虑当日激发雨量、前期累计雨量以及下垫面情况等要素的基础上,对山洪、地质灾害客观预报模型结果进行订正,制作预警产品。

  目前,中央气象台已发展了基于统计方法的山洪、地质灾害风险预报客观模型,为山洪地质灾害风险的预报提供了有力的技术支撑。下一步,国家气象中心将与中科院山地所、气科院灾害天气国家重点实验室、清华大学水利系的相关人员开展合作,促进山洪、地质灾害风险预警业务更深更快地发展。

  徐辉坦言,目前对于山洪、地质灾害来说,实现定点、定量的预报仍是很大的难题。“这是由于,我国地形地势较为复杂,例如四川、云南、贵州等地高山丘陵较多,这些地区的强降水预报难度较大,在一定程度上加大了暴雨诱发的山洪、地质灾害风险预报的难度。” 数值预报在复杂地形条件下,对降水量的预报误差比较大,这也为我国的山洪、地质灾害气象预报提出了很大的挑战。关于外出旅游,徐辉也表示,目前对于某个旅游景区实现山洪及地质灾害监测是很困难的事情。但及时发布预警却可以提前转移群众,有效避免灾难带来的损失。未来,山洪、地质灾害气象预报技术将朝着更精细化、概率化的方向发展。

(责任编辑:刘佳)

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