延安市寶塔區(qū)冰雹災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

Summary：利用延安市寶塔區(qū)2004—2020年觀測(cè)到的冰雹資料，對(duì)寶塔區(qū)冰雹天氣的時(shí)空分布特征、冰雹災(zāi)害進(jìn)行了分析，對(duì)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：延安市寶塔區(qū)1951-2003年53a間共出現(xiàn)冰雹132個(gè)冰雹日，年均2.5個(gè)雹日，成災(zāi)有29條記錄，成災(zāi)率為22.0%，最大直徑50mm。2004-2020年16a間共出現(xiàn)148個(gè)冰雹日，每年都有冰雹發(fā)生，年均降雹日達(dá)9.4個(gè)。主要發(fā)生在5-8月，高發(fā)期為6-7月份，占到總次數(shù)的60.1%，6月份最多達(dá)到48次。一日中14-18時(shí)為密集降雹時(shí)間段，占到總次數(shù)的65.3%。冰雹最大直徑以1-5mm居多，5-10mm次之，二者占到總次數(shù)的84.7%，最大直徑40mm。冰雹空間分布寶塔區(qū)中部和南部冰雹發(fā)生率高于北部，柳林鎮(zhèn)為高密度區(qū)。寶塔區(qū)冰雹致災(zāi)危險(xiǎn)性中等危險(xiǎn)區(qū)到高等危險(xiǎn)區(qū)涉及全區(qū)大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中高等危險(xiǎn)區(qū)有柳林、姚店、棗園、南泥灣、川口鄉(xiāng)鎮(zhèn)。Keys：冰雹災(zāi)害：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：寶塔區(qū)1概述寶塔區(qū)位于陜西省北部，延安市中部，地處陜北黃土高原中部丘陵溝壑區(qū)與高原溝壑區(qū)交接的過(guò)渡地帶，屬黃河一級(jí)支流延河中下游。介于北緯36°10′33″～37°2′5″，東經(jīng)109°14′10"～110°50′43"，地勢(shì)西北、西南部高，中部隆起，呈兩個(gè)環(huán)狀向東傾斜的丘陵河谷地形。海拔高度860.6～1525.0M。東西寬76KM，南北長(zhǎng)96KM，總面積3556KM2，占陜西省總面積的1.7%，占延安市總面積的9.3%?？?cè)丝?5萬(wàn)，其中常住人口55萬(wàn)，轄12鎮(zhèn)1鄉(xiāng)（姚店、蟠龍、南泥灣、臨鎮(zhèn)、青化砭、李渠、甘谷驛、河莊坪、柳林、川口、馮莊、麻洞川、萬(wàn)花山）5個(gè)城市街道辦事處（寶塔山、鳳凰山、南市、棗園、橋溝），320個(gè)行政村和50個(gè)城鄉(xiāng)社區(qū)。延安市寶塔區(qū)有國(guó)家氣象站1個(gè)，氣象區(qū)域站18個(gè)，人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)26個(gè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，寶塔區(qū)氣象災(zāi)害所造成的損失占各種自然災(zāi)害的70%左右，而冰雹天氣是最具破壞力的氣象災(zāi)害之一，與干旱、洪澇等其它氣象災(zāi)害相比，冰雹災(zāi)害雖然范圍小，持續(xù)時(shí)間短，但突發(fā)性強(qiáng)，破壞性大，每年因受冰雹襲擊，造成幾百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失。曹雪梅等2016年對(duì)寶塔區(qū)2004-2013年冰雹時(shí)空分布與歷史狀況對(duì)比進(jìn)行了分析[1]，本文利用延安國(guó)家基本氣象站資料為1951—2020年冰雹資料，2004—2020年收集的冰雹資料，對(duì)寶塔區(qū)區(qū)域冰雹災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。2資料來(lái)源和方法2.1資料來(lái)源2.1.11951—2020年延安國(guó)家基本站（區(qū)站號(hào)53845）冰雹觀測(cè)資料。2.1.21951-2000年《延安地區(qū)志》[2]、《中國(guó)氣象災(zāi)害大典·陜西卷》[3]、《延安市農(nóng)業(yè)綜合考察報(bào)告集》[4]記載的冰雹資料。2.1.32004—2020年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)人影作業(yè)點(diǎn)上報(bào)的冰雹資料。2.1.42004—2020年寶塔區(qū)人工影響天氣指揮作業(yè)收集的冰雹資料。2.2資料整理和質(zhì)量監(jiān)控2.2.1一天（北京時(shí)間20—20時(shí)）只要出現(xiàn)冰雹過(guò)程，無(wú)論次數(shù)多少和時(shí)間長(zhǎng)短均記為1個(gè)冰雹日。2.2.2若某日一次冰雹過(guò)程有數(shù)個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均出現(xiàn)冰雹，則每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均記錄為1個(gè)降雹日。2.2.3降雹頻次根據(jù)冰雹發(fā)生的實(shí)際起止時(shí)間統(tǒng)計(jì)，臺(tái)站的1個(gè)冰雹日可能出現(xiàn)多次降雹。2.2.4災(zāi)情記錄中如果一段時(shí)間內(nèi)記錄多個(gè)村莊發(fā)生冰雹災(zāi)害，則合并記為所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)的1次降雹過(guò)程，即1個(gè)冰雹日。2.2.5最大冰雹直徑為一次降雹過(guò)程中觀測(cè)到的最大冰雹的最大直徑。冰雹直徑的定性描述按對(duì)應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成定量數(shù)據(jù)[5]。2.2.6降雹時(shí)間如果超過(guò)15分鐘需要與觀測(cè)記錄核對(duì)。如果無(wú)法確認(rèn)的則只記錄雹日，不記錄持續(xù)時(shí)間。2.2.7冰雹過(guò)程常伴有暴雨、大風(fēng)、雷電等天氣現(xiàn)象，災(zāi)情統(tǒng)計(jì)中不能細(xì)分，均統(tǒng)計(jì)為雹災(zāi)。表1延安市寶塔區(qū)1951-2020年冰雹資料資料來(lái)源時(shí)段雹日（條）頻次（條）降雹起止時(shí)間（條）持續(xù)時(shí)間（條）最大冰雹直徑（條）最大重量（條）降雹時(shí)極大風(fēng)速（條）測(cè)站冰雹觀測(cè)資料1951-2020年118120118118691人影作業(yè)點(diǎn)冰雹記錄2004-2020年14814813170135人影提供雹災(zāi)記錄2004-2020年4040392937氣象志和中國(guó)災(zāi)害大典1951-2000年4141132.2.8整理后的冰雹資料（2004-2020年）見(jiàn)表2、表3，延安站的雹日資料15條，全區(qū)冰雹日記錄為148條，是觀測(cè)站記錄的10倍。降雹頻次與雹日記錄數(shù)量在16a間無(wú)差異，冰雹最大重量?jī)H有1次，降雹時(shí)極大風(fēng)速無(wú)記錄。表2延安市寶塔區(qū)2004-2020年整理后冰雹各要素記錄數(shù)量雹日（條）頻次（條）降雹起止時(shí)間（條）持續(xù)時(shí)間（條）最大冰雹直徑（條）最大重量（條）降雹時(shí)極大風(fēng)速（條）延安區(qū)148148131701351表3延安市寶塔區(qū)2004-2020年整理后冰雹災(zāi)情記錄數(shù)量雹災(zāi)記錄（條）受災(zāi)面積（條）經(jīng)濟(jì)損失（條）受災(zāi)人口（條）牲口傷亡（條）涵洞受損（條）人畜飲水工程受損（條）大弓棚受損（條）生產(chǎn)道路受損（條）4027135111212004-2020年寶塔區(qū)共有雹災(zāi)40次，有受災(zāi)面積的27條，有經(jīng)濟(jì)損失的13條，有受災(zāi)人口的5條，其它基本都為1條。3寶塔區(qū)冰雹時(shí)空特征分析[5]3.1雹日年際變化3.1.11951-2003年延安站（區(qū)站號(hào)：53845）及1951-2000年氣象志和中國(guó)災(zāi)害大典·陜西卷共查到冰雹日數(shù)132條，年均2.5個(gè)雹日，成災(zāi)的記錄有29條，成災(zāi)率為22.0%。53a間冰雹最多年份為1976年有10個(gè)。1955年、1960-1961年、1974年、1999年未觀測(cè)到冰雹。最大冰雹直徑50mm，出現(xiàn)在1971年7月1日15時(shí)左右。1972年6月18日出現(xiàn)降雹，間斷時(shí)間持續(xù)1個(gè)多小時(shí)。3.1.2從圖1可以看出2004-2020年16a間共出現(xiàn)冰雹日148條，每年都有冰雹出現(xiàn)，平均為9.4條。2006年最多達(dá)到17條，16條的有2016、2017年，2018年最少僅有4條。共出現(xiàn)災(zāi)情的有52條，占總次數(shù)的34.7%，每年都有雹災(zāi)出現(xiàn)。2016年最多達(dá)10條，占比為62.5%，致災(zāi)嚴(yán)重，最少的也有1次。3.2雹日月際變化從圖2可以看出，寶塔區(qū)4-10月都有冰雹發(fā)生，主要出現(xiàn)在5-8月，6-7月份為冰雹多發(fā)期，占到總次數(shù)的60.1%，6月份最多達(dá)到48條，占到總次數(shù)的32.4%。3.3降雹的日變化從

圖3可以看出，16a間一日降雹時(shí)間主要集中出現(xiàn)在13-19h，占總次數(shù)的81.3%，14-18h為密集降雹時(shí)間段，4個(gè)小時(shí)占總次數(shù)的65.3%，15-17h2小時(shí)占到40.0%。1-3h、4-5h、6-7h、10-11h未出現(xiàn)降雹現(xiàn)象。3.4冰雹最大直徑變化從圖4可以看出，冰雹最大直徑以1-5mm居多，5-10mm次之，占到總數(shù)的84.7%、10-20mm出現(xiàn)16條、25-30mm出現(xiàn)3條、30-35mm出現(xiàn)2條、35-40mm出現(xiàn)1條。最大冰雹的最大直徑40mm，出現(xiàn)在2006年9月20日夜間。3.5降雹的空間分布從

圖5可以看出，寶塔區(qū)中部和東南部冰雹發(fā)生率高于北部，柳林鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹條數(shù)最多達(dá)到43條為高密度區(qū)，姚店、臨鎮(zhèn)、川口鎮(zhèn)為較高密度區(qū)分別為40、36、31條。其他14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（測(cè)站）降雹次數(shù)均低于30條，南泥灣鎮(zhèn)最少僅有2條。4圖5寶塔區(qū)2004-2020年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹次數(shù)冰雹危險(xiǎn)性的指標(biāo)評(píng)價(jià)[6][7]4.1致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)由于收集的2004-2020年降雹時(shí)極大風(fēng)速和直接經(jīng)濟(jì)損失2個(gè)要素的樣本數(shù)量較少，則直接選用雹日、最大冰雹直徑、降雹持續(xù)時(shí)間進(jìn)行加權(quán)求和，得到致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)（VE），即公式①式中：——最大冰雹直徑樣本平均值；——降雹持續(xù)時(shí)間樣本平均值；——雹日樣本累計(jì)值；——分別為三個(gè)因子的權(quán)重，權(quán)重比例為3:2:5，各權(quán)重系數(shù)之和為1。為了消除各指標(biāo)的量綱和數(shù)量級(jí)的差異，需對(duì)最大冰雹直徑樣本平均值、降雹持續(xù)時(shí)間樣本平均值、雹日樣本累計(jì)值進(jìn)行歸一化處理，見(jiàn)公式②公式②式中：——?dú)w一化后的數(shù)據(jù)；X——樣本數(shù)據(jù)；——樣本數(shù)據(jù)中最大值；——樣本數(shù)據(jù)中最小值；利圖6寶塔區(qū)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)圖用公式①計(jì)算寶塔區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)，利用ArcGIS對(duì)矢量數(shù)據(jù)柵格化，并對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行自然斷點(diǎn)分級(jí)：極低危險(xiǎn)區(qū)（≤0.263）、低等危險(xiǎn)區(qū)（0.264-0.320）、中等危險(xiǎn)區(qū)（0.321-0.374）、次高危險(xiǎn)區(qū)（0.375-0.429）、高等危險(xiǎn)區(qū)（≥0.430）得到致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)圖（見(jiàn)圖6）由圖可知，寶塔區(qū)冰雹致災(zāi)危險(xiǎn)性中等危險(xiǎn)區(qū)到高等危險(xiǎn)區(qū)涉及全區(qū)大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中高等危險(xiǎn)區(qū)有柳林、姚店、棗園、南泥灣、川口，萬(wàn)花、臨鎮(zhèn)、河莊坪鎮(zhèn)以及測(cè)站為次高危險(xiǎn)區(qū)，麻洞川、青化砭、馮莊、橋溝為極低危險(xiǎn)區(qū)。4.2致災(zāi)因子差異分析4.2.1冰雹資料的來(lái)源主要來(lái)自于人影作業(yè)人員，從資料統(tǒng)計(jì)的結(jié)果分析，布設(shè)的人影裝備數(shù)量較多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，資料信息更多更細(xì)更全面，人影作業(yè)點(diǎn)少或無(wú)作業(yè)點(diǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)冰雹資料則較少，冰雹資料往往都是出現(xiàn)了較嚴(yán)重冰雹災(zāi)害才有數(shù)據(jù)。如南泥灣鎮(zhèn)未布設(shè)人影裝備，2004-2020年間僅有2條冰雹資料，冰雹直徑都在20mm以上，為高等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。4.2.2冰雹資料統(tǒng)計(jì)中，很大一部分冰雹最大直徑是以綠豆、玉米粒、指甲蓋、青杏、雞蛋等定性描述，雖然進(jìn)行了定量轉(zhuǎn)換，但仍存在較大的誤差。4.2.3從冰雹資料統(tǒng)計(jì)的結(jié)果分析，雹災(zāi)的信息收集存在明顯的資料不足。如個(gè)別冰雹災(zāi)情僅表現(xiàn)為“有災(zāi)情”、“災(zāi)情在進(jìn)一步調(diào)查中”等，無(wú)續(xù)報(bào)的災(zāi)情資料。5小結(jié)5.1寶塔區(qū)1951-2003年53a間共出現(xiàn)冰雹132個(gè)冰雹日，年均2.5個(gè)雹日，成災(zāi)有29條記錄，成災(zāi)率為22.0%，最大直徑50mm。2004-2020年16a間每年都有冰雹發(fā)生，平均每年有9.4個(gè)降雹日，2006年出現(xiàn)的最多達(dá)17條，2018年最少為4條。雹災(zāi)每年都有出現(xiàn)2016年最多達(dá)10條。占到當(dāng)年的62.6%，最少的也有1條。5.216a間4-10月均有冰雹出現(xiàn)，主要發(fā)生在5-8月，高頻區(qū)為6-7月份，占到總次數(shù)的60.1%。一日中降雹時(shí)間主要集中出現(xiàn)在13-19h，占總次數(shù)的81.3%，14-18h為密集降雹時(shí)間段，4個(gè)小時(shí)占總次數(shù)的65.3%。冰雹最大直徑以1-5mm居多，5-10mm次之，二者占到總數(shù)的84.7%，最大直徑40mm出現(xiàn)在2006年9月20日夜間。5.3寶塔區(qū)是個(gè)冰雹頻繁出現(xiàn)的區(qū)域，中部和南部冰雹發(fā)生率高于北部，高密度區(qū)是柳林鎮(zhèn)次數(shù)達(dá)到43條，姚店、臨鎮(zhèn)、川口鎮(zhèn)為較高密度區(qū)分別為40、36、31條，南泥灣鎮(zhèn)最少僅有2條。5.4寶塔區(qū)冰雹致災(zāi)危險(xiǎn)性中等危險(xiǎn)區(qū)到高等危險(xiǎn)區(qū)涉及全區(qū)大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中高等危險(xiǎn)區(qū)有柳林、姚店、棗園、南泥灣、川口，極低危險(xiǎn)區(qū)在麻洞川、青化砭、馮莊、橋溝。Reference：[1]曹雪梅，蔣小莉，王凌軍，等.延安寶塔區(qū)近十年冰雹時(shí)空分布與歷史狀況對(duì)比[J]，陜西氣象，2016（1）：13-16.[2]延安市地方志編纂委員會(huì)，延安地區(qū)志[M].陜西:西安出版社，2000:147-150.[3]溫克剛，翟佑安.中國(guó)氣象災(zāi)害大典·陜西卷[M].北京:氣象出版社，2005:118-138.[4]陜西省水土保持局，延安市農(nóng)