基于最优分割法的上海市暴雨和大风致灾阈值研究

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2025.01.012

气象与环境学报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (1): 97-103.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2025.01.012

基于最优分割法的上海市暴雨和大风致灾阈值研究

杨辰¹, 王强², 穆海振¹, 孙一²

1. 上海市气象局, 上海 200030;
2. 上海市气象灾害防御技术中心, 上海 200030

收稿日期:2023-06-15 修回日期:2023-10-12 出版日期:2025-02-28 发布日期:2025-02-28
作者简介:杨辰,男,1988年生,高级工程师,主要从事气象灾害风险分析与研究,E-mail:yangc@lightning.sh.cn。
基金资助:
上海市2020年度“科技创新行动计划”社会发展科技攻关定向项目(20DZ1200403)资助。

Study on the disaster threshold of rainstorm and gale in Shanghai based on optimal division method

YANG Chen¹, WANG Qiang², MU Haizhen¹, SUN Yi²

1. Shanghai Meteorological Service, Shanghai 200030, China;
2. Shanghai Center for Meteorological Disaster Prevention Technology, Shanghai 200030, China

Received:2023-06-15 Revised:2023-10-12 Online:2025-02-28 Published:2025-02-28

摘要/Abstract

摘要： 基于2012—2021年上海市气象灾情数据,对气象条件致灾规律进行分析并引入最优分割法,得到分区的暴雨和大风致灾阈值指标。结果表明:平均小时雨强30.7 mm·h^-1、6 h累积降水量64.5 mm和24 h累积降水量91.7 mm以上的降水会导致内涝积水,12.4 m·s^-1以上的风速会导致大风灾害。不同区域的致灾阈值存在较明显的差异,对于暴雨阈值,中心城区的1 h雨强阈值普遍高于郊区,但24 h累积降水量阈值明显低于郊区;对于大风阈值,中心城区的大风致灾阈值要明显小于郊区。构建的上海各区的致灾阈值指标,可为各区气象灾害防御和城市治理提供参考。

关键词: 致灾阈值, 暴雨灾害, 大风灾害, 报警灾情

Abstract: Based on meteorological disaster data in Shanghai from 2012 to 2021,this study investigated the mechanisms by analyzing the disaster regularity of meteorological conditions trigger disasters and employs an optimal division method to derive district-specific threshold indicators for rainstorm and gale disasters.The results show that the average precipitation with an hourly rainfall intensity over 30.7 mm,6-hour cumulative rainfall over 64.5 mm and 24-hour cumulative rainfall over 91.7 mm are prone to induce waterlogging,and the average wind speed over 12.4 m·s^-1 are associated with gale disasters.There are significant differences in the disaster threshold among different administrative regions.For the rainstorm,the hourly rainfall intensity threshold in downtown area is generally higher than that in suburban areas,but the 24-hour cumulative rainfall threshold is obviously lower than that in suburban areas.For strong wind,the threshold of disaster caused by strong wind in downtown area is significantly lower than that in suburban areas.This study provides a quantitative reference for meteorological disaster prevention and urban governance in each district of Shanghai by developing the disaster threshold.

Key words: Disaster threshold, Rainstorm disaster, Gale disaster, Disaster alarms

中图分类号:

P429

杨辰, 王强, 穆海振, 孙一. 基于最优分割法的上海市暴雨和大风致灾阈值研究[J]. 气象与环境学报, 2025, 41(1): 97-103.

YANG Chen, WANG Qiang, MU Haizhen, SUN Yi. Study on the disaster threshold of rainstorm and gale in Shanghai based on optimal division method[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2025, 41(1): 97-103.

参考文献

[1] 卢耀健,刘合香,李广桃.影响广西的台风极端灾害趋势风险分析[J].海洋预报,2021,38(2):31-41.
[2] 孙玉龙,王丽荣,张琪,等.河北省强降水对道桥影响的致灾阈值研究[J].气象与环境科学,2022,45(5):71-77.
[3] Zhai P,Zhang X,Wan H,et al.Trends in total precipitation and frequency of daily precipitation extremes over China[J].Journal of Climate,2005,18(7):1096-1108.
[4] 杨辰,王强,顾宇丹.上海市城市暴雨内涝评估建模及模拟研究[J].气象,2017,43(7):879-886.
[5] 杨辰,潘顺,严岩.基于自然语言识别的上海市报警灾情数据识别及其气象灾害特征分析研究[J].自然灾害学报,2021,30(3):142-150.
[6] 杨辰,王强,李海宏,等.基于频繁模式挖掘的上海市气象灾害致灾因子识别[J].灾害学,2023,38(2):141-149.
[7] 张斌,赵前胜,姜瑜君.区域承灾体脆弱性指标体系与精细量化模型研究[J].灾害学,2010,25(2):36-40.
[8] 尹占娥.城市自然灾害风险评估与实证研究[D].上海:华东师范大学,2009.
[9] 孟玉婧,白美兰,董祝雷.内蒙古山洪致灾阈值与定量化风险评估研究[J].暴雨灾害,2020,39(3):285-292.
[10] 侯林锋,李大卫,周新民.基于指标体系的浙江省地震灾害风险评估[J].华北地震科学,2019,37(4):23-28.
[11] 耿世波,聂哲,王瀛,等.辽宁暴雨诱发山洪灾害风险区划研究[J].气象与环境学报,2022,38(4):153-160.
[12] 徐宗学,陈浩,任梅芳,等.中国城市洪涝致灾机理与风险评估研究进展[J].水科学进展,2020,31(5):713-724.
[13] 赵珊珊,高歌,黄大鹏,等.2004—2013年中国气象灾害损失特征分析[J].气象与环境学报,2017,33(1):101-107.
[14] 宋瑞宁,任梦瑶,刘强,等.基于InfoWorks ICM模型的内涝预警降雨量阈值研究[J].水电能源科学,2021,39(2):5-8,73.
[15] 姬兴杰,李凤秀,朱业玉,等.河南省洛河上游暴雨山洪致灾临界面雨量的确定[J].气象与环境学报,2015,31(6):43-50.
[16] 史军,穆海振,杨涵洧,等.上海中心城区暴雨内涝阈值研究[J].暴雨灾害,2016,35(4):344-350.
[17] 顾宇丹.上海城市人口密集区强降水积水阈值研究[J].暴雨灾害,2016,35(6):590-595.
[18] 贺芳芳,杨涵洧,穆海振,等.上海地区短历时强降水致灾阈值探索[J].高原气象,2017,36(6):1567-1575.
[19] 金玲,张欣馨,陈佩燕,等.台风影响下的学校风灾风险评估模型研究——以浦东新区部分沿海学校为例[J].灾害学,2022,37(2):54-59,78.
[20] 韩志惠,谈建国,常远勇,等.基于气动特性的城市轨道交通行车安全预警方法[J].城市轨道交通研究,2017,20(10):63-68.
[21] 孙玉龙,王丽荣,张琪,等.基于优势分析法的河北省暴雨对房屋致灾阈值研究[J].气候与环境研究,2021,26(3):289-298.
[22] Blei D M,Ng A Y,Jordan M I.Latent dirichlet allocation[J].The Journal of Machine Learning Research,2003,4(3):993-1022.
[23] 刘丽华.自然灾害微博舆情的社会计算模型建构研究[D].武汉:武汉大学,2018.
[24] Fisher W D.On grouping for maximum homogeneity[J].Journal of the American Statistical Association,1958,53(284):789-798.
[25] 张继权,崔亮,佟志军,等.基于格网GIS与最优分割法的呼伦贝尔草原火灾风险预警阈值研究[J].系统工程理论与实践,2013,33(3):770-775.
[26] 欧阳艳敏,王长峰,刘柳,等.基于改进自适应最优分割法的风险预警区间模型研究:针对重大突发公共卫生事件[J].中国管理科学,2022,30(11):196-206.
[27] 李俊,武鹏林.改进的Fisher最优分割法在汛期分期中的应用[J].中国农村水利水电,2016,409(11):23-26,30.
[28] 吴金华,盛芝露,杜加强,等.1956-2017年东北地区气温和降水的时空变化特征[J].水土保持研究,2021,28(3):340-347,415.
[29] 上海市人民政府办公厅.上海市人民政府关于印发《上海市气象灾害预警信号发布与传播规定》的通知:沪府规
[2019] 19号[A/OL].(2019-04-17)[2023-02-21].https://www.shanghai.gov.cn/nw12344/20200813/0001-12344_58849.html.

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[1]	韩秀君,孙晓巍,李爽,王明华,李广霞,陈宇,王桂春. 辽宁暴雨致灾指标及灾害影响预评估[J]. 气象与环境学报, 2014, 30(6): 80-84.
[2]	盛永,陈艳秋,廖国进,黄阁. 0509号台风暴雨过程分析与暴雨灾害评估[J]. 气象与环境学报, 2006, 22(6): 29-33.