（自然地理学专业论文）广州主要气象灾害及其影响研究.pdf

广州大学硕士学位论文 摘要 气象灾害是影响最大、范围最广的自然灾害，我国是自然灾害影响严重的国 家之一。广州市地处“环境脆弱的珠三角”腹地，典型的大气环流特征、特有的 地理位置以及剧烈的人类活动等的影响使得广州成为多种气象灾害的多发区。广 州气象灾害具有灾种多、灾季长、损失严重等特征；加上迅速的城市化，灾害的 群发、频发特征也很突出；受全球变化及人类活动的影响，极端气象和气候事件 频发也成为近年广州气象灾害的典型特征。 本文在查阅大量相关文献及统计资料的基础上，以灾害系统强调的孕灾环 境、致灾因子、承灾体理论为基础，选取暴雨、台风、干旱、灰霾做为主要研究 对象，分析了这四个灾种的形成、特征和影响，特别是灾害链的作用过程。得出： 典型的亚热带季风气候、珠江三角洲海陆结合部的地形地势及高速的城市化作用 是广州气象灾害的最基本成灾作用。暴雨灾害最大的影响是对农田、设施的破坏， 最主要的灾害链是洪涝及泥石流、滑坡等次生灾害；台风灾害影响巨大，除了在 陆上的暴雨、洪涝次生灾害，还有在风暴潮、巨浪等海洋灾害；旱灾具有缓发性、 潜伏性、成灾面积大、灾害链广的特征，正确认识广州的城市供水与干旱的关系 是重视城市旱灾研究的基础；灰霾是广州最典型的城市气象灾害，对交通、健康 和环境生态都有严重影响，除了大气背景，城市化及人类活动是造成灰霾日益严 重的重要原因，因而控制人类活动是减少灰霾危害的最重要途径。 论文在对四个灾种研究的基础上，利用归纳和演绎的科学分析方法，并结合 实证、利用图表进一步明确了四种气象灾害系统特征和相互联系，特别是气象灾 害彼此之间及其与其他灾害、与厄尔尼诺、与自然人为因子等的相关性。 在灾害系统分析尤其是成灾机制和灾害链分析的基础上，文章设计了一个灾 害预警系统核心框架结构，并以降水尤其是强降水暴雨条件下的水型滑坡灾害 预警为例构建了一个气象灾害到其他灾害的预警系统模型。旨在为系统的灾害 预警及有效防灾减灾提供一个思路和借鉴。 关键词：气象灾害；影响；灾害链；灾害预警；广州 广州大学硕士学位论文 a b s tr a c t t h en a t u r a ld i s a s t e ri sa l w a y st h em a j o rr e a s o nt ob l o c kt h eh u m a ns o c i e t y d e v e l o p m e n t t h ed a m a g ec a u s e db yt h en a t u r a ld i s a s t e ri sm o r e a n dm o r ew i t ht h e e c o n o m i cd e v e l o p m e n t t h e r e f o r e ，t h ed i s a s t e rp r e v e n t i o na n dr e d u c t i o nb e c o m e s m o r ei m p o r t a n t a l o n gw i t ht h ea c t i o np l a no fi d n d rr u n n i n g , t h er e s e a r c ho f d i s a s t e r si sg e t t i n gab i gd e v e l o p m e n ti nc h i n aa n di nt h ew h o l ew o r l d t h ei n f l u e n c es c o p eo ft h em e t e o r o l o g i c a ld i s a s t e ri sm o s ta m o n gt h en a t u r e d i s a s t e r si nt h ew o r l d , a n do u rc o u n t r yi so n eo ft h ec o u n t r i e sw i t ht h es e r i o u s i n f l u e n c e g u a n g z h o nc i t yi sl o c a t e di nt h ec e n t e ro fp e a r lr i v e rd e n a ，t h a ti st h e w e a ke n v i r o n m e n t t h et y p i c a la t m o s p h e r i cc i r c u l a t i o nc h a r a c t e r i s t i c , t h es p e c i a l l o c a t i o na n dt h ea c u t eh u m a na c t i o n sm a k et h eo u a n g z h o uc i t yb e c o m e am u l t i p l e m e t e o r o l o g i c a ld i s a s t e ro c c u r r e dz o n e t h em e t e o r o l o g i c a ld i s a s t e ro fg n a n g z h o n c i t yh a st h ef o l l o w i n gc h a r a c t e r i s t i c s ：m u l t i p l ec l a s s e s , l o n gs e a s o n sa n dv e r y s e r i o u s l yl o s s t h er a p i du r b a n i z a t i o na l s om a k e st h e d i s a s t e rw h i c hh a p p e n sm o r e c o l l e c t i v e l ya n df r e q u e n t l y a c c o r d i n gt ot h ei n f l u e n c eo fg l o b a lc h a n g ea n dh u m a n a c t i o n s , t h ee x t r e m e l ym e t e o r o l o g ya n da t m o s p h e r ee v e n tf r e q u e n t l yo c c u ra n dt h e y b e t a ) m et h et y p i c a lm e t e o r o l o g i c a ld i s a s t e ro fg u a n g z h o uc i t y t h i sp a p e ri so nt h eb a s i so fc o n s u l t i n gal a r g ea m o u n to fr e l e v a n tl i t e r a t u r ea n d s t a t i s t i c a ld a t aa n do f s u p p o r t i n g o nt h e t h e o r y o fd i s a s t e r s y s t e m a b o u t d i s a s t e r - p r e g n a n te n v i r o n m e n t s ，d i s a s t e r - c a u s i n gf a c t o r s ，d i s a s t e r - b e a r i n gs t y l e s t h e n t a k e sf o u rk i n d so ft y p i c a lm e t e o r o l o g i c a ld i s a s t e ri n c l u d i n gr a i n s t o r m ，t y p h o o n , d r o u g h ta n dh a z eo fg n a n g z h o nc i t ya st h eo b j e c t s a n da n a l y z e st h a th o w d i dt h e y f o r m e d ，w h a ta r et h e i rc h a r a c t e r i s t i c sa n dw h a ta r et h e i ri n f l u e n c e s t h ea n a l y s i sf o r t h el i n k a g eo ft h ed i s a s t e ra n de s p e c i a l l ys t r e n g t h e n e dt h er e s e a r c ho ft h ed i s a s t e r c h a i n k n o w i n ga g a i nt h i sm a c h i n ew h i c hu r g e st h ed i s a s t e rp r o d u c t i o na n dc r e a t i o n i sn o to n l yt h eb a s et ou n d e r s t a n dd i m p l e , i n f l u e n c ea n dd e v e l o p m e n to ft h e d i s a s t e r s ，b u ta l s ot h ef o u n d a t i o no fd i s a s t e r sp r e v e n t i o na n dr e d u c t i o n b a s e do nt h er e s e a r c ho ft h ea b o v ed i s a s t e r s ，a n du t i l i z et h es c i e n t i f i cr e s e a r c h m e t h o d st oa n a l y z ea n dd e d u c e ，a n dh a si n v e s t i g a t e st h ec o r r e l a t i o na m o n gt h e s ef o u r 广州大学硕士学位论文 k i n d so fd i s a s t c r s t h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ed i s a s t e rc h a i na n dt h ei n s i d ea n do u t s i d e s t r u c t u r e i th a sr c s e a r c h e dt h er e p e a w - ，da d d i t i o nc y c l i ce f f e c ta b o u tt h er e l a t i o n s h i p a m o n gt h ea b o v ef o u rk i n d so fd i s a s t e r s ，o t h e rd i s a s t e r s ，e l n i n oa n dt h ef a c t o r s n a t u r a l - m a nm a d e 。 f o rt h e d i s a s t e rs y s t e m a n a l y s i s ，e s p e c i a l l yb a s e do nt h ea n a l y s i so ft h e m e c h a n i s mp r o c e s s e do ft h ed i s a s t e rc r e a t i o na n dd i s a s t e rc h a i n t h i sa r t i c l eh a s d e s i g n e dac o r ef r a m eo ft h ew a r n i n gs y s t e m ，a n dh a sm a d eae a r l yw a r n i n gs y s t e m m o d e lf o rw a t e rc o a s td i s a s t e ru n d e rt h es i t u a t i o no fr a i n s t o r m i tw i l lp r o v i d ea t h o u g h tf o rt h ee a r l yw a r n i n gs y s t e mf o rt h ed i s a s t e r s x 哆w o r d s ：m e t e o r o l o g i c a ld i s a s t e r , e f f e c t ，d i s a s t e rc h a i n , d i s a s t e rw a r n i n g , g u a n g z h o u m 广州大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指 导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引 用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律 后果由本人承担。 学位论文作者签名：蔓霞蒲日期：2 面7 年6 月7 日 广州大学学位论文版权使用授权书 本人授权广州大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 广州大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：亚既稽 导师签名：话套乙 日期：卅年钥罗e 1 日期：2 卯7 年莎月7 日 广州大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 自然灾害一直以来都是威胁人类生存和发展的重大障碍。据统计，在近2 0 年中， 突发性自然灾害已在全世界范围造成2 8 0 多万人死亡，受灾人口达8 亿之多，直接 经济损失超过1 0 0 0 亿美元。据统计，1 9 7 4 - 2 0 0 3 年问，全球共发生重大自然灾害6 3 6 7 次，因重大自然灾害死亡2 0 0 万人，因重大自然灾害无家可归1 8 亿人【1 6 1 。自然灾害， 尤其是气象灾害严重影响着全球各国，特别是发展中国家的经济和社会发展，甚至 直接威胁着社会稳定和生命安全。所以，灾害已经成为全球共同面对的重大问题。 1 9 8 7 年，第4 2 届联合国大会通过1 6 9 号决议，确定2 0 世纪最后十年为“国际 减轻自然灾害十年”( i d n d r ) , 简称“国际减灾十年”。旨在通过广泛的国际合作、 技术援助和转让、项目示范、教育与培训等手段，把当今世界各国，特别是发展中国 家由于自然灾害造成的人员财产损失以及社会和经济的影响减轻到最低程度即。在 4 4 届联大上又通过了国际减轻自然灾害十年行动纲要，这也标志着全球的防灾 减灾进入了一个新的阶段。2 0 0 6 年3 月2 3 日第5 6 个世界气象日，主题是“预防和 减轻自然灾害”，可见防灾减灾已经得到全球共同的关注。 我国是世晃上灾害频发、受灾面广、灾害损失严重的国家，自然灾害损失已位 居世界第三，常年受灾人口在2 亿人次以上。近年来我国每年因自然灾害造成的经 济损失高达1 0 0 多亿，占当年国民生产总值的3 6 ，重灾年份可超过6 2 1 o 广东省地处“典型气候脆弱区”，是自然灾害的多发省，每年都有不同程度的洪、 台风、旱、冻、咸、火、虫、病，以及酸雨、滑坡、泥石流、地震、赤潮等为患。 其中，台风、暴雨洪涝发生频率高、强度大，居全国之首。频繁而严重的气象灾害 给国民经济造成的损失十分惊人。据统计，2 0 世纪9 0 年代因自然灾害造成的全省直 接经济损失约1 1 6 7 亿元，而气象灾害造成的损失为1 1 5 5 亿元，占9 9 。在气象灾 害中，台风造成的经济损失所占比率为5 2 1 ，暴雨占2 6 9 ，低温冷害占1 7 8 ， 干旱占1 7 ，强对流占1 1 ，雷电占o 4 【l 】。一次极端的重大灾害造成的经济损 失触目惊心。 广州地处珠江三角洲，地理位置和气候条件特殊，广东的气象灾害在广州都有 发生，是一个自然灾害威胁严重的的大城市。尤以暴雨、洪涝、台风灾发生频发， 影响突出。据统计，从1 9 4 9 年至2 0 0 3 年全市共发生洪灾1 1 次、台风灾害2 1 次、 1 广州大学硕士学位论文 旱灾4 次1 6 , 7 1 。在同等灾害程度下，经济越发达，灾害造成的损失就越大。广州是我 国经济高速发展和城市化剧烈的特大城市，城市系统复杂、社会活动频繁强烈，气 象灾害损失较一般城市更加巨大。近年多种灾害和灾害损失都有随城市化和人为干 扰增大而明显增多的趋势。广州的发展目标是：精心打造经济中心、文化名城、山水 之都，建设成为适宜创业和适合生活居住的现代化大都市。因此，在现代化进程中， 防灾减灾已经成为备受关注的重要问题。 暴雨洪涝、台风、干旱、灰霾是影响广州的几个主要而典型的气象灾害，本文 在对广州气象灾害及其形成分析的基础上，对这四个灾种的形成机制、时空分布及 其灾害链影响进行了系统研究；并且针对主要气象灾害形成的灾害链系统，分析了 灾害之间的内在关联和作用机制，突出了灾害系统机制；最后以前文灾害成灾分析 和灾害链影响为基础，设计了一个基于g i s 和r s 平台的气象灾害预警系统结构框架， 对于系统减灾提供了一个思路借鉴。以期为城市防灾、减灾，及其城市规划、灾害 保险、城市安全及突发事件应急管理保障提供客观、时效的借鉴和参考。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 自然灾害研究 伴随联合国国际减灾十年( m n d r ) 活动的开展和国际减灾战略( i s d r ) 的实 施，减灾作为实施可持续发展的重要途径，己为学术界、经济与社会界所高度重视。 国际及国外有关各种灾害研究的机构己达1 0 0 多个，大多集中在有关灾害的社 会团体、高等院校核科研机构。这些机构除了负责为遭受自然灾害及其他灾害国家 协助组织联合国系统的救助措施，还大力开展各类灾害的预报、防控、救助对策的 服务和研究工作阎。研究课题主要有：自然灾害的内因和诱发因素研究，灾害发生特征 及其影响研究、灾情评估研究，防灾减灾和灾害管理研究。灾害研究方法多样而实 用，研究方法和手段可归纳为以下6 种：实地调查、现代g i s 和r s 技术的应用、信 息系统分析、专题制图、数理模拟、系统分析与综合研究。之前主要研究单一灾害 的的形成机制、时空分布和演化趋势。近年来灾害研究注重定性和定量的结合，开 展了关于灾害脆弱性评价、灾害风险评估、灾害区划和灾害预警系统方面的研究， 灾害风险评估、灾害系统研究成为新的研究热点1 2 3 - 2 6 1 。 在我国，马宗晋、杨达源、史培军、黄崇福、金磊等学者都从不同方面对灾害 进行过较为成熟和比较系统的研究i s - ”。他们不仅做了大量研究而且身体力行，积极 2 广，l i 大学硕士学位论文 推进灾害学的教学和科研发展。目前灾害学已经成为地理科学、环境科学、管理科 学、社会科学等相互渗透和交叉的新兴学科【1 3 - 2 e 。灾害学的研究以地理信息系统、 数理统计、动力模型等为基础，更加重视定量的灾害评估和灾害的区划、以及灾害 的监测、预警和系统管理。灾害、灾情、致灾因子、风险、灾难、脆弱性是与灾害 科学密切相关的几个常见术语：防灾、抗灾、救灾、备灾、灾害应急管理、保险与 再保险等是与减灾有关的常见术语。我国的灾害研究也正在与国际接轨，向灾害研 究前的沿方向迈进，尤其是对灾害链、灾害群、灾害风险评估、灾害脆弱性的评估 以及灾害管理方面的研究。重视灾害形成过程和成灾机制，包括时间上的蔓延和空 间上的扩展过程，特别是人为因素对承灾体易损性的影响及如何从最脆弱的人为因 子有效减灾等。从关注系统内外部影响因素对灾害发生的作用，来预警灾害1 2 7 - 3 2 。 1 2 2 气象灾害研究 气象灾害和地质灾害是对人类带来影响最大的自然灾害类别。根据联合国世界 气象组织统计，气象灾害占自然灾害总数的6 0 ，2 0 世纪以来我国气象灾害造成的 经济损失每年平均在1 0 0 0 亿元以上，以干旱洪涝最严重，约占灾害总损失的7 8 【2 1 j 。 随着经济社会的发展，灾害造成的损失急剧增加，我国的气象灾害的研究正不断深 深入。在研究方法、手段、服务方向上都有长足进展，正在由过去的单一、静态减 灾、救灾研究走向了现在的综合系统的防灾、减灾、管理控制体系发展。，蓼 目前，我国气象灾害研究主要在气象和科研部门的带领下开展，已经形成了气 象科学技术基础性研究、高新技术研究和应用开发研究体系。中国气象局拥有中国 气象科学研究院、中国气象局北京城市气象研究所、中国气象局沈阳大气环境研究 所、中国气象局武汉暴雨研究所、中国气象局上海台风研究所、中国气象局广州热 带海洋气象研究所、中国气象局成都高原气象研究所、中国气象局兰州干旱气象研 究所、中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所等9 个国家级科研院所。2 0 0 4 年科技部 批准中国气象局成立了灾害天气国家重点实验室。而从研究内容和重点看，以往的 研究主要是针对区域灾害特色和灾害的区域特色而进行的，针对单一灾种的成灾机 制、分布规律、趋势预测和减灾措施，偏于定性研究。近年r s 和g i s 等地理技术的 发展，为灾害研究提供了很多新的研究方法和手段。在全国很多地方建立了自然灾 害数据库，做到了属性数据和空间数据的有效融合。不仅开展对于灾害危险性、风 险性的定量研究，而且综合运用遥感技术监测灾情、运用地理信息系统工具开发灾 广州大学硕士学位论文 害预警和救灾系统，在灾害监测、预报、防灾、减灾、救灾以及气象服务方面取得 了非常大的收效【3 圳。 近年来随着人类活动的加剧，对自然环境的影响日益剧烈，气象灾害的发生频 率也明显上升。极端气候气象事件的频繁发生就是一个很明显的迹象。气象灾害具 有必然性、周期性，可防御性、随机性、群发性、区域性，社会性和风险性。防御 和减轻灾害必须了解和抓住灾害的这些特征。城市尤其是大城市是人类改造最大的 社会环境，气象灾害从形成到发展、演变都在城市中具有很多典型特征，灾害影响 和损失也比一般地区大。因此城市灾害研究已经成为城市安全和城市可持续发展关 注的重要内容。 1 2 3 广州气象灾害研究 广州是气象灾害的多发城市，以往也有很多关于气象灾害的研究。本文所主要 研究的暴雨、台风、干旱、灰霾气象灾害在之前也有很多人做过相关研究。中山大 学梁必琪的研究以及广州志、各区志中也有一些相关的记录【7 “1 1 。 台风、洪涝灾害是华南沿海影响最严重的气象灾害，梁必琪、唐晓春、刘春霞 等人1 4 2 - 4 9 对广东沿海台风( 热带气旋) 的生成、特征、影响、灾害链、灾情评估及 防御等做过较深入的研究；暴雨是形成洪涝灾害的直接而主要原因，以往暴雨研究 多集中在暴雨的大气物理条件和气象环境分析上 s o - 5 ：z ，曾昭璇、唐文雅等人【5 蛳l 则 对广州的洪涝特征及防洪进行了一定的研究；干旱灾害发生范围广，广州天然水资 源总量丰富，所以以往少有专门的广州干旱研究，有过一些广东、华南的旱涝研究瞄 5 7 1 ，但城市化和污染及人口增长带来的用水紧张形势日益严峻，尤其是近年频繁而 持续的干旱爆发和旱灾灾害链的广泛性要求和城市供水密切相关的干旱研究必须受 到充分重视【5 钆6 5 l ；灰霾是广州所在的珠三角城市群严重而突出的城市灾害，随着近 年灰霾现象和危害的的日益加剧，灰霾的研究日益受到关注，吴兑、刘攸弘等人睁硼 对灰霾的形成、影响和预警做过一定的研究。 总体来说，以往广州的气象灾害研究主要是针对单一灾种的特征、影响和防御， 本文在前人研究的基础上，从灾害系统特征、灾害链及灾害彼此组成的灾害链系统 研究广州气象灾害，是对前人研究的丰富和补充。 4 广州大学硕士学位论文 1 3 主要内容及创新之处 1 3 1 主要内容 广州市气象灾害特征、形成机制及发生概况； 广州市暴雨洪涝、台风、干旱、灰霾灾害的发生特征及其影响； 广州市主气象灾害链系统分析； 广州气象灾害预瞀核心框架结构设计。 1 3 2 创新之处 在对单一灾害的研究中，强调成灾的系统性和相互联系性，即注重了单一灾害 系统和多种灾害形成的灾害链系统的内部结构和外部联系，引用大量近年灾害实例 来分析，并用简单易懂的图表来表示这种关系； 。 利用灾害系统的成灾原理和灾害影响的灾害链效应，探索性的设计了灾害预警 系统核心框架并辅以水型滑坡作为例证。 1 4 工作流程及结构体系 收集资料：为了完成论文，本人曾多次走访广东省气象局、广东省三防办广州 市三防办、珠江水利委员会、广东省水利局、广州市民政局、广州地理所、广州地 方志编篡委员会等单位，并与有关人员进行了多次沟通。查阅了广东省自然灾害志、 广东省防灾减灾年鉴、广州市志、广州年鉴等大量文献，获得了广州近5 0 多年的降 水、气温、日照、灰霾等相关气象资料，以及部分气象灾害的历史资料；但由于目 前还没有专门的部门对灾害进行专业的管理和统计、部分资料的不对外公开，许多 资料只能零散获得和粗略整理，因而难以得到原始、系统的灾害记录和统计资料， 也比较难从大的区域灾害数据中提取以广州城市为统计单元的精确数据，使获取和 整理资料的工作量增大，结果却不能尽满如人意；这是本文研究的最大困难所在。 选定研究区域：广州地区。本文沿用2 0 0 5 年新行政区划前的行政边界，包括市 内老八区及周边番禺、花都、增城、从化。 明确研究目的：阐明广州主要气象灾害的生成机制和发生规律，研讨灾害尤其是 灾害链系统的内外联系，为区域防灾、减灾提供借鉴。 确定研究内容：广州气象灾害的主要特征，四种主要气象灾害的成灾机制、发生 特征及其灾害链影响；广州气象灾害链系统结构及特征。 5 广州大学硕士学位论文 突出研究重点：灾害在发生发展上的系统性。 图1 - 1 工作程序及内容体系 f i g 1 - 1f l o wc h a ta n dc o n t e n ts y s t e mf o rn u d yw a y 6 广州大学硕士学位论文 第二章广州气象灾害系统及概况 2 1 研究区基本状况 2 1 1 自然地理概况 2 1 1 1 地理位置 广州位于广东省中部，地域范围为1 1 2 。5 7 一1 1 4 。0 3 e ，2 2 。3 5 - 2 2 。5 8 n 。城区中心位于1 1 3 。1 7 e ，2 3 。0 8 7 n 。东连惠州市的博罗县及东莞市，西邻 佛山市的三水、南海、顺德，北靠清远市的清新县和佛冈县及韶关市的新丰县，南 接顺德市和中山市。广州除陆地外，尚有海域和岛屿。海岸北起虎门，南至洪奇沥， 全长9 0 余公里。广州2 0 0 3 年行政区划为“十区两市”( 图2 - 1 ) ，“十区”为越秀区、 东山区、海珠区、荔湾区、天河区、白云区、芳村区、黄埔区、番禺区和花都区，“两 市”为从化市和增城市。全市面积为7 4 3 4 4 k m 2 ，其中市区面积为3 7 1 8 5 0k r n 2 ，占 全市总面积的5 0 0 2 ，县级市面积为3 7 1 5 9 0k m 2 ，占全市总面积的4 9 9 8 【3 1 图2 - 1 广州示意图2 0 0 3图2 - 2 广州示意图2 0 0 5 f i g 2 - 1 s c h e m a t i c d r a w i n g o f g u a n g z h o u 2 0 0 3f 蟾2 - 2 s c h e m a t i c d r a w i n g o f g u a n g z h o u 2 0 0 5 广州2 0 0 5 年行政区划调整后，仍辖“十区两市”( 图2 2 ) ，新“十区”为越 7 广州大学硕士学位论文 秀区、荔湾区、海珠区、天河区、白云区、萝岗区、黄埔区、番禺区、南沙区和花 都区，两个县级市是：增城市和从化市。“两市”为从化市和增城市。 本文为了统计数据的统一和研究上的方便，基本上沿用2 0 0 3 年的旧行政区划。 即按市区( 老八区) 、番禺区、花都区、增城市、从化市为划分单元。 2 1 1 2 气候水文 广州地处南亚热带，其气候属于亚热带季风海洋性气候。全年暖热，年平均日 照时数为1 8 7 5 1 1 9 5 9 9 小时，年太阳总辐射量1 0 5 3 1 0 9 8 千卡，平方厘米，年平 均气温为2 1 4 2 1 8 0 ，日均气温都在0 以上。无霜期北部2 9 0 天，南部3 4 6 天。 年雨量充沛，但热季多雨，凉季少雨，有季节性干旱。夏秋有台风侵袭，多狂风暴 雨。由于雨热同期，极利于各种农作物的生长，但自然灾害威胁也较大，给农业生 产带来不利影响，如常见的农业气候灾害有低温阴雨、台风、暴雨和寒露风。雨季 与强光和高热同期，形成了相当高的气候生物资源潜力。冬夏季风的交替是广州季 风气候突出的特征。 广州河流水系属珠江三角洲河口区。由于广州雨量较丰富，河流水网特别发达， 主要的河流有流溪河和增江，此外还有为数众多的山塘、水库及地下水。其中河流 多年平均径流量达4 7 亿m 3 ，丰水年径流量达1 1 1 3 亿m 3 ，枯水年径流量达5 6 3 8 亿m 3 。同时，广州地处南方丰水区，过境水资源相对丰富，总量达1 2 4 5 亿m 3 ，为 本地水资源的1 5 倍p 。 2 1 1 3 地质地貌 广州市处于华南地块中的粤中海西拗陷区。区内主要构造骨架为东西向构造岩 浆岩带，即北部的佛冈东西向大岩基带，以及增城隆起区、珠江口断陷带，北东向 新华夏系广从断裂带以及其相伴生的拗陷带。根据广州市地址构造的特征，全市可 以划分为花北一从化燕山期花岗岩侵入岩分布区、广花海西拗陷区、增城加里东隆 起区和珠江口断陷区四个地质单元。丽广州地势特征为东北高、西南低，呈东北向 西南倾斜。由东北部山地一中低山地及丘陵地一台地与平原区逐渐过渡。其中常见 的是珠江三角洲平原，其是由河海合力淤积所成的近代冲积平原，海拔多在1 0 米以 下，地势低平，土壤肥沃，农业发达【7 。 2 1 1 4 土壤植被 广州市地形地貌复杂，母岩母质类型多样，水文地质条件亦各有差异，形成了 多样类型的土壤。地带性土壤以赤红壤为主，分布具有垂直分布和地域性分布的特 点。其中垂直分布表现为海拔4 0 0 m 以下为赤红壤地带，海拔4 0 0 - 8 0 0 m 形成红壤， 8 广州大学硕士学位论文 8 0 0 m 以上为黄壤。地域性分布一是河流冲积平原，如广花平原、增江中下游平原； 二是白云区九佛至增城一带的丘陵台地；三是珠江三角洲平原区域。耕作土壤广泛 发育。 广州市植物种类丰富，多达数千种，分隶于1 0 0 0 多个属，主要代表科有壳斗 科、安息香科、山茶科、木兰科、樟科、冬青科、桑科、梧桐科、山龙眼科和芭蕉 科等。由于这里位于热带植被北缘，因此，植被也就与生态环境相适应而具有热带 和亚热带的过渡性质。如北部山地亚热带常绿针阔叶混交林，中部丘陵平原亚热带 季风常绿阔叶林和南部丘陵三角洲平原亚热带常绿季雨林川。 2 1 2 社会经济情况 2 1 , 2 1 社会经济 广州经济发展迅速，从1 9 9 2 年开始，广州的综合经济实力跃居全国1 0 大城市 的第3 位。尤其是“九五”以来，广州的经济实力和综合竞争力更为显著增强。2 0 0 4 年广州生产总值( g d p ) 突破4 0 0 0 亿元大关，达到4 1 1 5 8 亿元，比上年增长4 5 。 三次产业的比重为2 8 1 ：4 4 1 6 ：5 3 0 3 ，均保持了较快增长。按户籍人口计算，全年 人均g d p 为5 6 3 万元，增长1 3 7 ；按当年平均汇率折算，约合6 8 0 0 美元，。在国 内大城市中位居前列。三大产业结构( 图3 ) 从建国到2 0 0 4 年产业结构发生了明显 的改变，第一产业比重明显降低，第二产业地位突出，第三产业稳中地位日益牢固， 总体看产业结构日趋合理p 。 蕾 璺 第一产业 口第= 产业 口鼻i 三产业 图2 3 广州产业结构变化 f i g 2 - 3 c h a n g e o f c m a n g z h o u i n d u s t r i a l s t r u c t u r e 广州经济发展最突出的特点是包括商业、旅游业、餐饮业和信息、金融、房地 产服务业等在内的第三产业十分发达。2 0 0 2 年，全市第三产业实现增加值1 6 6 8 5 5 亿元，占全市国内生产总值的比重达5 5 5 9 ，第三产业对经济增长的贡献率达5 5 9 ，达到中等发达国家水平。广州经济发展的另一突出特点是，对外开放程度比较 9 广州大学硕士学位论文 高，对外经济贸易发达。据统计，改革开放以来，广州外贸出口年均增长达2 1 ， 在全国1 0 大城市中排第2 位。已有6 0 多个国家和地区的客商前来广州投资，在广 州设立了8 0 0 0 多家外资企业和2 0 0 0 多个办事机构p 2 1 2 2 人口和居民生活 广州是我国的人口过千万的超大型城市。2 0 0 2 年3 月底，广州行政区域内人口 ( 含户籍人1 3 和流动人口) 已突破千万大关，其中市区人1 3 已经超过了6 0 0 万人，市区 平均每天流动总人口达3 0 0 多万人。是名副其实的不设防城市。其中常住户口人数 7 1 7 1 3 万人，比2 0 0 1 年增加1 1 2 4 万人。全市人口出生率8 6 4 ，人口自然增长率 3 1 0 。 广州人生活水平和消费水平随着经济发展水涨船高。2 0 0 4 年全市职工平均工资 为3 1 0 2 5 元，增长9 9 。城市居民家庭人均可支配收入达1 6 8 8 4 元，增长1 2 5 。 全面取消农业税，大幅度减轻农民负担，农村居民家庭人均纯收入达6 6 2 5 元，增长 8 1 ，扣除价格因素，实际增长2 9 。全年城市居民和农村居民家庭人均消费性和 服务性消费支出均保持较高增长，在全国处于前列p 。 2 1 2 3 城市建设 近年来，随着经济的快速增长和城市综合实力的显著增强，广州明显加大了城 市建设的力度。从1 9 9 8 年秋开始，广州开始实施城市建设管理“一年一小变”、。三 年一中变”、“2 0 1 0 年实现一大变”的战略。“九五”时期( 从1 9 9 7 至2 0 0 1 年) ， 全市城市建设投资总额达6 1 0 亿元，相当于前8 个五年计划总和的3 倍。现在广州 已全面成功实现了“一年一小变”。“三年一中变”的目标，城市面貌发生了广泛 而深刻的变化。可以说，在短期内城市面貌发生如此巨大变化，不仅是广州城建史 上的奇迹，就是在整个中国乃至全世界的城市建设史上也不多见。 高速的经济发展和城市建设，也带来了很多城市生态和环境问题。如城市热岛 效应显著，大气污染、水污染加剧、人居环境恶化都是人类活动的严重后果。也成 为各种城市灾害发生的重要人为因素。 2 2 灾害系统基本原理 2 2 1 灾害系统及成灾机制理论 按照灾害系统理论【1 7 - 2 0 1 ，灾害( d ) 是地球表层孕灾环境( e ) 、致灾因子( h ) ， 承灾体( s ) 综合作用的产物。 广州大学硕士学位论文 孕灾环境是指由大气圈、岩石圈、水圈、生物圈、物质文化( 人类技术) 圈所组成的综合地球表层环境，但它不是这些要素的简单叠加，而是体现在地球表 层过程中一系列具有耗散结构特性的物质循环和能量流动以及信息与价值流动的非 线性组合。孕灾环境具有地带性或非地带性，波动性与突变性，渐变性和突变性。 致灾因子是指可能造成财产损失、人员伤亡、资源与环境破坏、社会系统混乱 等的孕灾环境中的异变因子，它是灾害的直接诱发因素，包括自然、人为和环境三 个系统。一般主要分为自然致灾因子和人为致灾因子。 承灾体是人类及其活动所在的社会与各种资源的集合，包括人、牲畜、土地、 建筑、道路、管线、矿山、港口、车站等。没有承灾体就没有灾害作用的对象，也 就没有经济损失和人员伤亡，没有损失就不构成灾害。所以，承灾体的特征决定灾 害的危险性程度，承灾体经济越发达、人口越集中，其脆弱性就越强，遭遇灾害的 风险就越大。需要指出的是人类既是承灾体，同时又是致灾因子。 致灾因子( h ) 是灾害产生的充分条件，承灾体( s ) 是放大或缩小灾害的必要 条件，孕灾环境( e ) 是影响致灾因子和承灾体的背景条件。任何一个特定地区的灾 害都是h ，e ，s 综合作用的产物。因此，广州的气象灾害的产生也是特定的孕灾环 境下，各种致灾因子对承灾体产生的超过承载能力的气象异常结果。 由以上分析可以看出，孕灾环境、致灾因子和承灾体的相互作用共同决定着灾 害的特征、时空分布规律、危险性及易损性。因此，气象灾害是孕灾环境、教因 子与承灾体时空耦合的综合效应，在灾害的形成过程中，三者缺一不可。 2 2 2 灾害链 许多自然灾害，特别是等级高强度大的自然灾害发生以后，常常诱发出一连串 的次生灾害接连发生，这种现象叫灾害连发性或称灾害链。灾害链是由某一种致灾 因子或生态环境变化引发的一系列灾害现象，并可划分为串发性灾害链与并发性灾 害链两种。如暴雨引发滑坡、泥石流地质灾害，因干旱而过量抽取地下水引发地面 塌陷等都属于常见的串发性灾害链，这些接连发生的灾害在成因上具有直接的因果 关系；而有时候在一定时间内有些灾害在没有直接因果关系但在成因上同源，在空 间分布上同步，如在太阳活动高潮期，旱灾、洪涝、地震、矿井突水突瓦斯等自然 灾害常接连发生，构成并发性灾害链。史培军在总结前人的基础上，提出了台风- 暴 雨、寒潮、干旱和地震四种常见灾害链n 刀。 n 广州大学硕士学位论文 灾害链具有因果关联性、现象复杂性、人为叠加性等几个主要的特征。灾害链 是灾害空间上的群发性和时问上的蔓延性的综合表现，由于承灾体的不同，灾害链 对灾害呈现不同的放大效应，产生不同的灾害影响。前人也有一些具体灾种的灾害 链研究，如梁必琪、唐晓春、刘江龙f 4 2 据犏辑6 0 l 等对广东的灾害链进行过一定的研 究。近年来建立自然灾害链的预警预报系统及有关的应急机制已经成为非常迫切的 问题。因为灾害链的预警预报不仅仅针对单一灾害所产生的危害，而且关注灾害带 来的连锁反应来控制次生灾害和切断灾害链，建立这种灾害链的应急机制，能够适 时对各种灾害采取应急及避难措施。目前我国在地震、滑坡等地质灾害的预警方面， 已经取得一定的成果。但气象灾害预警研究相对还比较薄弱，基本停留在灾害的气 象监测和信号预警层次，深层次、宽领域的气象灾害研究还急待加强。 2 3 广州气象灾害概况 广州地处华南珠江三角洲北缘，海陆结合部，是自然灾害多发地区。历史上曾 发生洪灾、强对流天气引起的暴雨、热带气旋、龙卷风、冰雹等灾害性天气、旱灾、 地震、流行病等自然灾害。气象灾害的发生尤为突出，损失尤为明显。台风、暴雨、 洪涝、干旱、低温冷害( 寒露风、寒潮、倒春寒等) 、雷电对流、高温、浓雾等多种 气象灾害均对有发生。 据史料记载，从1 8 9 9 年到1 9 4 9 ，广州地区共有记载的洪灾2 6 次，热带气旋灾 害1 1 次，旱灾9 次，4 - - 3 “级至5 级地震灾害3 次。1 9 5 0 年至1 9 9 9 年共有洪灾1 0 次，热带气旋灾害2 1 次，旱灾4 次，3 级以上地震2 3 次( 广州珠江三角洲地区) 。 近百年来，广州几乎每年都存在不同程度的自然灾害，且呈不断增长趋势。纵观广 州自然灾害的类型，洪涝灾害居于最突出的位置，解放5 0 年中广州由自然灾害造成 的直接经济损失约为4 5 亿元，年均灾损占全市国内生产总值的0 3 ，其中洪涝损失 约占总灾损的5 2 3 1 ；热带气旋灾害也相当突出，热带气旋灾害除其本身的直接损 失外，更表现在它带来的暴雨、风暴潮所形成的洪涝灾害损失占总灾损的3 7 3 1 ； 至于旱灾，在全国说不算严重，但发生频率也不低，且与北方极少同步性【“6 。严 重的自然灾害，已成为广州可持续发展的制约因素。 广州是华南乃至我国经济发达大城市，城市工业、人口、建筑及城市生命线( 交 通、管道、缆线等) 密集，因此灾害带来的影响更大。 广州大学硕士学位论文 2 4 广州地区气象灾害成灾机制分析 2 4 1 孕灾环境是灾害产生的前提条件 广州气象灾害形成的孕灾环境归纳来看主要是气候气象环境、地形地貌环境、 地质水文环境、土壤植被环境和城市化明显的人为环境。 广州地处华南，珠江三角洲北缘，是典型的亚热带季风气候。季风气候明显， 因而降水有明显的季节分布；降水明显的分配不均，加上北高南低的地势，阻碍和 影响着气流的通畅运动；处于海陆结合部，城市化迅速、人类活动强烈，导致大气 变化迅速、扰动强烈。典型的大气环流、北高南低的地势特征、显著的城市化环境 这些条件共同作用，孕育了广州气象灾害生成的最重要环境。 不同灾种孕灾环境要求也是不同的。例如暴雨洪涝产生除了基本的气象因子外 和地形地貌及土壤植被及防洪工程现状关系最为密切；而干旱则与降水、植被、土 壤，水文及城市用水量最为密切；台风灾害的生成及强度则主要与海陆相互作用、 城市抗灾、防灾能力最为相关。 2 4 2 致灾因子是气象灾害发生的直接原因 致灾因子是产生灾害的最直接而充分的条件，一般分为自然致灾因子和人为致 灾因子。大气不稳定、三角洲地形和北高南低的地势及其明显的海陆相互作用及其 人类活动对对自然环境的影响及其造成的城市效应等是广州气象灾害产生的最主要 因子。同样，不同灾种的致灾因子和致灾强度也是不同的。例如北高南低的地势和 城市不透水地面及排水管道的不畅是形成洪涝和城市内涝的的主要的因子，而工业、 生活用水的增加而形成的用水紧张和水资源的相对不足，相对于一般干旱半干旱地 区的气象干旱对广州的影响更加显著，也是未来城市用水的最大障碍，因此针对区 域自身特点找出导致某灾种和形成其灾害链的最直接、显著的致灾因子，对区域减 灾具有重要意义。形成和影响广州地区气象灾害及其灾害链的致灾因子可以概括为 以下几类： 2 4 2 1 气候气象因子 广州属于典型的南亚热带季风气候，季风的强弱和进退对广州气候和