《气象灾害调查与风险评估 台风》征求.docx

ICS 07. 060CCS A47QX中华人民共和国气象行业标准XXT XXXXX-XXXX代替XX/T气象灾害调查与风险评估台风Meteorological disaster investigation and risk assessment - typhoon（点击此处添加与国际标准一致性程度的标识）（征求意见稿）（本草案完成时间：2022年9月15 B）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。XXXX -XX-XX 实施XXXX -XX-XX 发布中国气象局 发布目 次1范围12规范性引用文件13术语和定义14灾害调查14.1 资料要求14.2 灾害事件调查24.3 灾害损失调查25灾害风险评估25. 1 危险性评估25. 2承灾体指标25. 3灾害风险评估3附录A （资料性）台风灾害事件调查表4附录B （规范性） 台风引起的降水客观化分离方法 6附录C （规范性） 台风引起的风速分离方法 9附录D （规范性）台风风雨因子危险性评估相关参数确定方法10附录E （规范性） 信息扩散技术 12附录F （规范性） 常见承灾体参考指标 13附录G （规范性） 灾害风险评估分级方法 错误!未定义书签。参考文献14 l,-1刖百本文件按照GB/T 1. 1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国气象防灾减灾标准化技术委员会(SAC/TC345)提出并归口。本文件起草单位：国家气候中心、福建省气象局、广东省气象局、广西壮族自治区气象局、浙江省 气象局、中国气象局上海台风研究所、中国气象局公共气象服务中心、中国气象局气象干部培训学院。本文件主要起草人：尹宜舟、王国复、吴滨、郑璟、李艳兰、陈海燕、陈佩燕、张晓美、张昕。气象灾害调查与风险评估台风1范围本文件规定了台风灾害调查与风险评估的内容和方法。本文件适用于陆上台风灾害调查、风险评估、服务等业务和科研。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版木（包括所有的修改单）适用于木 文件。GB/T 19201-2006热带气旋等级GB/T 352272017地面气象观测规范风向和风速GB/T 35228-2017地面气象观测规范降水量QX/T 574-2020气候指数台风3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1热带气旋 tropical cyclone生成于热带或副热带洋面上，具有有组织的对流和确定的气旋性环流的非锋面性涡旋的统称，包括 热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风。来源：GB/T 19201-2006 定义2.1注1：在我国，般将热带风暴及以上级别的热带气旋统称为台风。3.2日最大风速 daily maximum wind speed一日内10分钟平均风速的最大值。来源：QXrr 574-2020 定义3.2注2：通常以北京时20时为日界，一日是指前一日20时至当日20时。注3：单位为米每秒（ms） .3.3日降水量 daily precipitation一日内的累计降水量。来源：QX/T 574-2020 定义3.3注4：通常以北京时20时为日界，-日是指前一日20时至当日20时。注5：单位为亳米（mm）。3.4台风过程降水量 precipitation of typhoon process台风影响期间的累计日降水量。注6：单位为毫米（mm）。4灾害调查使用符合GB/T 352272017、GB/T 352282017要求的逐口降水量和口最大风速资料。台风资料采 用中国气象局热带气旋最佳路径数据集（httpstcdata. typhoon. org. cn） o承灾体信息应根据所需评估的对象进行收集整理，原则上应为近5年来数据。4.2 灾害事件调查台风灾害事件调查内容包括台风事件基本信息和致灾因子两部分（详见附录表A. 1）。致灾因子采 用的是台风影响过程中的最大日最大风速（MW）.过程降水量（AP）、过程最大日降水量（MP） o台风 引起的降水和风速资料可采用客观分离方法得到，降水分离方法见附录B,风速分离方法见附录C。若为统计单元登陆台风，按照实际情况填写。对于非登陆台风，满足下述任一条件则可认为是影响 台风：a）造成灾害损失；b）由台风引起的风、雨因子数值满足区域评估起点，评估起点确定方法可参考附录D。统计单元内台风影响起止时间调查可选择下述任一方式进行：a）依据历史记录：b）依据存在台风引起的风、雨观测值的时间；c）依据台风进入和离开统计单元外围缓冲区的时间，一般采用300 km。4.3 灾害损失调查基于权威机构发布的灾害损失信息以及出版物、文献记载、工作记录等，调查统计单元内由台风引 起的灾害损失，调查内容见附录表A.2。5灾害风险评估5.1 危险性评估5.1.1 单因子危险性根据统计单元内历史上受台风影响过程中的AP和MP因子，按照下式计算该统计单元各因子危险 性：LHi=W（Wi，/ 先，）1 = 1式中：H1致灾因子的危险性，MW、AP和MP因子分别计算；L致灾因子的分级区间个数，根据统计区域内因子特征进行确定：住,致灾因子了第1区间权重系数，可以采用附录D推荐的方法进行统计；Ph致灾因子了第/区间致灾因子出现的累积概率，计算方法见附录E。5.1.2 综合危险性按照下式计算最终的台风灾害致灾因子危险性（必：H = 5 + S（"叱 ）（2）式中：风因子权重系数，计算方法见附录D；雨因子权重系数，计算方法见附录D；hMW因子危险性；H对AP因子危险性；H出'MP因子危险性。5.2 承灾体指标5. 2.1暴露度指标根据统计单元内的承灾体信息，按下式计算承灾体暴露度因子（E）： NE = -（3）式中： “一 统计单元内的承灾体数量； 5统计单元的面积。常见承灾体暴露度指标可参考附录F。5.2.2脆弱性指标承灾体脆弱性指标，由承灾体内部属性、易损性等组合而成。承灾体内部属性一般由其构成决定, 易损性可采用多年平均受灾率来统计。木文件中脆弱性指标（V）计算公式如下：V = XXy（4）式中：承灾体内部属性；Y-承灾体易损性，在灾害损失资料较为完备的情况下考虑。 常见承灾体脆弱性指标及计算方法可参考附录F。5. 2.3指标规范化在统计范围内，根据统计单元内要素分布，对于非比重类的暴露度或脆弱性要素进行规范化处理, 公式如下：!x ,lg-+l 当X 时XQjiI （5）-当XV。时a 式中， X原值；L规范化处理后的指标值；基本值，为所有统计单元样本平均值与0. 5倍标准差之和。5.3灾害风险评估基于统计单元内致灾因子危险性指标（M、承灾体暴露度（皮和脆弱性指标（JO ,分别计算各 承灾体的风险指标（心，计算公式如下：R = H×E×V（6）根据评估结果及实际经验，采用标准差组合方法进行风险等级划分（表1）, 一般划分为五个等级，即 高、较高、中、较低、低。表1灾害风险等级标准等级值等级名称标准（标准差）I局Rm (ave+ )II较高(ave+O. 5 ) R<(ave+ )III中(ave-0. 5 o ) R< (ave+0. 5。)IV较低(ave- O)WR< (ave-O. 5。)V低R<(ave-)注：ave为区域内非0风险值均值，。为区域内非0风险值 行适当调整标准差，各地可根据区域实际数据分布特征，对上述分级标准进附录A（资料性）台风灾害事件调查表表A. 1统计单元历次台风灾害事件及致灾因子调查表填表字段单位台风1台风2.填表说明（一）台风事件-台风编号填写格式为“yynn” ,下同台风名称-填写格式为:英文名（中文名）；若无中文名，只填英文：若无中英名，填nameless,下同是否本地登陆填是或否登陆时间若登陆，填写格式为wVyyymmddhhmm,登陆强度米/秒若登陆，填登陆强度，若不是则不填影响开始时间年月日填写格式为“yyyymmdd”影响结束时间年月日填写格式为“yyyymmdd”（二）致灾因子过程最大风速米/秒有记录以来，一般采用10分钟平均风速过程累积降水量受米有记录以来过程最大日降水量亳米有记录以来表A.2统计单元历次台风灾害事件灾情调查表填表字段单位台风1台风2台风编号-台风名称-（-）人口受灾情况受灾人口万人死亡人口人失踪人口人（二）房屋受灾情况倒塌房屋数量间损坏房屋数量间（三）农业受灾情况农业受灾面积平方公里农业绝收面积平方公里（四）直接经济损失情况直接经济损失万元（五）道路受灾情况公里损毁长度米附录B（规范性）台风引起的降水客观化分离方法B.1不同雨带分离B.1.1邻站降水率计算邻站降水率计算公式为：，B/C ,当月>0时4,当0=0时（B.1）式中：ri一一第i站点的邻站降水率，如检查站点数为Q, i取1, 2,，QiB 一一邻站降水量大于0的站点数；C一一第i站点的邻站总数，邻站定义为与当前站点距离小于200 km的站点;P,一 第i站降水量。8.1.2 潜在雨带中心选取按以下步骤操作，选取潜在雨带中心（假定符合要求的站点数为E）： a）将降序排列；b）选择彳最大的站点为第一个潜在雨带中心；c）检查另外Q-I个站点，当（且仅当）满足关系式（B.2）时，可被选定为潜在雨带中心。p（0 > 0, r（z） > j,且ddc （B.2）式中： R0一一常数，本文件中取为0.4； d 一一检查的第i站点与已入选为潜在雨带中心之间距离的最小值，单位为千米（km）； dc 一一距离常数，一般取值为300 kmo8.1.3 雨带及其站点识别对入选潜在雨带中心的站点（总数为E）依次进行以下步骤，共得到G （GE）个相互独立的 雨带.a）当且仅当该站点未隶属于任何已定义雨带时，它隶属于一个新的雨带1。b）如果站点i隶属于雨带1,则对于它的任何一个未隶属于任何己定义雨带的邻站，当它满足下 列条件之一时，则该邻站隶属于雨带1：1） Pi 5,且 4K）:2） pi > 0,且4 0.5。c）对新入选雨带1的站点，重复步骤b）,直至找不到任何满足条件的邻站时，回到步骤a） o8.1.4 雨带边缘确定雨带边缘确定仅限于所有未隶属于任何己定义雨带的有降水站点进行,对这样的站点分别做如下处 理：a）统计出各已识别的雨带中的站点为其邻站的站数；b）找出站数最大的雨带，当站数大于等于1时，则认为站点属于这个雨带，否则为离散降水 站点；c)上述两步骤重复一次或多次，将G个相互独立的雨带和一些离散的降水站点分离开来。B.2台风雨带识别B. 2.1潜在台风雨带筛选对于雨带1,满足式(B.3)、(B.4)任意一个关系式时，可以定义为潜在台风雨带。Ab <4+ %M (B3)Z%8.0 (B.4)/=I 式(B.3) 、 (B.4)中: Dlb 一一台风中心与雨带1的加权重心之间的距离； D0 一一绝对台风降水距离控制阈值，见表B.1； Dmin 一一台风中心与所有站点之间距离的最小距离，当台风登陆时取为0； l 一一雨带1所拥有的站点数。 Vi一一距离的函数，取值见式(B.5)；表B.1台风引起的降水分离方法参数设定分类台风中心附近最大风速 m/s绝对台风降水距离控制阈值(A)km台风范围控制阈值()km远距离台风点< 17.220050017.2,24. 5)30070024.5,32. 7)4009002 32.75001100近距离台风点< 17.23007002 17.25001100注：当台风中心距离中国大陆或台湾岛、海南岛30Okm以内时，定义为近距离台风点，否则为远距离台风点。匕=«式中：4.i台风中4.0, 当叱 300 + 4ll2.0， 当300+Omin <4, 400+/n1.0，当400+2dn<4,500 + 4n(B5)0.5，当500+/n<4.i600+/n0.0, 其他心与雨带1中站点i之间的距离。8. 2.2完整的台风雨带确定对于任一有降水的站点"如果它满足下列条件之一，则该站点隶属于台风雨带:a） Di < D0 ( Dr j为台风中心与站点i之间的距离)；b） Drj < ，且站点i率属于某一潜在台风雨带（R为台风范围控制阈值，见表B.l） o通过上述过程，得到完整的台风雨带，若整条台风雨带的站点数不超过3个时，则认为无台风降水。附录C（规范性）台风引起的风速分离方法根据台风6小时路径段对应的平均强度等级确定扫描半径，见表C. 1。若气象站点在扫描范围内，则认为该站风速受到台风影响；另外，若某站降水由台风引起，则自动 认为该站风速也是由台风引起。表C.1台风引起的风速分离扫描半径台风平均强度 m/s扫描半径 km< 17.210017. 2, 24. 5)15024. 5, 32. 7)20032. 7,41.5)25041.5,51.0)300 51.0350附录D（规范性）台风风雨因子危险性评估相关参数确定方法D.1样本集整理基于调查到的统计单元台风信息，提取出具有直接经济损失记录的样本及其对应的致灾因子。直接 经济损失按照下式进行价格订正：MLossi = ×Lossi（D.1）式中，MLossi第i样本直接经济损失经订正后的值；CPIq基准年份居民消费价格指数，其他年份需要统一订正至该该年；CPIj第j年居民消费价格指数；Lossi第i样本直接经济损失原值。D.2评估起点确定D. 2.1风因子评估起点风因子为台风影响过程中的最大日最大风速（MW）,其评估起点确定步骤如下：a）以过程降水量（AP）小于30 mm为限来获取完全由风因子主导的样本：b）考虑站点资料的代表性及致灾潜力，剔除5级风以下的样本；c）以MW平均值与一倍标准差的差值作为MW的评估起点。D. 2.2雨因子评估起点风因子为台风影响过程中的过程降水量（AP）、过程最大日降水量（MP）,两者评估起点确定步骤 如下：a）筛选掉MW大于等于风因子评估起点和AP小于30 Inm的样本得到以降水量为主导因子的样本； b）以AP平均值与一倍标准差的差值作为AP的评估起点；c）以MP平均值与一倍标准差的差值作为MP的评估起点。D.3风因子、雨因子权重系数确定假设MW、AP和MP的评估起点分别确定为al, a2, a3,风、雨因子间权重系数确定步躲如下：a）以MW 2 al,且AP < a2、MP < a3为条件，从台风损失样本中得到以风因子为主导的样本;b）计算风因子主导样本对应的直接经济损失中值Zv;c）以MW < al,且AP 2 a2或MP 2 a3为条件，从台风损失样本中得到以雨因子主导的样本;d）计算雨因子主导样本对应的直接经济损失中值；e）以Z,、ZP之和对应为1,计算4、ZP所占比例，即为风、雨因子的权重系数。D.4风、雨因子等级间权重系数确定本方法中，以5个分区为例介绍各等级区间的权重系数。以风、雨评估起点为基础对MW、AP、MP进 行了等级区间划分，如表D.1所示。表D. 1各致灾因子等级分区区间1区间2区间3区间4区间5MW (ms)al, 10.8)10.8, 17.2)17.2, 24.5)24.5, 32.7)»32.7AP (mm)a2, 100)100, 200)200, 300)300, 400)400区间1区间2区间3区间4区间5MP (mm)a3, 100)100, 150)150, 200)200, 250)2250以风因子等级间权重系数确定为例介绍相关方法，步骤如下：a）以风因子主导的样本为基础，建立MW与直接经济损失之间的关系模型；b）以al取整后的数值为基础，以lm/s为步长，至32 ms,分别代入建立好的模型，计算对应 的直接经济损失估算值：c）求算表D. 1前4个区间直接经济损失平均值，设这四个值之和对应为1,则其所占比例即确定 为这四个区间的权重系数；d）区间5权重系数直接设为1。基于雨因子主导的样本，分别建立AP、MP与直接经济损失之间的关系模型，并按照上述步骤统计各 等级区间的权重系数。D.5国家级评估参数以全国为统计区域，县域为统计单元，按照上述方法，得到用于国家级台风灾害风险评估中的有关 参数，其中MW、AP和MP的评估起点分别为9 ms> 70 mm和50 mm；风、雨因子权重系数分别为0. 4和 0.6；以5分区为例的各因子等级区间权重系数如表D. 2所示。在有关评估中，若区域内符合要求的样本 数较少时，可采用国家级评估参数。表D.2国家级评估中各因子等级区间权重系数区间1区间2区间3区间4区间5MW (ms)0.090.150.280.481AP (mm)0.040.160.330.471MP (mm)0.090.180.300.431在每次风险评估过程中，评估参数均需要重新进行计算。附录E(规范性)信息扩散技术信息扩散技术用于解决样本信息不充分、数据不完备的小样本概率分布估计问题,其计算方法如下:令Z = z, Z2,，Zm为观测样本集，令U = %, 如，诙代表样本集Z的所有可能值的集,称为Z的论域。按照下式，一个单值观测样本与可以将其所携带的信息扩散给U中的所有点:(E. 1)式中:zi第j个观测样本值，共有m个样本；ui第i个论域样本值，共有n个样本；fj(ui)观测样本j传递给第i个论域样本的信息; h扩散系数,计算方法如下：0.8146(b a), m = 50.5690(b-), n = 6(E. 2)0.456OS-Q), m = 7h = «0.3860(8 a), m = 80.33623-a), m = 90.2986(b - a), m = 1026851(b a)(n 1), m 11式中：bZ样本集中的最大值; aZ样本集中的最小值; mZ样本集中样本数。论域U中可出现的概率为：P3) = R% Qi)%他QD(E.3)式中：4z()=4(g)之 1%(川)(E. 4)附录F（规范性）常见承灾体参考指标在台风灾害风险评估过程中，常见的承灾体有人口、国民经济、农业、房屋建筑、公路交通等，表 F. 1给出了描述这些承灾体暴露度和脆弱性的因子。表F.1常见承灾体暴露度和脆弱性因子承灾体暴露度因子（E）脆弱性因子（V）脆弱性要素（X）易损性要素（Y）人口人口密度0-14岁及65岁以上 人口比重年均人口受灾率国民经济地均GDP第一产业产值比重年均直接经济损失率农业地均播种面积单位面积产量年均农作物受灾率房屋建筑地均房屋建筑面积农村房屋建筑面积比重年均房屋倒塌率公路交通地均公路里程单位里程隐患点数年均公路损毁率暴露度和脆弱性要素可以统一选用当年值或近5年某年值；受灾率为当年某承灾体受灾数量与该承灾体数量的比值，一般取近10年平均作为易损性要素值。在资料不完备的情况下，可作如下考虑：a）统计单元逐年承灾体数量获取困难时，可取近5年某一年值，例如2011-2020年，可取2015 年值代表2011-2015年，2020年值代表2016-2020年值；b）统计单元年度灾情获取困难时，在评估中可不考虑易损性要素，或当评估区域为全国时，以省 为基础统计该省受灾率，该省内统计单元采用该省受灾率作为易损性要素值；或当评估区域为 省级时，以地级市为单元统计该市受灾率，该市内统计单元采用该市受灾率作为易损性要素值。参考文献1黄崇福.2005.自然灾害风险评价理论与实践.北京：科技出版社，45-94.2任福民，吴国雄，王小玲，等.2011.近60年影响中国之热带气旋.北京：气象出版社，15-30.3朱志存，尹宜舟，黄建斌，等.我国沿海主要省份热带气旋风雨因子危险性分析I ：基本值.热带 气象学报，2018, 34(2):145-152.4尹宜舟，黄建斌，朱志存，等.我国沿海主要省份热带气旋风雨因子危险性分析H：年代际变化 特征.热带气象学报，2018, 34(2):153-161.