提升城市環(huán)境氣象服務(wù)能力研究

陳輝 李植 劉梅 陳虹伶

摘 要：通過(guò)分析城市環(huán)境中的大氣污染、高溫?zé)釐u、城市內(nèi)澇、雷電災(zāi)害等氣象問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)前城市發(fā)展需要，提出了加強(qiáng)城市規(guī)劃中的氣候可行性論證、做好城市熱島與內(nèi)澇監(jiān)測(cè)評(píng)估、充分發(fā)揮人工影響天氣在大氣污染防控中的作用、發(fā)展城市環(huán)境大氣污染氣象等級(jí)預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)以及加強(qiáng)城市防雷等對(duì)策建議，以期為進(jìn)一步提升城市環(huán)境氣象服務(wù)能力提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：城市環(huán)境；氣象服務(wù)；能力

中圖分類(lèi)號(hào)：P49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）08-0245-02

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市人口、功能和規(guī)模迅速擴(kuò)大，運(yùn)行系統(tǒng)日益復(fù)雜，城市氣象災(zāi)害也不斷突顯，成為影響城市安全的重要因子之一，如大氣污染、高溫?zé)崂?、城市?nèi)澇以及雷電災(zāi)害等問(wèn)題已成為當(dāng)下城市發(fā)展急需解決的難題。

近年來(lái)，隨著氣象科技的不斷發(fā)展和成熟，氣象服務(wù)在城市防災(zāi)減災(zāi)中的作用越來(lái)越大，并且逐漸向高敏感性、超前性的方向邁進(jìn)。但不可否的是，與高速推進(jìn)的城市進(jìn)程相比，當(dāng)前的決策氣象服務(wù)還存在很多不足之處：一是高新技術(shù)在氣象環(huán)境評(píng)估中的應(yīng)用程度不足，新技術(shù)的應(yīng)用能夠在很大程度上提高決策氣象服務(wù)的準(zhǔn)確度和全面性，但具體怎樣才能將現(xiàn)有的一些先進(jìn)技術(shù)融入到?jīng)Q策氣象服務(wù)當(dāng)中，仍有待人們進(jìn)一步的研究和探索；二是尚未形成系統(tǒng)、完善的決策氣象服務(wù)體系，不僅相關(guān)領(lǐng)域的人才十分短缺，而且與之相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)通信及服務(wù)能力不足。必須加強(qiáng)城市氣象服務(wù)研究，不斷提升城市氣象服務(wù)能力和水平，為科學(xué)規(guī)劃城市布局，規(guī)避城市規(guī)劃與氣象環(huán)境因子之間的矛盾和沖突，使其在遭遇氣象災(zāi)害時(shí)經(jīng)得住考驗(yàn)，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

1 城市環(huán)境中的氣象問(wèn)題

1.1 大氣污染

城市每天人為污染物排放大小是影響空氣質(zhì)量最主要因素之一，如石油、煤炭、天然氣等在燃燒時(shí)會(huì)釋煙塵、可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5），也會(huì)產(chǎn)生CO、SO2、NOx等有毒有害氣體，這些氣體大量排放到空氣中后，部分滯留在空氣之中，加之大氣逆溫現(xiàn)象直接影響大氣污染物的擴(kuò)散，使空氣變“渾濁”，形成“霧霾”天氣，對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境造成巨大威脅。

1.2 城市熱島

城市因大量的人工發(fā)熱、建筑物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素，造成城市“高溫化”。城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象。在近地面溫度圖上，郊區(qū)氣溫變化很小，而城區(qū)則是一個(gè)高溫區(qū)，就象突出海面的島嶼，由于這種島嶼代表高溫的城市區(qū)域，被形象地稱為城市熱島。熱島效應(yīng)會(huì)使城市溫度顯著升高，部分大城市輻射出來(lái)的熱量甚至能夠達(dá)到所接收太陽(yáng)能的40%。

1.3 城市內(nèi)澇

城市中的高樓林立，改變了以綠地、水面為主的自然下墊面，取而代之的是以混凝土建筑與瀝青路面為主的人工下墊面，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在城市及其周邊地區(qū)產(chǎn)生了獨(dú)特的空氣環(huán)流條件，這會(huì)使城市上層的空氣結(jié)構(gòu)更加多變，更容易產(chǎn)生各種熱力對(duì)流現(xiàn)象，進(jìn)而大大增加城市發(fā)生強(qiáng)降雨的可能性，并且還會(huì)影響降雨的時(shí)空分布。在城市建設(shè)中，排水系統(tǒng)不健全，設(shè)施老化、排水標(biāo)準(zhǔn)較低、維護(hù)清理不及時(shí)，雨污分流不徹底，同時(shí)部分市民衛(wèi)生習(xí)慣差，隨意扔垃圾，下雨時(shí)雜物會(huì)被雨水匯集在雨水口，堵塞下水道，雨水不能正常泄入排水管溝由此造成地面局部積水，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)降雨時(shí)，在地勢(shì)低洼地帶極易出現(xiàn)內(nèi)澇。

1.4 雷電災(zāi)害

現(xiàn)代城市不僅高樓大廈密布，而且遍布大大小小的電子通信器材或電路網(wǎng)絡(luò)裝置，這些設(shè)備很容易受到雷電侵襲或干擾而發(fā)生損壞。夏季是城市雷暴雨的高發(fā)季節(jié)，每一次雷暴雨都會(huì)給城市造成不可預(yù)計(jì)的損失。據(jù)保守估計(jì)，近年來(lái)我國(guó)因雷電事故而導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失高達(dá)上千萬(wàn)元，其中，計(jì)算機(jī)、電視、無(wú)線電發(fā)射器、醫(yī)療裝置等是事故發(fā)生的重災(zāi)區(qū)，而由此引發(fā)的間接損失則不計(jì)其數(shù)。

2 提升城市環(huán)境氣象保障能力的建議

2.1 加強(qiáng)城市規(guī)劃中的氣候可行性論證

在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，為發(fā)展經(jīng)濟(jì)保護(hù)環(huán)境而提供污染氣象學(xué)條件的分析和科學(xué)依據(jù)。一是城市建設(shè)和工業(yè)區(qū)規(guī)劃——如何使城市建設(shè)與工業(yè)區(qū)規(guī)劃布局能夠保證對(duì)居民和農(nóng)作物、城市環(huán)境的污染影響及危害減到最小，這是規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作中需考慮的諸多因素之一。例如，對(duì)風(fēng)向頻率和不利氣象條件的分析，可以從布局上避免重復(fù)污染和高污染濃度的發(fā)生。二是廠址選擇與工程環(huán)境影響的評(píng)價(jià)——通過(guò)污染氣象學(xué)測(cè)試，對(duì)擬建廠址地區(qū)提供有關(guān)通風(fēng)稀釋和擴(kuò)散能力的分析，從大氣環(huán)境和空氣質(zhì)量角度做出選址結(jié)論和評(píng)估。除考慮風(fēng)向外，污染氣象條件中，重點(diǎn)分析風(fēng)速和低層逆溫層，包括其出現(xiàn)時(shí)間與出現(xiàn)頻率、強(qiáng)度與出現(xiàn)高度，考慮工程排放源可能造成的最大污染物濃度及其影響范圍等。

在實(shí)際工作中，例如四川省遂寧市在對(duì)安居區(qū)天齊鋰業(yè)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)進(jìn)行規(guī)劃、選址過(guò)程中，就對(duì)氣象條件進(jìn)行了可行性論證分析，園區(qū)選址設(shè)在盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，居住區(qū)在其上風(fēng)側(cè)，以避免產(chǎn)業(yè)園區(qū)向大氣排放的有害物對(duì)居民區(qū)的影響；將產(chǎn)業(yè)園區(qū)布置在最小風(fēng)頻的方位，使居住區(qū)的空氣受污染的程度最小。

2.2 做好城市熱島與內(nèi)澇監(jiān)測(cè)評(píng)估

基于氣象環(huán)境因子、精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品、高分辨率地理信息系統(tǒng)資料、市政排管數(shù)據(jù)和積水信息等資料，通過(guò)計(jì)算機(jī)建模，分析氣象環(huán)境因子對(duì)城市熱島、內(nèi)澇的影響。以四川省遂寧市為例，2015年4月，該市成為全國(guó)首批16個(gè)海綿城市試點(diǎn)市，要求當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)做好降水強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)工作，掌握降水的規(guī)律性信息，在有降水趨勢(shì)或即將進(jìn)入強(qiáng)降雨時(shí)段時(shí)事先做好準(zhǔn)備工作，保證降水能夠在第一時(shí)間被吸收、存儲(chǔ)、滲透和凈化，從而更好地完成年徑流總量控制、雨水資源化利用等指標(biāo)。不僅如此，通過(guò)氣象監(jiān)測(cè)還能精準(zhǔn)掌握溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等其他方面的氣候要素，開(kāi)展海綿城市建設(shè)熱島效應(yīng)分析，為海綿城市建設(shè)提供科學(xué)客觀的決策依據(jù)。

2.3 強(qiáng)化人工影響天氣在大氣污染防控中的作用

環(huán)境污染是關(guān)系政治、民生和發(fā)展的重要問(wèn)題，環(huán)境保護(hù)是深化氣象改革和氣象現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分，完善跨區(qū)域的人工消減霧霾作業(yè)機(jī)制，加強(qiáng)人工影響天氣改善空氣質(zhì)量工作空域管理，優(yōu)化人影作業(yè)和指揮系統(tǒng)，在車(chē)載火箭系統(tǒng)安裝可視終端，開(kāi)展人工消減霧霾試驗(yàn)，加強(qiáng)重污染天氣人工干預(yù)技術(shù)的研發(fā)，推進(jìn)人工消污效果檢驗(yàn)。

2.4 發(fā)展城市環(huán)境大氣污染氣象等級(jí)預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)

由于城市下墊面復(fù)雜，城市的情況也各異，因而問(wèn)題很復(fù)雜。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求越來(lái)越高，所以這是一個(gè)新的有發(fā)展?jié)摿Φ姆较?。著重研究可能形成大范圍?yán)重污染的天氣形勢(shì)并利用現(xiàn)有的天氣預(yù)報(bào)結(jié)果做好1-2天區(qū)域污染的預(yù)測(cè)、中小尺度范圍污染預(yù)測(cè)，積極拓展局地空氣污染和特定污染源污染物排放的預(yù)測(cè)。同時(shí)根據(jù)不同的目的和要求，按照一定的原則與方法，對(duì)區(qū)域環(huán)境的空氣質(zhì)量作出分析評(píng)估，反映現(xiàn)狀，并研究發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)施日常的空氣污染控制與大氣環(huán)境管理、綜合防治。對(duì)大氣環(huán)境從空氣質(zhì)量角度評(píng)價(jià)其污染狀況開(kāi)展質(zhì)量評(píng)價(jià)。

2.5 進(jìn)一步加強(qiáng)城市防雷工作

城市高層建筑密集，電力、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)龐大，夏季雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較高，需要加強(qiáng)高層建筑、通信光纜及通信系統(tǒng)防雷接地、微波站防汛、通信機(jī)房空調(diào)等防雷防靜電設(shè)施安全隱患進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的重大事故隱患，應(yīng)及時(shí)整改。雷電活動(dòng)的多發(fā)季，要加強(qiáng)雷電監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)布雷電預(yù)警信息，以提高夏季雷電防御能力，同時(shí)保障城市安全。

3 結(jié)語(yǔ)

提高城市環(huán)境氣象服務(wù)能力，需要在政府的領(lǐng)導(dǎo)下，大力推進(jìn)部門(mén)合作，不斷加強(qiáng)各種先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用并與城市建設(shè)實(shí)際有機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能真正提高城市氣象服務(wù)能力和水平，發(fā)揮城市氣象防災(zāi)減災(zāi)效益。

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