[科普中国]-城市气象灾害监测

城市安全与气象灾害的监测

城市安全是指城市在生态环境、经济、社会、文化、人身健康、资源供给等方面保持一种动态稳定与协调状态，以及对自然灾害和社会与经济异常或突发事件干扰的一种抵御能力。我国目前正处于工业化中期，随着城市化进程的加快，城市数量越来越多，城市群的规模也越来越大，城市安全成为城市可持续发展不可或缺的要素。损害或威胁城市安全的因素具有复杂多样性，可概括为以下方面：

自然因素——城市地质灾害、城市气象灾害、城市生物灾害等

卫生因素——传染病流行、食品安全、人畜共患病、寄生虫等

社会因素——刑事犯罪、社会动乱、公共场所突发事件等

生态安全——城市绿地生态、城市环境污染、城市生物多样性减少等

经济因素——城市生命线系统安全事故、生产安全事故、金融安全、交通运输安全、能源安全等

信息因素——国家机密、计算机网络安全、商业秘密等

技术因素——核心技术与重要公共技术设施保护、高新技术的负面效应

文化因素——民族矛盾、文化冲突、邪教、迷信等

政治因素——政治动乱、国家分裂、恐怖袭击等

国防因素——外敌人侵、侵犯主权、国际冲突等

上述分类突破了以军事威胁和刑事犯罪为主的传统城市安全观的范畴，可称之为多损害威胁因素的城市安全观。随着全球变化和经济全球化，世界政治、经济格局和生态环境都发生了深刻变化，非传统安全问题日益引起世界各国的高度重视。1

气象灾害监测的地位随着城市文明的发展，城市安全的内涵将会不断丰富和发展。古代的城市安全主要问题是防御外敌人侵和自然灾害，现代城市的安全问题已扩展到社会、经济、生态等各个方面。可持续发展的理念要求人类在发展中讲究经济效率、关注生态安全和追求社会公平，最终达到人类生活质量的提高。城市安全问题的实质是解决、处理损害或威胁城市可持续发展的各类问题。上述种种城市安全问题大多与气象有着密切的关系。除气象灾害外，许多地质灾害与生物灾害都需要在一定的气象条件下才能诱发，危害人体健康的许多病原微生物的活动与发展都与气象条件有密切的关系。气象异常直接影响到生态系统的功能与演化。社会、经济、文化等领域的安全问题虽然并非气象因素所引发，但气象因素仍然对许多安全问题有着直接或间接的影响。如恶劣天气条件下生产事故、交通事故和城市生命线事故发生频率明显升高，还会影响到人的工作效率和情绪，芸至导致犯罪率的上升。历史上由气象灾害引发经济、政治危机的事例数不胜数。当代气候变化也已成为当前国际政治斗争的焦点之一。因此，要把城市气象灾害的防御和减灾作为整个城市安全保障的一项重要工作，而城市气象灾害的监测预警是其中首要的一环和开展灾害防御的前提。1

气象观测与城市气象灾害监测城市气象灾害监测是指人们对城市中的各种气象灾害的孕育、发生、发展、衰减直至消失的全过程，以及对灾害征兆、危害及灾害后效进行的观察。通过对灾害过程及相关因素的观察获得大量的灾情信息，可作为灾害预测、预报及预警和减灾措施决策的重要依据。

按照监测的对象，气象灾害监测可分为对致灾天气气候要素的监测和对承灾体的监测。以往人们对于气象灾害监测往往狭义理解为对成灾气象要素的监测，实践证明仅有成灾气象要素的监测往往脱离实际。例如冬季严寒对于埋藏较深的水管不会造成损坏，南方的冬季虽然要比北方温暖，但自来水管埋藏较浅往往冻裂。靠近大江大河的城市，即使城市辖区范围降水异常偏少，也不至造成严重的干旱缺水没有大水体蓄积和调节水资源的大城市，即使当年降水偏丰，也仍然可能发生水荒。因此，实际的气象灾害监测要比一般的气象要素监测要求更高，涵盖面更广，尤其需要对服务对象，特别是城市气象灾害的承灾体进行监测。为了监测捕捉到引发和造成城市气象灾害的天气系统和气象要素，城市的气象监测系统除具有常规的大尺度气象观测网以外，还必须具有满足城市精细化预报、预警和服务需求的近地面高时空分辨率的中小尺度气象观测网。为此，城市的气象灾害监测应看重捕捉影响人类活动和人居环境的城市大气边界层结构和变化，以及城市下垫面的变化对气象条件的影响和作用。1

监测手段城市气象灾害监测依观测手段可分为感官观察和仪器监测两类。前者如对城市中的云、沙尘、大雾、霾、冰雹等灾害天气现象的观测，感官观察常受到人的感觉能力的限制，只能观察到一些表面和直接的灾害前兆或现象。随后现代科技的发展，感官观测已逐步从表面定性的观测走向仪器定量的观测，如云和能见度等的观测仪器在不断的发展，正逐步取代人工的感官观测仪器监测是目前城市气象灾害监测的主要手段，如通过卫星遥感、雷达对城市强对流灾害性天气进行监测，通过雨量计对城市暴雨灾害进行监测，通过风速表对大风灾害进行监测，通过测温仪器对城市的高温热浪进行监测等其中对气象要素的观测是城市气象灾害监测的基础，可分为地基、天基、空基三个观测系统。1