影响上海地区强风事件风险特征及防御对策

摘要

上海每年均因各类天气系统的影响而产生强风事件。强风产生的压力、剪力、弯矩、负压等破坏力，一旦超出农业承灾体抗逆极限，物体即会风损，甚至被毁，强风风力越大产生的破坏力越大。为了研究各地特定强风事件“多久”会遇到这类风险问题及相应防御技术，以期为农业气象风害影响评估、设施农业布局选址、温室大棚的建造、农业应对强风灾防御对策的制定等提供技术依据。本文根据上海地区10个气象站历年逐日最大风速与风向、2001-2006年逐日极大风速与风向资料，应用随机变量概率分布模型研究了上海地区危害性强风频度、强度、影响范围等强风风险分布特征。结果表明：当极大风速＞＝20m/s，农作物有灾率近80%，主要造成高秆作物倒伏与棚架倒塌；当极大风速＞＝26m/s，温室设施与农林作物100%受灾。上海地区强风主要出现在7-9月，8月最多。金山、崇明、南汇及青浦等地是强风高风险区，高强度强风以及出现频度最高。高强度年最大风速(高于平均值1.5倍标准差)的重现期，崇明、宝山不到10年1遇，市区超过20年1遇，其它地区在10多年1遇(金山、闵行超过15年1遇)。从整个地区而言最大风速≥17.2m/s高强度强风影响范围10%、20%、30%、40%、50%以上事件的重现期分别为1.14年一遇、4.72年一遇、6.6年一遇、11.01年一遇、33.02年一遇。大部地区最大风速≥17.2m/s的事件风险概率自20世纪90年代后期起，尤其在进入2000年以后呈明显的增高趋势。影响上海地区强风最多风向大多出现在1、2象限，普遍为WNW。据2007年热带气旋韦帕影响上海期间的观测表明，有成年林地带地区比空旷地区平均风速要明显偏小，但由于结构、树种及配置不一，其有效防护距离不等。为有效减轻强风的危害，应根据强风风险时空特征及不同地区防护目的，通过防风林防风效能实地调查明确主要问题，结合风洞试验结果，做好沿海防护林及农田防护林的规划设计。高强度强风增多会产生更多的破坏性，应加强对强风灾变规律与风险区划、防风规划工作，通过各种基础设施建设，提高大风设防标准，增强风灾防御的主动性。加强作物抗风品种的选育、深入研究避灾的规律、增强其抗逆能力。同时研究推进风灾损失风险向资本市场转移的长效机制，以有效应对高强度强风增多产生更大破坏性的可能。