城市气象灾害是指城市的特殊天气气候条件对工农业生产、人民生命财产、生活环境造成危害的灾害现象。随着国民经济的发展,城市不断的新建和扩建,城市人口的不断增加,使城市环境与气候发生了很大变化,城市气象灾害的发生和影响也表现出新的特点。
暴雨洪涝灾害
城市暴雨洪涝是重要的气象灾害,在城市高层建筑集中区,热岛环流有利于城市上空的热对流发展,易于引起暴雨出现。城市上空排放的大量的污染物,有利于凝结核的形成,使城市部分降水量的相对郊区有所增加。
暴雨对城市安全的产生威胁。由于城市排水系统的某些问题,暴雨导致洪水能冲毁道路、输电线路等设施,中断城市的运输、供水供电等。城市特定的下垫面,汛期如果遇到暴雨、连阴雨、地势低洼、排水不畅地区,易发生洪涝灾害,使交通瘫痪,影响城市正常运转和市民正常生活,大量物资被浸泡受损,企业停产等。
城市暴雨洪涝是重要的气象灾害(资料照片)
近年来,由于城市规模逐步扩大,部分城市城区短时间内出现降雨80~100毫米,就会出现多处局部洪涝。以北京为例,1996年7月21日北京城区降雨60~100毫米,造成43处渍涝,造成机场高速公路交通中断,延误航班(乘客不能按时到达机场)的事件。如果暴雨同时伴有大风,则不仅交通局部中断,还可能会造成停电事故。2004年7月10日下午15~21时北京地区遭遇了一场10年不遇的局地大暴雨天气。10日下午16时到22时,城八区平均降水量超过70毫米,主城区降雨量最大,自动站观测记录显示,最大降水量达110毫米以上。暴雨造成城区房屋倒塌、人员受伤、部分地区严重积水,东城、西城、崇文、宣武四个内城区道路积水严重。北京市区有41处路段发生交通拥堵,21个路段严重拥堵,尤其是本市主要干线的立交桥下,由于瞬间积水严重,有的立交桥下积水甚至深达2米,至少8处立交桥行车瘫痪,表现了城市化的交通设施建设布局和结构放大和衍生灾害的典型特征。
城市热害
随着全球变暖趋势的加剧和城市化进程的加快,城市的热岛效应和绿地减少,使城市高温现象越来越突出,这种灾害威胁到城市居民的身体健康,造成城市供水、供电紧张,并加剧城市光化学污染,严重影响到城市居民的生产、生活。
以北京为例,1996年夏季酷热,北京至少三个小区千余户居民连续发生停电8小时以上的事故。1997年7月中旬到8月上旬持续20多天高温天气,北京日供电量高达476万KV,城区电网超载32万KV,不得不请求华北电网全力确保京城供电。1999年夏季遭遇百年罕见炎热,始于6月24日的35℃以上的高温持续达10天,最高达39℃,打破北京110年来的记录。随着气温升高,用电负荷一路攀升,不断突破用电记录。2000年夏季的高温创1891年以来的历史新高,7月份高于35℃的天气达15天。用电负荷猛增,使北京市的电网承受了历史最高负荷。
持续高温天气,单位、市民大量使用制冷设备,城市供电供水系统长时间超负荷用电,使停电事故增加,对重要会议、医院手术、市民生活及社会稳定等,均有很大影响。高温引起的供电事故严重影响了城市安全、稳定和居民的生活。对现代化城市而言,断电意味着现代城市之灾,因为任何城市防灾工作供电的保障是不可缺少的。
高温期间,城市用水量猛增,造成供水更加困难;持续的高温加剧蒸发量,使地下水位迅速下降,水库蓄水显著减少,加剧旱情。
地面高温使公路交通事故频发(车轮爆胎和司机疲劳)。在国内甚至发生了因地面高温造成民航飞机起飞发生的事故。
雾(或烟尘雾)害
雾是由空气中水汽凝结或凝华而形成的,它对能见度产生很大影响。气象观测规范上把水平能见度小于一万米的叫轻雾,水平能见度小于一千米叫雾。
雾出现时,地面风速一般较小,近地层气层稳定,不利于污染物的扩散、稀释。近几年来随着城市的发展,城市和工厂、汽车排放到空中的污染物增多,在风力微弱、相对湿度较大、大气层结稳定或有逆温层存在的晴朗夜晚,大量的烟和极细微的粉尘漂浮在城市上空,形成烟尘雾。使城市居民工作和生活在污浊昏暗的空气之中。城市的雾霾日数的增多,伴随连续数日的雾霾天气,大气污染严重,已引起相关部门的高度重视。
大雾天因能见度差,交通、航空受其影响很大。如北京市1994年2月17日晚,出现能见度小于50米的浓雾,持续到19日上午10时左右。北京首都国际机场因雾关闭30多小时,影响客运、货运250架次,滞留旅客1.6万人,经济损失200多万元。
浓雾中由于空气湿度大,且含有较多的污染物质,结露在输变电设备的表层,致使该设备绝缘能力迅速下降,当超过其抗污能力时,就会出现线路闪络、微机失控、开关跳闸,从而发生停电、断电故障,影响工农业和其它各行各业生产和人们生活用电,造成严重经济损失和政治影响。如,1990年2月16至19日,连续4天,北京大雾弥漫,北京电网发生严重的大面积“污闪”事故。仅16日和17日两天,华北电网往北京供电的8条高压输电线路中,就有3条500千伏和3条220千伏的高压输电线路相继掉闸断电,只剩2条220千伏的线路勉强支撑。同时市内电网也有12条220千伏和17条110千伏高压线路先后掉闸断电,8个枢纽变电站发生故障。
大雾还影响微波及卫星通讯,使其信号锐减、杂音增大、通讯质量下降。
同时,雾(或烟尘雾)使空气污染更加严重,直接影响人们的身体健康,甚至引起某些疾病的发病率和死亡率升高。
风灾
城市高层建筑的狭管效应使局部风速增大,一些公共设施成为新灾源。如:1992年4月9日11级大风使北京市40多处广告牌被摧毁。北京站前8米高的巨型广告牌倒塌造成2人死亡,伤15人恶性事故。2000年3月27日的8级大风将北京市安翔里小区在二层楼顶施工的7名工人吹离工作平台,造成3人死亡,伤4人的事故。
积雪灾害
冬季发生降雪天气时,可使交通瘫痪、电讯中断、塌房、树木受损,以及市民摔倒骨折的事故。
2001年12月7日下午北京下了一场降雪量仅为1.8毫米的小雪,却引起了北京城市交通大堵塞,影响十分恶劣,后果十分严重。北京城区还曾因为一场初冬的大雪,使许多供电线路的外皮脱落、短路等引发火灾。全市受损树木1347万株,100多条供电线路受到影响,地铁13号线因铁轨结冰造成短时运行中断。
此外,冰雹、雷击等灾害也严重威胁城市安全和市民生命财产安全。事实证明雷击是城市现代化建设的一大灾害。雷电灾害直接影响着通讯、供电、航空以及诸多古建筑的安全,一直为人们所关注。随着城市现代化发展,高层建筑和现代化通讯设备的增多,城市对雷电灾害越来越敏感;又由于城市热岛强度的增大,城市对流性天气增多,雷暴日数也随之增多,造成的经济损失也呈增大趋势。另外,城市的运转对信息技术的依赖性也愈来愈大,如果一次强雷电的电磁波感应造成计算机和网络通讯系统(如银行、税收等系统的同城结算计算机网络等)瘫痪,其后果很难想象。1997年北京市因雷击损坏电视机和联网微机等共600多台。在2001年,北京发生30起雷电灾害中,有90%是因电磁感应雷击造成计算机网络、通讯设备和住宅楼的电源设备被损坏。
雹灾
发生在城市的雹灾主要使户外设施遭到不同程度的损害。如1969年8月29日18:05~20点,北京10个区县降雹。城近郊受灾最重,居民住房玻璃被打坏,东西长安街的路灯被打坏三分之二。2005年6月7日傍晚,北京雷声滚滚,暴雨倾盆,铺天盖地的冰雹袭击了北京北部地区和部分城区,砸坏了数十辆汽车。(李青春)