近年来，全国范围发生多起灾害性天气过程，北京、上海、广州、沈阳等地先后受强降水、大风、雷暴影响引发严重的城市危机。14号台风“云娜”横扫浙江大地，造成严重的人员伤亡和财产损失。如何降低或避免气象灾害给杭州带来的影响和危害，未雨绸缪，加强杭州城市气象灾害预警体系建设研究，已成为一项重要而紧迫的工作。
　　一、构建杭州城市气象灾害预警体系的背景
　　1.气候变暖，全球灾害发生频繁。过去百多年来，由于人类活动造成温室气体的大量排放，地球气候发生了明显变化：冰川大范围退缩，极区永久冻土带消融、变暖和退化，厄尔尼诺现象近20—30年更频繁、持久和强烈，亚洲季风出现减弱，降水分布发生变化，干旱和洪涝出现更为频繁。受此影响，我国珠江三角洲、长江三角洲和渤海湾等地区海平面呈上升趋势；新疆、青藏高原东部及云南的湖泊近200年来明显收缩，许多河流径流量都呈下降趋势；西南地区泥石流和滑坡发生频次增加，西北沙漠化不断加剧。
　　2.全国气象灾害损失日益严重。改革开放以来，我国社会经济得到巨大发展，然而许多地方也为此付出惨痛代价，环境破坏导致气候出现大范围异常现象，干旱、洪涝、风暴、热浪、暴雨、龙卷风等天气和气候极端事件频繁发生，进一步加剧自然灾害对人类社会经济的影响。据统计，全国每年由气象灾害造成的人员死亡约占全部自然灾害死亡人数的40%，每年造成的损失占整个自然灾害损失的70％左右，经济损失约占各种自然灾害总损失的57%，直接经济损失占国民生产总值的3－6％，是地震灾害损失的近10倍。我国近13年的灾害损失相当于发达国家的10倍之巨，与气象条件有关的水土流失、泥石流、滑坡、崩塌、地面沉降、森林和草原火灾、农林草原病虫害、荒漠化等次生气象灾害造成的损失更是难以统计。同时，我国是发展中国家，经济实力较弱，灾害防御能力相对较低，灾后恢复重建速度较慢，因此，气象灾害对国计民生影响很大，社会经济损失严重。
　　3.气象灾害制约杭州社会经济发展。杭州地处东南沿海长江三角洲东翼，钱塘江、富春江和新安江流经全市，地势从西南向东北倾斜，三面环山，向东北开口，是一个以低山丘陵为主的地区。杭州东部近海西部连山，地形地貌复杂多样，地跨南、北两个热量带，属亚热带季风气候。独特的地理位置，加之冬夏季风交替的不稳定、自然生态环境的变化以及气候因子年际变化很大，杭州各种气象灾害发生频繁。记载表明，杭州市各类自然灾害中90％以上是气象灾害，特别是洪涝和干旱，历史上出现频率高、影响大，涝、旱灾害多年连续发生的情况屡见不鲜，除了涝、旱灾情之外，冰雹、飓风、低温冻害、台风结合天文大潮造成的潮溢毁堤也给杭州造成严重的损害。1988年的台风至今让人记忆犹新，去年以来由于高温干旱引发的缺电、缺水危机给杭州的工农业生产、经济社会发展带来极大影响。
　　二、杭州主要气象灾害种类与特征
　　根据史料记载及建国以来的气象资料分析，影响我市的气象灾害主要有洪涝、干旱、台风、大雪、大风、冰雹、冻害及酸雨，这些给杭州工农业生产和交通运输、邮电通讯及人民生活都造成了很大的危害。
　　1.洪涝。洪涝是杭州市区最主要的气象灾害。城区虽地势平坦，暴雨次数不多，但由于建筑物集中、下水管道陈旧，极易造成城市积涝，洪涝发生时积水泛滥，淹没道路和房屋，严重影响城市交通和人民生活，市区洪涝平均1.4年一遇。
　　2.干旱。每年梅雨结束后，杭州进入盛夏，降水量明显减少，降水以雷阵雨为主，太阳辐射强、气温高、蒸腾旺盛，出现相对少雨的伏旱期，也常出现秋旱（一般出现在9～10月）和冬旱（一般出现在11月至次年1月）。干旱对人民生活、城市维护和工农业生产造成了很大的危害，随气候变暖我市干旱发生呈现年份增多、程度加重的态势。
　　3.热带风暴和台风。热带风暴和台风，是夏秋季节影响杭州的重要灾害性天气，伴随而来的狂风暴雨，不仅使城市交通拥堵，部分建筑物、广告牌等倒塌、被淹，局部地区断电断水，还会给人民生命财产造成威胁，如遇“风、暴、潮”三碰头，则影响范围更广，损失更惨重。
　　4.霜雪冷害。霜雪冷害一般在11月上旬末—4月中旬发生，春季的倒春寒、连阴雨、秋季低温、早晚霜冻常给城市绿化植物的生长、经济建设和人民生产生活带来灾害，大雪严重时冻死牲畜和植物，压倒树木，压塌房屋，阻塞交通，损坏电线、电话线、广播线等，杭州近50年冬季积雪深度之极值为29厘米。
　　5.大风。大风是一种破坏性极大的气象灾害，它常使作物倒伏，尘土飞扬，严重时能拔起大树，吹倒广告牌，毁坏建筑设施和吹翻江河湖面上的船只，造成伤亡事故。杭州市区年平均大风日数为6.8天，极大风速可达12级以上。
　　6.冰雹。冰雹出现时常伴有大风和短时暴雨，虽受冰雹袭击范围较小，但其摧毁力极大，它可以毁损植物、损坏房屋，造成人员伤亡，常使灾区损失惨重。近年来杭州市区也多次出现冰雹天气，严重影响交通安全。
　　7.大雾。近年来，城市化发展使城市空气中的悬浮颗粒增多，气溶胶粒子增加，形成大雾的天气条件增多，且浓度加大。大雾直接影响城市交通、航空运输、供电线路等的安全，同时由于雾天污染物不易扩散，对人体健康也会造成不利影响。
　　8.高温热害。出梅后，我市常出现最高气温 ≥35℃的持续高温天气，高温日数年平均22天，极端最高气温可达40.3℃，近年来，盛夏高温天气明显增多。杭州市已成为全国夏季气温最高的城市之一。高温天气给人民生活和工农业生产带来影响，尤其是用水、用电等的需求量急剧上升，造成严重的供需矛盾。由于城市“热岛效应”和空气污染严重，市区温度不仅高且持续时间长，对健康的影响比郊区和农村要大得多，这样的炎热强度及持续时间比瞬时达到最高温度对死亡造成的影响更大。
　　9.雷电。杭州是雷暴活动频繁的多雷区，平均年雷暴日43天，最多年雷暴日数在60天以上。雷电的威力极其强大，雷击造成停电停水，通讯中断，人员伤亡、房屋毁坏，扰乱市民的生活秩序。
　　10.酸雨。杭州是我国南方三大酸雨城市之一，年降水平均PH值小于5.0，市区酸雨率自1992年以来一直处于增加趋势，期间1996年曾有所降低，但从2000年开始又明显增加。酸雨对杭州工农生产、人民生活、城市建设、旅游业发展、投资环境都会带来严重影响。
　　三、国内外对气象灾害预警的实践和探索
　　防灾减灾，提高突发性、灾害性天气的应对能力，预警是关键，一些发达国家和地区已建立起相应的预警机制，国内不少城市正在积极建立气象灾害预警系统。
　　（一）发达国家已建的预警机制
　　英国气象局以开展“全国恶劣天气预警服务”为重点积极开展公众、政府服务，当境内出现大风（时速在113公里以上）、暴雨、暴雪、暴风雪和持续降雨、浓雾、大面积冰霜等天气情况，英国气象局都会启动预警机制。一是短时间内，分阶段地通过因特网、电台和电视台向全国13个区域提供极端天气信息，一般按早期预警、提前预警、快速预警、天气观测和汽车预警5种类型分别进行。二是全国范围的恶劣天气预警服务一般通过广播通知民众，同时通知民用紧急服务系统。如果情况极其严重，需要军队参加救援活动，该系统还将通知国防部，以便作好应急准备。
　　法国专门制定了气象预警机制，一旦可能遭遇恶劣天气，国家气象局会与有关部门通力合作，共同做好防灾的前期工作。灾害防御中，法国气象局通过网站提前24小时根据每个省的天气情况，用绿、黄、橙、红4个代表预警等级的颜色在电子地图上标注，普通民众只要登录该网站就能看到这种天气预警图。
　　美国的灾害预警系统包括防灾法律体系、专用警报系统和洪水预警系统，其灾害性天气预警通过遍布全国的广播电台及时发送信息，即便在偏远山区，当地农民也能通过收音机接收，这种收音机就算处于关闭状态，一旦接收预警信息就能自动开启播放。覆盖河流的雨量自动化综合监测网络已经在全国1000多个社区使用，它不仅提供洪水预警，还可提供供水决策、监测污染等服务。
　　（二）国内部分地区和城市已建或在建气象灾害预警系统。
　　香港地区制定有热带气旋、强烈季候风、暴雨、山泥倾泻、雷暴、火灾、寒冷、酷热等天气预警信号，以不同颜色代表不同等级。灾害性天气发生时，当地电视台进行全程直播，通讯、医疗等有关部门均依照《气象灾害防御预案》有条不紊地展开工作。
　　上海于2004年3月1日正式实施《上海市灾害性天气预警信号发布试行规定》，确定台风、暴雨、高温、低温和大雾等五大类灾害性天气警报信号。2004 年7月经历一场暴风骤雨考验后，上海市在扩大气象信息发布渠道有较大突破，一是在原有1个广播、电视播出频率和频道的基础上，各新增2个播出频道和频率；二是在市区人流密集地段建设10块电子显示屏，用以发布气象信息；三是增加公交移动电视和地铁电视屏发布气象信息。目前上海市政府正在着手开展规范发布灾害性天气预警信号信息和其他各类需告知市民的紧急信息的公共信息发布系统建设。
　　北京从四方面入手加快气象预警体系建设步伐。一是升级城区自动气象站网通讯系统，数据采集由1小时一次加密为5分钟一次，同时结合雷达、卫星等资料，加强天气监测。二是在城区建设多座气象预警塔、社区电子气象显示牌，加强临近预报、滚动预报和订正预报工作。三是加强联系沟通，及时通过电台、电视台、移动手机短信发布灾害性天气预警信息。四是初步制订预警信息发布管理办法，规范发布内容、标准和流程，对雷雨大风、暴雨、冰雹、大雾、沙尘暴、降雪、高温热浪等突发性灾害天气进行预警。
　　四、杭州构筑气象灾害预警体系的基础情况
　　（一）构筑杭州气象灾害预警体系的基础条件
　　气象灾害预警体系建设包含天气监测、预报服务、预警发布、法规建设等一系列工作，经过这些年的努力，我市气象业务现代化建设取得长足发展，构筑城市气象灾害预警体系条件基本具备。
　　1.气象灾害监测网络基本形成。一是以地面自动气象站和雨量站为主的中尺度气象监测网初具规模，自动气象站的平均格距达20KM左右，可自动进行每小时一次的数据观测和传输，实时采集各地降水、温度和风等要素。二是以X波段多普勒天气雷达和雷电定位系统为主的短时气象灾害预警监测系统已经建成。三是地球观测卫星（EOS/MODIS）地面接收系统和风云二号卫星云图接收系统组成的卫星遥感观测系统也已建成。
　　2.气象信息处理能力明显增强。一是与华大基因研发中心南方基地（杭州）的高性能计算机远程联网与应用，建有高速的计算机处理系统。二是建成计算机局域网、广域网以及INTERNET网，建成基于VAST的气象信息接收系统和基于SDH、VPN、GSM等网络的气象信息接收发送系统，拥有完善的通信网络系统。三是建立了基于宽带通信的省、市、县三级视频天气预报分析会商系统。
　　3.气象预报水平有所提高。一是开发研制了杭州MM5中尺度数值预报模式等具有较高时空分辨率的预报产品。二是积累了国内外多种数值预报产品的释用能力。三是建立了暴雨、台风、寒潮、大雪等灾害性天气的主、客观预报方法。四是联合有关部门开展了气象次生灾害如空气污染、山体滑坡、钱塘江潮汛等预报服务。五是培养了一支具有高度责任感和较强业务技能的预报员队伍。
　　4.气象预警手段得到加强。一是电视气象节目实现光缆传输，电视、电台气象播出栏目增加，内容丰富。二是气象信息声讯服务覆盖电信、移动、联通、网通、铁通、小灵通。三是气象网站已成为重要信息传播平台。四是开设多家报纸专版，加大气象信息发布及使用知识宣传。气象信息特别是气象灾害预警信息的快速传播成为可能。
　　5.气象法规建设步伐加快。《中华人民共和国气象法》、《人工影响天气管理条例》、《浙江省实施〈中华人民共和国气象法〉办法》、《防雷减灾管理办法》、《气象预报发布与刊播管理办法》、《气象探测环境和设施保护办法》等气象法律、法规和规章相继出台，为气象防灾减灾营造了良好的工作环境。
　　（二）杭州构筑城市气象灾害预警体系的几点不足
　　1.城市气象灾害预报准确率和预警服务能力有待提高。集中体现为“三不足三提高”。“三不足”：一是对气象灾害特别是中小尺度灾害性天气系统发生和发展认识不足；二是对热岛效应、狭管效应对高温、强风和暴雨灾害分布的影响，暴雨对城市积涝的影响，积雪、大雾对城市交通的影响等认识不足；三是自动气象站网的分辨率不够，小尺度天气系统活动时常捕捉不到，高空气象要素的连续性观测能力不强，气象灾害监测能力仍显不足。“三提高”：一是探测系统不够完善，监测手段仍需提高；二是灾害性天气预报方法还需深入研究，预报的精细化程度仍需提高；三是灾害性天气预警信息发布的针对性、时效性和覆盖面仍需提高。
　　2.气象灾害预警发布制度有待加强。一是全市灾害性天气预警发布缺少规范性文件。我市尚未出台全市灾害性天气预警发布规定等政府规章，缺乏城市灾害防御研究，一旦发生灾害性天气，不利于当地政府统一指挥，部门间协调配合机制未形成。二是气象部门内部灾害应急工作流程有待规范。这些年来，气象部门着重加强和规范内部工作流程，对外发布预警信息的范围、相关情况及对应的气象预报及服务流程不够完备。
　　3.气象灾害预警服务有待改进。一是不同发布渠道预警信息发布时间难以统一，预警内容有所差异。二是预警信号不够简洁明了。三是预警服务内容未能根据政府、公众、专业用户等不同对象细分，如何迅速通知用户采取防范措施，最大限度减少损失己显得十分迫切。
　　4.公众及部门气象防灾意识不强。一是近年来杭州城市重特大气象灾害发生不多，公众防灾减灾意识麻痹淡薄，显示出应对能力不足，这在去年以来由干旱引发的城市危机中可见一斑。二是气象灾害防御缺乏系统、大规模的宣传。每年关于安全生产的宣传很多，但很少涉及气象灾害的危害及防御，仅靠气象部门的宣传，力量显得过于单薄，未能引起全社会关注和共鸣。
　　五、杭州市灾害预警体系建设对策及重点
　　立足我市气象灾害预警体系建设的现有基础，我市开展气象灾害预警体系建设的基本思路是:以提高气象预报准确率为核心，加快新型探测设施建设，加强气象灾害及次生灾害研究，提高气象灾害预警服务能力，健全气象灾害的预警发布制度，通过三到五年的努力，基本实现气象探测立体化、网络通信高速化、预警服务精细化、信息发布规范化，以满足国民经济建设、社会协调发展和人民生命安全对气象防灾减灾的需求。
　　（一）周密规划，加快气象探测系统建设
　　气象监测和探测系统是发现、监测、追踪天气过程发展变化的重要手段，是提高灾害性天气的预警能力和水平的关键。我市气象监测和探测系统建设将按照布局合理、功能齐全、综合探测的要求，进一步完善地面观测、高空探测、卫星遥感三大系统建设。
  　1.优化布局，完善地面观测系统建设。一是提高布站密度。增加自动气象观测站的布点，填补气象资料空白点，尤其要加大重点区域、旅游景点的布站密度，积累气象气候资料，开展针对性气象预报服务。二是增加监测要素。根据城市灾害分布特点和气象保障服务需要，在建筑高层建立若干强风监测站，着重进行强风监测；在主要交通要道建立若干大雾和地面温度监测站，开展交通安全监测；在旅游景点和社区增设负离子、酸雨等观测项目，开展环境污染监测。三是配备气象监测车。开展特定地区或现场气象监测，通过车载GPRS系统及时把监测结果传送至信息采集中心或指挥中心，为台风、局地强对流、龙卷风等突发天气的监测以及核电、重大火灾、污染物泄漏、化学恐怖袭击等城市公共危机的应急处置提供可靠气象参考信息。
　　2.引进风廓线仪，实现高空气象连续探测。风廓线仪的主要功能是获取高空风和低空急流活动特征，能提供高时空密度的气象信息，可在三方面为气象科学研究提供支持。一是测定水平风廓线，尤其是适用于研究中尺度天气现象；二是测定垂直风速，对研究小尺度天气、强对流风暴等具有重要价值；三是布设在常规探空站之间天气变化敏感的地区，可探测湍流、大气稳定度、中尺度大气运动等，对改进天气分析预报，降低测风成本和提高实效等均有重要的意义。
　　3.建立和完善卫星遥感监测系统。一是开展风云二号卫星资料的接收应用，二是做好EOS-MODIS卫星遥感资料的开发应用。深入研究开发卫星遥感信息资源，开展对全市生态环境、干旱、火灾、洪涝等灾害的动态监测业务，逐步建立集卫星遥感监测系统(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)于一体的高时空分辨率的灾害监测预警系统。
　　（二）科技创新，加强气象灾害预警能力建设
　　开展气象灾害预警体系建设，关键在于构建以数值预报为基础，以人机交互智能系统为平台，以精细化天气预报、决策服务系统、预报发布系统为核心的预报预警体系建设。
　　1.发展精细天气预报。随着社会的发展，政府和社会公众不仅要求气象部门提供准确的日常天气预报服务，更希望及时获取高精度、高质量、连续滚动的天气信息和灾害性天气警报。这就要求我们的天气预报业务技术必须紧紧围绕提高预报准确率、提高气象服务的“三满意” 效益，以精细化数值模式的研究应用为抓手全面推进，努力实现天气预报的“定时、定点、定量”“精细化、可视化”的目标。
　　（1）加强精细数值模式的研究应用。提高精细化预报水平，关键是加快新一代数值天气预报产品开发及释用技术的研究。为此，下一步我们将依托国家级中心提供的大范围数值预报场的基本资料，重点开展MM5模式、ARPS模式和谱模式等三大数值模式的研究应用，采用嵌套模式连续输出更多更细致的产品，通过统计释用、天气释用、动力释用，综合天气实况和预报经验作出预报决策。
　　（2）实现天气预报“可视化”。在完善高质量气象综合探测系统、建立高效能数值预报业务系统的同时，加快虚拟现实可视化业务平台建设，利用 Vis5D可视化模型显示网格和不规则气象数据，将气象综合探测资料、数值预报模式运算结果，模拟不同尺度大气运动变化的状态过程，形成直观、生动、形象的天气演变视像，在重大突发性、灾害性、转折性天气过程及中长期天气趋势预测中，通过气象影视、气象网站、领导决策汇报材料等形式为领导、部门及公众提供一目了然、浅显易懂的预报分析和服务。
　　2.完善气象灾害预警服务系统。一是完善杭州市主要流域面雨量预报系统和地质灾害监测预警系统建设，提高汛期气象服务能力。二是加快灾害性天气预警服务系统、城市积涝预报预警系统和城市重大特发性灾害气象服务系统建设，提高城市灾害气象保障应急能力。三是建立钱塘江流域（杭州段）气象灾害监测预警系统、杭州交通气象监测服务系统，提高水面及公路交通安全气象服务能力。四是完善以现代通信技术为基础的全方位的气象信息专业服务网络系统，努力提高气象信息的对外辐射能力。
　　3.建立预警信息发布系统。一是根据气象灾害轻重程度的预测结果，及时完成影像、图标警示信号的制作。二是建设预警信息发布平台，利用3G等新技术快速传递气象灾害警示信号。三是利用电视、电台、网站、咨询电话、手机短信、电子显示屏等多种渠道及时发布气象预警信息。还可借鉴北京、上海等地经验，在城市中心或人流密集区设立气象监测预警塔，平时发布24小时天气预报，如遇灾害天气则可作为灾害性天气警示标志。亦可利用城市公交移动电视或显示屏发布灾害预警信息，争取最大的信息覆盖面，为防灾减灾争取时间。
　　（三）加强立法，规范气象防灾减灾工作
　　气象防灾减灾工作涉及社会各个层面，为确保防御、救援中各方协调，密切配合，必须加快气象灾害防御立法，为实施气象防灾减灾提供有效的法律法规保障体系。
　　1.加快气象灾害防御立法。建议市人大、政府尽快开展气象灾害防御立法，规范气象灾害的防、抗、救等工作的开展。一是明确灾害性天气预警信号等级标设、灾害性天气预警信息发布、灾害性天气来临时各部门职责和社会公众义务等事项。二是加强组织领导，健全防灾减灾指挥系统，建立政府统一指挥、部门协调联动的综合防灾体系。三是要求有关单位各司其职，做好灾害防御信息接收的基础设施建设和各项保障工作，确保第一时间让每一位公民迅速收到灾情预测信息，并及时组织开展抗灾抢险工作。
　　2.确定气象灾害统一信号。根据杭州实际，制定由台风、暴雨、高温、低温、大雾、强雷电、大风、降雪等气象灾害预警信号，作为杭州防御气象灾害的统一信号，以各种图标代表灾害的种类、各种颜色代表灾害的危害等级，方便居民根据不同颜色的灾害图标做好相应的防灾准备。信号确定后，应通过各类媒体广泛开展宣传，结合气象科普教育持续进行宣传，帮助公众及相关部门尽快提高预警信息的掌握水平，增强防灾救灾意识，做好气象灾害的预防工作。
    3.建立气象灾害预报应急机制。一是根据各种气象灾害的危害程度，设定启动气象灾害应急机制的基本条件。二是确定工作流程及人员，完善气象灾害预警应急工作机制，一旦监测到灾害性天气，相关人员必须以应急预警服务为中心，严格按照流程，全程跟踪，组织做好各项工作，确保通过电话、传真网络多种形式将预警信息和天气实况迅速传递到党委政府的重要部门，尽最大努力将气象灾害信息通过各种传媒家喻户晓。