[发明专利]一种冰湖溃决预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冰湖溃决预警方法，特别是涉及一种采用气温与降雨作为双指标判别实现的冰湖溃决预警方法。

背景技术

冰湖是冰川运动的产物，在世界各国山区都有广泛分布。冰湖溃决是冰川区突发的严重山地灾害，其发生所导致的洪水和泥石流突发性强、洪峰高、流量大、破坏性强、持续时间短、波及范围大，在沿程洪水和泥石流形成、流动、堆积过程中又会激发其他次生灾害，从而造成巨大经济损失与人员伤亡，其造成的灾害损失比一般的暴雨激发的洪水和泥石流要严重得多。在目前全球气候变暖，极端气候频发的背景下，冰川普遍退缩，冰湖面积增大，溃决风险随之增大。因此冰湖溃决预警方法对冰川地区防灾减灾有着重要的实际意义。

“气温对西藏冰湖溃决事件的影响”（刘晶晶等.吉林大学学报（地球科学版），2011,41(4):1121-1129）一文公开了一种冰湖溃决预警方法。该方法采用冰湖溃决当年和溃决前一年的正积温值T与正积温增长速度（正积温拟合曲线指数a）为指标，建立函数曲线公式来判定冰湖是否易发生溃决事件。尽管该方法能够在一定程度上用于预测冰湖溃决事件的发生，但其依然存在两方面缺陷：一、方法采用指标不尽合理。冰湖溃决的影响因素包括冰川积累面积和厚度、冰湖大小及储水量、湖堤结构与稳定性等，这些影响因素都与气温、降雨有着密切关系，所以气温和降雨是触发冰湖溃决的决定性可变动因素。而该方法仅采用气候中的气温指标作为预警指标，考察气温波动单一效应对溃决的影响，忽略了降雨条件的影响，影响了预测准确性；二、对观测数据修正过于简单。该方法仅采用邻近一个气象台站的气温数据直接纳入后期，分析中对观测所得气象数据仅进行了海拔因素的修正，未考虑气象台站与冰湖地点水平距离上的差异，对温度变化的平稳性特征也未做考量。由于冰湖所在地点通常没有建立气象观测站点，缺乏准确气象资料，只能利用近邻地观测点的数据经前期修正后使用，因此数据前期修正不足也影响预测结果的准确性。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供综合考虑气温与降雨条件影响下的冰湖溃决预警方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种冰湖溃决预警方法，由控制中心获取冰湖所在地气象台站的长期温度与降雨观测数据进行分析，当分析结果显示冰湖存在溃决风险时，控制中心启动警报系统发出警示报告，当分析结果显示冰湖不存在溃决风险时，将数据送入存储器；其特征在于：所述控制中心分析方法是以气象台站长期温度观测数据为基础，计算确定预测日前期正积温逐日增长速度值T_V，以气象台站长期降雨观测数据为基础，计算确定预测日前期30日降雨量逐日增长速度值R_V，并将T_V值、R_V值同时与溃决警戒曲线R_V＝2.7214T_V^-0.956进行双指标对比，若T_V、R_V确定的点位于警戒曲线上方，则判断冰湖存在溃决风险。

气温与降雨是触发冰湖溃决的决定性可变动因素，溃决与气候变化过程存在较高的正相关，但大多数温度和降雨剧烈变化过程不会引发冰湖的溃决，即与气侯波动事件相比，冰湖溃决的发生依然是一种低概率事件。基于冰湖溃决发生的自然特征规律可以确定，对于既定的某一危险冰湖，虽然不一定存在所谓某一确定的能够触发冰湖溃决的气温指标值与降雨指标值，但一定存在一个与冰湖溃决发生高度相关的以某一或某些气温与降雨指标为变量的冰湖溃决危险临界线。超过该临界线，冰湖溃决发生的概率高，低于该临界线，溃决发生的概率低，由此可以解决冰湖溃决预测预警的技术问题。

气象学中与气温与降雨因素相关指标数量众多，不同指标间的理论含义差异大，若采用此二因素进行冰湖溃决的预测预警则首先需要确定具体使用指标，以及指标相应阈值或者是由指标确定的临界曲线。本发明方法将4万多组气温与降雨长期观测数据及历次冰湖溃决事件进行关联性分析，从众多涉及气温与降雨的气象指标中筛选出预测日前期正积温逐日增长速度值T_V与预测日前期30日降雨量逐日增长速度值R_V两个具体气象指标，确定其与冰湖溃决事件之间存在的符合规律的函数关系，并经模型计算确定了相关临界曲线。