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李泽椿*
(国家气象中心中国工程院院士)
我国地处东亚季风区,自然条件复杂,气候变化剧烈,气象灾害发生十分频繁,是世界上遭受气象灾害损失严重的少数国家之一。气象灾害不仅给人民生命财产及社会发展带来了严重的影响,还对我国的粮食安全、社会安定、资源环境等构成严重威胁。
因此,加强对气象灾害的分析研究,提升气象灾害预测预警服务能力和水平,是保障人民生命财产安全,构建社会主义和谐社会、加快推进资源节约型和环境友好型社会建设,促进经济发展、社会进步的迫切需要。
一、气象灾害是自然灾害中最为严重的灾害
1990年,联合国有关组织统计的1947年至1980年全球造成人员死亡严重的10种自然灾害中(表),有5种是气象因素直接引起的灾害,3种主要是由气象因素引发的。而台风、飓风和洪水导致的人员死亡分别占第一和第三位。据统计,近10年来,全球自然灾害造成的经济损失平均每年达694亿美元,而暴雨洪涝、台风和旱灾三项气象灾害造成的损失就占其中的绝大部分。在我国气象灾害占整个自然灾害的70%以上(图1),气象灾害造成的直接经济损失约占国内生产总值(GDP)的1%~3%(图2)。
* 高兰英、张建忠、马清云、王维国、缪旭明、王月冬等参加了撰稿及资料查询工作。
表.1947年-1980年全球自然灾害造成人员死亡
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自然灾害类型 |
死亡人数(万人) |
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热带气旋、台风、飓风 |
49.9 |
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地震 |
45.0 |
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洪水 |
19.4 |
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雷暴和龙卷风 |
2.9 |
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雪暴 |
1.0 |
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火山 |
0.9 |
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热浪 |
0.7 |
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雪崩 |
0.5 |
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山体滑坡 |
0.5 |
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风暴潮和海啸 |
0.5 |
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合计 |
121.3 |
图1.主要自然灾害经济损失比例图

图2.气象灾害造成的直接经济损失占国内生产总值比例

(一) 我国气象灾害种类多,属世界少见
由于我国地理位置、特定的地形地貌和气候特征,致使我国气象灾害的种类之多,属世界少见。我国的气象灾害大致可分为7大类20余种。世界高纬、中纬和低纬度,内陆和沿海各国发生的气象灾害,我国均有可能发生,别国没有的,我国也存在。如因气象因素导致死亡人数较多的孟加拉国有台风、暴雨洪涝和干旱灾害,但没有雪灾、冰和冰凌灾害;美国地形和纬度等条件与我国相似,气象灾害种类较多,但没有黄河冬末春初的凌汛;西欧各国只有中高纬度天气系统造成的灾害,没有台风灾害。我国独有的高原上的冰坝、冰湖,因夏季气温升高,导致冰坝崩溃而使下游形成洪涝灾害也时有发生。
(二)我国气象灾害发生频次高、分布地域广、持续时间长,造成的损失十分严重
在我国960万平方公里的国土上,一年四季均会发生不同类别的气象灾害。春季以干旱、沙尘暴、寒潮、雪害、低温连阴雨等灾害为主;夏季的暴雨洪涝、台风,干旱、风雹、雷暴、干热风、高温酷热等灾害影响最大;秋季台风、干旱、冷害、连阴雨、霜冻等灾害最重;冬季寒潮、大风、雪害、冻害等危害突出。
各类气象灾害发生频次高,持续时间长。如干旱灾害,我国平均每年发生较大范围的旱灾为7.5次。旱灾一般持续数月,甚至数年;每年平均要发生12次范围较大的强降水天气过程,最高年份达18次(1991年),由此引发的洪涝灾害平均每年为5.8次。严重的洪涝灾害持续在一周或半个月,甚至数月。
由于地球各个圈层之间的相互作用和反馈关系,气象灾害往往会诱发更多的次生灾害。如台风和强冷空气带来的强风,严重威胁沿海地区海上作业和航运;持续性的强降水会导致江河洪水泛滥并引发泥石流、山体滑坡等地质灾害;大面积持续干旱、洪涝、连续高温或低温则会导致农牧业严重受损、疾病流行等。气象灾害随时在影响着人类的生产生活和人民生命财产安全。
20世纪80年代中期以来,我国每年因各种气象灾害和次生灾害造成农业受灾面积达5000万公顷以上,受灾人口约达4亿人次,平均每年有3000多人死于气象灾害、直接经济损失超过1300亿元。
(三)几种主要气象灾害及其危害
1、暴雨洪涝灾害
暴雨洪涝灾害是气象灾害中最为严重灾害。据近20年资料统计分析,暴雨洪涝灾害及由此引发的泥石流、山体滑坡等地质灾害每年造成农作物受灾面积超过1350万公顷,约占农作物受灾总面积的27%,死亡人数年均为1991人, 占气象灾害年均总死亡人数的66.37% ,直接经济损失年均为816.19亿元, 占气象灾害经济年均总损失的62.78%。最高年份暴雨洪涝灾害死亡人数达4150人、直接经济损失达2500亿元(1998年)。
2、台风灾害
我国是世界上少数几个遭受台风危害最严重的国家之一。沿海地区经常遭受台风侵袭,且有可能窜入内陆,引发暴雨洪涝、泥石流、山体滑坡等气象衍生灾害。近20年来,西北太平洋及南海生成的热带气旋年均为26个,平均每年在我国沿海登陆的台风有7个,最多年份达11个(1994年)。我国每年因台风及次生灾害造成的人员死亡平均为486人,占气象灾害死亡人数的16.2%,直接经济损失为274.4亿元,占气象灾害经济损失的21.4%。最高年份台风灾害死亡人数达1815人(1994年)、直接经济损失达961.7亿元(1996年)。
1997年以来,西北太平洋及南海生成的台风个数有所减少(23个),但由于我国经济的发展,台风影响度却呈增加趋势。如,1997年-2006年台风造成的直接经济损失,比1987年-1996年10年间年均增加了58.4%。
3、干旱灾害
干旱是影响我国农业生产的最主要气象灾害。干旱灾害在全国各地都有发生,但分布不均,北方以春旱为主,长江流域、江南和江淮之间伏旱较多。据1987至2006年统计,我国平均每年遭受干旱灾害的农作物面积为2557.3万公顷,约占气象灾害造成的农作物受灾面积的51.15%。其中,2000年、2001年受旱面积较大,在4000万公顷左右。2002年以后,受干旱影响面积有所减少,但重大干旱、特大干旱影响却呈现加重趋势。如2006年,四川和重庆由于持续少雨和高温,发生了严重干旱。重庆遭为百年一遇特大伏旱,四川为1951年以来最严重伏旱,两地共有1300万人口、1340万头大牲畜先后出现临时或严重饮水困难;农作物受灾面积338万公顷;直接经济损失达192.6亿元
图3.1987-2006年我国干旱面积
4、大雾灾害
大雾灾害在我国四川盆地、长江和淮河流域、华南、华北及东北等地均有发生,尤为四川盆地和长江流域浓雾天气较多。近50年来,虽然我国年平均雾日数呈减少的趋势(图4),但大雾造成的灾害损失亦越严重。如2004年11月8日,上海大雾弥漫,奉贤区A30公路施工路段发生特大车祸,造成10人死亡,15人受伤。2004年12月1~2日,因大雾北京首都机场有1400多架次航班延误,导致上万名旅客滞留。1990年2月10日~21日,华北地区出现历史上罕见的大雾天气,造成输变电设备绝缘性能下降,华北电网发生大面积“污闪”灾害,造成京津唐电网因雾害造成51条输电线路出现故障、147次跳闸。
图4.1954-2005年我国大雾日数变化趋势

5、沙尘暴
我国北方属中亚沙尘暴多发地区之一。据统计分析,1961-2000年塔里木盆地及其周围地区、阿拉善高原及其相邻的河西走廊东北部每年沙尘暴日数达20天以上,局地超过30天。近几年强沙尘暴有上升趋势。
沙尘暴掩埋农田、草场;降低能见度,影响交通;污染环境,影响人体健康。1993年5月5-6日,甘肃、宁夏两省、区的15个地市、72个县遭受沙尘暴灾害,近40万公顷作物受掩埋;85人死亡,31人失踪,264人受伤;12万头牲畜死亡,12万头牲畜失踪;直接经济损失超过6亿元。2006年4月17日,北京地区仅一天就降了33万吨土。
6、雷电灾害
我国地处温带和亚热带地区,雷暴活动比较频繁。青藏高原东部、西北地区东部部分地区、长江中下游以南地区、西南地区东部和南部为雷暴高发区,雷暴发生最频繁的区域是云贵高原和四川盆地等山区。据2003-2006年的资料统计,我国平均每年因雷电灾害造成的死亡人数达537人,仅次于暴雨洪涝灾害造成的人员死亡。
雷击灾害致死的人员中,大部分为农民。如,今年4月因雷击灾害造成死亡的27人当中,就有20人为农村村民;6月份,江西因雷击死亡的57人中,有36人是在田间耕作的农民。农村频频发生雷击致人死伤事件,主要是因为:一是农村防雷意识比较薄弱,防雷设施不健全;二是由于农村高层建筑少,周边比较空旷,雨天人体更容易成为引来雷击的导体;三是农村防雷设施比较简陋,随着家电设备增多后,雷击的几率也随之增大。
7、气象次生灾害
由于我国特殊的地形地貌等地质条件,因强降水等气象因子引发的山体滑坡、泥石流等地质灾害发生频率很高,造成的经济损失每年达上百亿元。
台风也会引起风暴潮灾害的发生。从1949~2003年,我国沿海平均每年有6次以上台风引起的风暴潮发生,造成了沿岸地区重大损失。
干旱、高温、大风、雷电等气象因素是引发或直接造成森林、草原火灾主要原因。据统计,2003年共发生森林火灾10463起,受害森林面积45.1万公顷。
因气象灾害衍生的海洋、生物灾害、农作物病虫害、污染物扩散、流行病、水土流失、荒漠化等造成的损失也十分明显。如,入夏以来,长江中下游局地温度明显偏高,导致太湖蓝藻泛滥。
二、气象灾害的可预测强、可防御性明显
大气科学逐步走向成熟,大气圈中突发性和极端性天气气候事件带来的直接气象灾害和由此诱发的次生灾害有了一定认识,预测预报、预警的手段大大提高,基本规律有了初步把握。实践证明,相对于海洋学科、地震等学科而言,气象灾害的可预测预报性比较大,可防御性更明显。
1、气象现代化建设,为气象灾害的预测预警创造了条件
目前我国气象部门已初步建立了包括气象卫星、天气雷达在内的全球天气监测网、全球通信网。分布在全国各地气象台站、自动气象站监视着大气活动的动态变化。我国发射的风云系列气象卫星从太空跟踪地球大气的演变,极大的丰富和补充了广阔海洋、极地、高原和沙漠等人迹稀少地区的探测信息;近年来建立的新一代天气雷达、大气成分、雷电、空间天气系统等从微观和立体交叉上对中小尺度灾害性天气的监测;不断探索大气运动规律的研究、业务数值天气预报及其释用等。气象现代化建设成果,提高了我们监测手段,丰富了认识大气运动资料,加深了大气规律的认识,为气象灾害的预测预警创造了必要条件
2、近代天气预报水平的提高,为气象灾害的预警和科学防灾减灾奠定了基础
随着气象现代化水平和各级气象台站天气预报员分析能力不断提高,临近、短时、短期、中期数值预报业务的建立和能力发展,我国天气预报水平总体在提高,尤其是进入新世纪后,预报水平提高较快。如,在实时业务中,1991年-1999年,中央气象台热带气旋24小时平均预报误差为184.8公里,则为138.4公里,精度得到了大幅度提高。2005年和2006年47个热带气旋中有15个24小时预报误差小于100公里,其中,包括“麦莎”、“珍珠”、“桑美”等影响较大的台风。从2004-2006年的统计评分上看,对于暴雨,全国范围内暴雨有无预报,无论是预报员,还是数值预报模式,准确率是比较高的,全年平均都在99%以上。
3、综合天气预报技术体系的建立,逐步推进气象预报预警向精细化、无缝隙发展
我国已初步建立了以数值天气预报为基础、人机交互信息加工处理系统(MICAPS)为平台、综合应用多种信息和预报技术方法的天气预报业务技术体系。天气预报水平稳步提高,其中台风路径预报已接近国际先进水平;中期天气预报由过去的旬降水量、平均温度和天气过程的统计要素预报发展到4-7天的逐日要素预报。基于数值预报产品释用技术,开展了精细化天气预报业务,发布了国内外2000多个城市的3小时温度、降水等气象要素客观预报。初步建立了临近和短时预报业务系统,由依靠过去的经验预报发展到应用基于卫星、雷达、自动气象站等各种监测手段和信息的预报技术,灾害性天气的短时预报水平不断提高;开展了重大天气过程的延伸期天气预报业务和灾害性天气潜势预报。
4、多学科、交叉性的研究应用、合作,拓展了气象灾害预报预警服务领域
近年来,中国气象局加强与农业、交通、环保、卫生、林业、水利、国土资源等多部门及相关大学、研究部门应用研究合作,联合开展对农业气象灾害、地质灾害、主要交通干路气象条件、空气污染指数、林业病虫害,森林草原防火灭火等预报预警工作,并实现相关信息的交换和数据共享。如,2003年汛期开始,中国气象局与国土资源部联合开展了地质灾害的预报预警服务,通过对强降水诱发的地质灾害进行定性分析、研究,初步建立起灾害预报预警模式,使地质灾害的预报预警水平逐步提高。
三、准确、及时的预测预报、预警服务信息,能够最大限度的做到趋利弊害
多年来的实践说明,一次灾害性天气系统出现时,不可能完全避免其对影响地区所带来的灾害和损失,但是,充分利用气象预报预警信息,采取科学的防灾减灾措施可以最大限度地避免或减少灾害损失。
1、准确的天气预报预警信息是防御和减轻气象灾害的重要依据
近年来的实践表明,在灾害来临前,政府部门根据天气预报预警信息及时组织人员转移和灾害救助,取得了明显的防灾减灾效果。如2005年,台风“麦莎”登陆浙江时,其强度超过9711号台风,与0414号台风“云娜”相当。但由于准确的预警信息与地方政府及时的防御措施相结合,台风“麦莎”造成浙江的直接经济损失(89.1亿元)比9711号台风(186亿元)和0414号台风“云娜”(181.28亿元)都小,造成浙江的死亡人数及失踪人数(5人)也比9711号台风(236人)和0414号台风“云娜”(180人)少得多。
2、及时传递气象预测预警信息是作出防灾减灾科学决策的关键
减轻和防御气象灾害的影响,首先要做好灾害预报预警工作。在灾害发生前,提前发出气象灾害可能的发生发展的信息,使防灾减灾措施及早准备、有的放矢、效益显著。如,1991年是我国灾害性天异常严重的一年。全国有20多个省(区、市)出现洪涝灾害,江淮地区和太湖流域出现历史罕见的洪涝灾害。6月14日,在国务院和安徽省人民政府决定于次日1时在王家坝蒙洼分洪的关键时刻,气象部门作出的淮河流域雨区将南压,雨势将减弱的准确预报,使分洪时间推迟到早上8时,赢得了7个小时的宝贵时间,为分洪区1.9万群众的安全撤离做出重要贡献。1998年3月,气象部门做出1998年长江流域可能发生1954年型特大暴雨洪涝预报,为及早部署防汛抗洪争取了时间。在荆江是否分洪,关系江汉平原近800万人的生命财产安全的关键时刻,气象和水文专家们的准确预报分析,为党中央作出不分洪的正确决策提供了重要的科学依据。
3、进入新世纪以来,气象事业的投入与产出效益明显增大。
近年来,国内外许多气象学家、经济学家联合开展对气象事业的投入和产出进行分析研究。国外利用气象经济学的德尔菲定律计算投入与产出比,气象投入产出比为1:98。有研究工作表明,就国内平均水平而言,为1:69。在浙江、广东等经济发达且受气象条件影响比较大的沿海地区为1:100。由此可见,气象是一个低投入高产出行业,这样的投入比在其他行业是不多见的。
四、气象防灾减灾应急对策和建议
党的十六届六中全会指出“我们所要建设的社会主义和谐社会,应该是民主法治、公平正义、诚信友爱、充满活力、安定有序、人与自然和谐相处的社会。”气象是实现人与自然和谐的重要方面。在构建社会主义和谐社会的伟大进程中,加强气象灾害预测预警和应急处置工作,是气象部门树立和落实科学发展观的必然要求,坚持以人为本、执政为民,强化社会管理和公共服务职能的重要内容。
多年来,随着气象现代化建设的逐步推进,气象灾害预测预警服务能力得到了稳步提高,防灾减灾取得了明显成效,加深了政府和群众的鱼水关系。但由于气象灾害是诸多自然灾害的源头,由此引发的衍生灾害涉及的行业和部门较多,在防灾减灾工作中还存在着责任不清,程序不明,缺乏规范的标准等,严重影响了整个气象防灾减灾效益的总体发挥。为此,建议:
1、建立统一的防灾减灾指挥系统
人类生活的地球系统具有统一性,发生在不同领域中的自然灾害,它们之间是互为影响、相伴而生。例如,登陆台风不仅造成沿海人民的生命财产损失,台风所产生的暴雨又造成洪涝和山区的地质灾害,台风造成的灾害涉及海洋、水文、水利工程和地质等行业和部门,单一部门的管理和预警不利于综合减灾效益的发挥。建议,国家应建立统一的防灾减灾指挥系统。
鉴于我国的气象灾害占自然灾害的70%以上,分布范围广、种类多、发生频次高、气象灾害及衍生灾害造成的损失严重,气象预报预警信息是防灾减灾科学决策的重要基础信息,气象系统已有建好的信息传递、收集、加工系统,为此建议由气象部门承担国家防灾减灾指挥系统的建设任务。统一规划,强化管理,加强信息共享,充分发挥防灾减灾的整体效益。
2、进一步完善监测预警系统
防灾减灾决策中,气象监测和预警信息极为重要。建立完善的气象灾害监测预警系统,是准确、及时、客观地监测气象灾害的发生、发展和提供预报预警的重要基础。加快气象综合探测体系的建设,包括地面加密常规要素的观测、特种要素的观测(如:滑坡、泥石流、洪水等)、雷达观测、高空气象加密观测、气象卫星加密观测等等;建立能够及时的捕捉台风、暴雨、洪水、泥石流、滑坡、强对流、沙尘暴等极端天气事件和次生灾害的立体观测系统;加强山区山地灾害的普查和自然灾害风险区划的编制工作;在灾害频发地区、人口高密度区和经济发达地区更要加强气象灾害的监测和预报预警工作。监测预警系统的建立应统一规划、分步实施,在已有的基础上逐步增加和完善。
3、加强对重大气象灾害发生、发展机理的研究,建立气象灾害评估体系
造成气象灾害原因复杂,目前的天气预报预警仍不能适应科学防灾减灾和社会、经济快速发展的需求。如,2005年8月6日凌晨在浙江沿海登陆的“麦莎”台风,登陆后继续北上,在辽宁大连沿海二次登陆,先后影响10省市。在台风影响过程中,个别省份气象部门预报警报信息不够准确,使人民群众蒙受一定损失,引起社会和广大民众不满。因此,研究重大气象灾害发生的前兆、发生机理和预测理论,是提高气象灾害的预报预测水平的基础。有效的建立气象灾害评估系统,包括气象灾害发生前的预评估、灾害发生过程评估及灾害发生后的综合影响评估,可以为政府掌握灾害可能发生和已经发生的各种情况,及时采取防灾抗灾救灾措施提供决策参考。
4、加强气象灾害预警信息发布与传播法制法规建设
气象法制法规是气象灾害预警信息发布和传播、指挥全社会防御气象灾害、保护人民生命财产安全,维护社会稳定的重要保障。
在各相关部门的支持和通力协作下,气象灾害法制法规建设发展较快,预报预警信息发布能力明显提高,特别是《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确国家突发公共事件预警相信发布系统,依托中国气象局气象业务系统和气象预报信息发布系统,扩建其信息收集、传输渠道及与之配套的业务系统,增加信息发布内容,为气象法制法规建设提出了新的要求。但实践说明,当前气象灾害预警信息发布与传播工作中还存在诸多问题和不足,如某些灾种的预警还没有明确的规定,有些预警信息政出多门、防御措施不规范、违法传播气象预警信息的事件还时有发生等。例如,沙尘暴是大气中的物理现象,气象部门是根据世界气象组织相关规定,以能见度、风力及影响区域制定的预警标准并向社会发布预警信息。但现阶段,沙尘暴预警标准和信息发布是不惟一的,使社会各界无所适从。各相关部门应按照国际标准和国内实际,联合制定某些自然灾害预警信息和发布标准,以提高防灾减灾的整体效益。
5、进一步加强突发的高危险天气事件的监测预警工作
高危险天气影响事件因其局地性、突发性强,预报难度特别大,往往防不胜防。如2005年6月10日,黑龙江省宁安市沙兰镇附近地区出现局地突发性强降雨,形成山洪灾害,造成沙兰镇117人死亡,其中105人为学生。2001年12月7日下午,北京降了一场小雪。降雪量仅为1.8毫米,雪量虽然不大,但由于路面结冰,导致全市性交通堵塞、部分道路瘫痪,严重影响城市正常运转。2007年4月28日凌晨2时左右,从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车在刚刚驶出吐鲁番车站不久,遭遇局地特大沙尘暴,瞬间风力达到13级,有11节车厢被吹翻,7人死亡,上百人受伤。
尤其需要引起高度重视的高危天气对2008年北京奥运会产生的影响不可低估。如,2000年悉尼奥运会期间,就是因突发性强降水导致比赛项目中断过。我国2008年北京奥运会于8月上中旬举办,此间正逢我国北方主汛期,也是灾害性天气频发期,强降水、高温酷暑等对比赛均会产生不利影响。因此,加强高危险天气监测预警工作刻不容缓。
6、加强政府防灾减灾的组织行为,稳定社会和提高社会可持续发展
政府在防御自然灾害面前扮演着主要而重要的角色。如2006年,在超强台风“桑美”登陆前,福建省各级政府根据气象部门发出的台风预警信息和防台预案,紧急部署转移安置危险地区群众71万人,海上3.6万艘船只回港避风。浙江省转移安置危险地区群众100.1万人,回港避风船只达3.44万艘。为防御风暴潮“三碰头”带来的严重危害,浙江、福建还根据气象部门建议对危险沿海地区采取停工、停学、停市,危险地带的群众全部转移到二线海塘以外的安全地带等措施,将人员伤亡降低到了最少程度。社区和群众自身也要做好防灾和自救。
2005年8月29日登陆美国路易斯安那州的“卡特里娜” 飓风,虽然预报准确,预警信息发布及时,但由于政府没有有效的采取防灾减灾措施,该飓风造成美国1833人死亡、财产损失约810亿多美元、保险损失约406亿美元,政府出现信任危机;因美国的石油生产基地受到重创,同时引起美国国内及全球的燃油需求恐慌和价格波动。
由此可见,政府防灾减灾的组织行为对减少灾害造成的损失和稳定社会至关重要。建议:
成立由各级政府主管领导牵头,有关部门负责人参加的领导指挥机构;建立完善分级负责、部门分工合作的工作机制;建立强有力的防灾救灾综合管理机构和应急机制等。充分发挥防灾减灾的整体效益
参考文献
1、郭进修、毕宝贵、李泽棒,2004,《我国气象灾害分类和科学防灾减灾》,气象出版社。
2、高云、阮水根,2004,《我国的气象灾害及其减灾对策》,气象出版社。
3、国家气候中心,1987-2006年,《全国气候影响评价》,气象出版社。
4、Richard D. Knabb, Jamie R. Rhome, Daniel P. Brown. Tropical Cyclone Report Hurricane Katrina 23-30 August 2005[J]. National Hurricane Center. http://www.nhc.noaa.gov/2005atlan.shtml.[美国国家飓风中心]
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