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地理研究GEOGRAPHICAL RESEARCH

第35卷第5期

2016年5月

Vol.35, No.5

May, 2016

基于孕灾环境的全球台风灾害链分类与区域特征分析

王然 1,2，连芳 1,3，余瀚 1,4，史培军 3，王静爱 1,2,3

（1. 北京师范大学地理学与遥感科学学院，北京 100875；2. 北京师范大学区域

地理研究实验室，北京 100875；3. 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室，北京 100875；

4. 兰州财经大学农林经济管理学院，兰州 730101）

摘要：在全球气候变化与经济一体化的背景下，台风引发的次生灾害构成灾害链，加剧人口、

经济等多方面的损失。以 2000-2010年案例数据为基础，依据台风所经过区域的孕灾环境特

性，提出了全球台风灾害链分类体系，并统计得出类型与强度的区域特征：在西北太平洋，主要

发生于山地（丘陵）区（占34.4%），强度为3.1；在南太平洋，主要发生于岛屿区（占59.2%），强度

为2.6~3.0；在北印度洋，主要发生于河口海岸区（占35.8%），强度为0.7~0.9；在南印度洋，主要

发生于平原区（占31%），强度为2.6；在北大西洋与东北太平洋，主要发生于平原海岸区（分别占

24.7%与 31.2%），强度分别为 2.0~2.3和 2.3。研究结果可为台风灾害链自动识别、动态模拟与

预测提供理论基础，用以支持区域防灾减灾建设与应急响应策略制定。

关键词：台风灾害链；分类；全球；区域特征；孕灾环境

DOI: 10.11821/dlyj201605003

1 引言

联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告（AR5）中进一步证实了全球气候正在逐渐变暖[1]，气候变暖的结果导致由极端气候气象灾害引起的巨灾事件呈现多发与加剧趋势[2]。与此同时，全球化所带来的国际间经济联动性更加放大了巨灾事件的影响，全球因灾害导致的总损失由20世纪80年代的几十亿美元激增到2010年的2000多万亿美元[2]，严重影响了世界经济与社会的可持续发展进程。2015年第三次世界减灾大会通过的“仙台框架”中，明确指出将减轻与防范巨灾及其风险管理列为今后研究的重点内容，巨灾问题已然受到各国政府与相关机构的广泛关注[3]。在全球气候变暖的背景下，台风的强度与破坏力出现明显增强趋势，其中超强台风所占比例显著增多[4-6]，导致由其引发的巨灾事件频繁发生。2005年美国“卡特里娜”飓风所引发的风暴潮与洪水冲垮了新奥尔良市稳固的海堤，使全市基础设施以及生命线系统完全崩溃[7,8]；2007年孟加拉国热带风暴“锡德”在沿海区引起大型风暴潮，进而造成平原区大范围洪涝，共有3000多人死亡，受灾人口达 850万人，直接经济损失超过 20亿美元[9]；2010年台风“凡亚比”伴随着持续强降雨，在中国广东马贵镇的引发泥石流与山体滑坡导致66人死亡或失踪，占

收稿日期：2016-01-05; 修订日期：2016-04-10

基金项目：教育部—国家外国专家局高等学校创新引智计划项目（B08008）；国家重点基础研究发展计划项目

（2012CB955403）

作者简介：王然（1989- ），男，博士研究生，主要从事灾害链和灾害风险研究。E-mail: [email protected]通讯作者：王静爱（1955- ），女，教授，博士生导师，主要从事自然灾害风险评价和区域地理研究。

E-mail: [email protected]

836-850页

5期王然等：基于孕灾环境的全球台风灾害链分类与区域特征分析

总死亡人数的50%以上[10]。严重的灾情源于台风及其引起的风暴潮、洪涝、滑坡与泥石流等次生灾害，在时间与空间上连锁反应形成的灾害链作用，造成灾情累积放大[11,12]。灾害链是灾害系统复杂性的体现，是致灾因子链、承灾体（生产与供应链）、孕灾环境时空相互作用的结果[13]。因此，研究全球范围内台风灾害链分类与区域特征，是揭示台风灾害链损失累积放大机制的重要基础。

关于台风灾害链的研究还处于起步阶段，目前主要集中在两个方面：一是从理论上总结与梳理台风灾害链中各类致灾成害之间的相互关系，史培军等提出了包括台风灾害链在内的 4种灾害链类型，并以网络关系图形式表示致灾因子链式作用[14]；Kappes等从多灾种角度探讨了全球影响严重的 8 种致灾因子之间的触发作用，其中包括地震、暴雨、台风、火山、洪水、滑坡、风暴潮、海啸等[15]；Gill等依据全球范围内的文献资料数据，总结得到涉及台风、滑坡、洪水、龙卷风等 21种自然致灾因子之间的相互作用[16]；Xu等对于中国地区自然致灾因子链的识别、类别划分、综合评价分析等方法进行了分类总结[17]。二是基于区域内历史案例的台风灾害链分类、区域规律及其机理的研究，一些学者根据区域内的典型台风案例与气象灾害资料，分别对广东与上海地区台风灾害链类型进行划分[18,19]；另一些学者依据区域内文献资料中的台风案例数据与灾情数据，分别以长江三角洲地区、福建省等东南沿海地区为例，参考区域地理环境特性进行台风灾害链分类以及各类灾害链的区域空间特征分析[20,21]；还有一些学者以“龙王”、“卡特里娜”、“桑迪”、“Labor Day”等单个台风案例为切入点，从机理层面剖析台风引发洪水、海浪与风暴潮等过程的灾害链作用模式[22-26]。

从上述台风灾害链相关研究可以看出：对于致灾因子相互作用关系的理论研究而言，往往忽略孕灾环境的作用，只是讨论各类致灾因子之间的链式触发作用，缺少地理环境要素的限定；对于机理、分类与区域规律的研究而言，其中部分研究成果是基于孕灾环境特性进行类别划分，但多数为小区域尺度，针对特定区域环境。而更多研究是根据单个或多个案例进行区域规律与机理分析，也少有从孕灾环境角度进行考量。台风作为原生致灾因子，由于其经过地带地理环境的不同，导致引发不同次生致灾因子，进而造成区域内灾害链类型存在差别。因此本文基于灾害系统理论[27]，以全球范围作为研究对象，分析全球台风灾害系统中孕灾环境作用下致灾因子相互作用关系的区域差异性，结合案例验证完成台风灾害链类别划分，并在此基础上进行类型数量与强度分类统计，对区域特征进行刻画与分析，以期为实现全球尺度下的台风灾害链识别、制图与风险评估等提供理论依据。

2 数据来源与研究方法

2.1 基础数据基础数据包括全球范围的国家单元、数字高程（DEM）、地表坡度、海岸地貌类

型、台风瞬时风场以及台风灾害链案例等数据（表1）。2.2 研究方法

依据灾害系统理论进行全球台风灾害链系统分类，在此基础上进行台风灾害链区域分布图编制与案例的分类统计。2.2.1 台风灾害链分类（1）孕灾环境（E）类型：根据全球台风影响区域的地理环境特征，对其孕灾环境进行分类，以海陆位置特征作为依据，划分出海洋、海岸带以及陆地3种地理环境大类，并依据区域地理环境性质与指标（高程、坡度等），进一步将海洋

837

地理研究 35卷

划分为岛屿与海域，将海岸带划分为平原海岸（砂质、淤泥质）、山地海岸以及河口海岸，将陆地划分为山地（丘陵）、平原以及高原（台地），共 8 种地理环境（主体是地貌）亚类，构成台风灾害链孕灾环境类型。

（2）致灾因子（H）类型：台风中所涉及的次生致灾因子，主要包括大风、暴雨、龙卷风、海浪、风暴潮、洪水（山洪）、渍涝、滑坡、崩塌、泥石流、堰塞湖、海水倒灌等12种[33-37]，构成因台风引发的相关致灾因子类型。

（3）灾害链类型划分：根据全球台风灾害系统所经过区域的地理环境特征，参考历史案例与形成机理[17,21,38-40]，将上述12种因台风引发的相关致灾因子之间的链式触发关系按照孕灾环境（E）类型归类：台风在登陆过程中，首先影响到海岸带，对于平原海岸带而言，台风系统所带来的大风，在平坦的地形易于形成风暴潮，进而潮水可以越过海堤等设施深入内陆，形成洪涝；对于山地海岸带而言，除了形成风暴潮外，由于海岸以基岩为主，岩石出露较高（如山地地貌），潮水不易侵入内陆，而台风系统所带来的暴雨可在此造成小范围山洪以及滑坡、泥石流等地质灾害；对于河口海岸带而言，与平原海岸带类似，由于其喇叭口型地貌条件，潮水常顺着河道侵入内陆形成海水倒灌。台风登陆后，在平原地区，其携带的暴雨可引发城市内涝与农田渍害以及大范围洪水；而在山地（丘陵）地区，高低起伏的地貌条件可满足各类地质灾害形成所需的地形、地质要求，引发滑坡、崩塌、泥石流等灾害，而在特殊环境（如沟谷、河谷）下可进一步导致堰塞湖的形成；在高原（台地）地区，其中平坦与起伏区域的触发关系分别类似于平原与山地（丘陵）。台风系统在海洋行进过程中，会经过小型岛屿，在其海岸地区易形成风暴潮系列灾害，其内陆地区与陆地系统相似。而大范围海域中主要是台风所引发的风暴潮造成对船只等设施的灾害，由于此类记录缺乏，不作讨论。由此归纳得到主要台风灾害链大类以及其包含的子类（表2）。2.2.2 案例收集依照上述台风灾害链分类体系，进行案例数据收集，具体采用以下方法：依据热带预测中心（Tropical Prediction Center，TPC）与热带预警联合中心（JointTropical Warning Center，JTWC）提供的全球台风最佳路径数据，分别在全球六大台风发生海区，筛选出2000-2010年登陆或间接影响陆地的台风记录，利用网络资源与文献资料搜集每条台风记录对应的信息，从中提取出所涉及的台风灾害链类型形成全球案例库。最终共得到1310个台风灾害链案例，归纳为12种类型（表3）。

表1 台风灾害链研究所用基础数据[28-32]

Tab. 1 Basic data used in the study of typhoon disaster chains

类别

地理底图数据

孕灾环境数据

致灾因子数据

名称

全球基本底图数据（国界、洲界、湖泊等）

全球数字高程数据

全球地表坡度数据

全球海岸地貌类型数据

全球台风 3 s 瞬时风场数据

年份

2014

2010

20022006

2011

-

数据规格

矢量数据，1∶200000000

栅格数据，网格尺寸：1 km×1 km


栅格数据，网格尺寸：0.5°×0.5°


来源

Star Map Press, Beijing, China

United States Geological Survey（USGS）http://topotools.cr.usgs.gov/gmted_viewer/gmted2010_global_grids.php

International Institute for Applied SystemsAnalysis - Global Agro-ecological Zones (GAEZ)http://www.gaez.iiasa.ac.at

http://geotypes.net

行星边界层模型（PBL）模拟

838


2.2.3 分类统计与空间分布制图选用模拟得到的3 s瞬时风场数据，将风场区域视为台风灾害链的理论分布区域。为了更好的在全球尺度上反映台风灾害链的空间分异特征，将栅格数据尺寸统一为1 km×1 km，以方便进行空间叠加处理。

根据划分出的孕灾环境类型，进行台风灾害链类型的空间分布制图。首先将全球分为海洋和陆地，海洋进一步分为岛屿和海域，岛屿区域以高程与坡度作为指标[41]，划分出山地（丘陵）（高程≥200 m且坡度≥8º）与平原（高程<200 m、200 m≤高程<500 m且坡度<8º），分别对应AI与AIII/AIV类型区域，本文暂不考虑海域的灾害链。然后将距离

表2 台风灾害链类型Tab. 2 Types of typhoon disaster chains

地理环境大类

海洋

海岸带

海岸带

地貌子类（代码）

岛屿A

海域B

平原海岸C

山地海岸D

山地海岸D

河口海岸E

河口海岸E

灾害链大类

台风—风暴潮(海浪)

台风—暴雨—洪涝

台风—暴雨—山洪

台风—暴雨—滑坡/崩塌






台风—暴雨—滑坡/崩塌/泥石流





代码

AI

AII

AIII

AIV

BI

CI

CII

DI

DIII

DIV

EI

EII

EII

灾害链子类


台风—风暴潮(海浪)—洪水

台风—风暴潮(海浪)—渍涝

台风—风暴潮(海浪)—洪涝


台风—暴雨—渍涝

台风—暴雨—洪水


台风—暴雨—泥石流

台风—暴雨—滑坡

台风—暴雨—崩塌

















台风—风暴潮(海浪)—海水倒灌台风—暴雨—洪涝

台风—暴雨—涝渍


代码

AI-1

AI-2

AI-3

AI-4

AII-1

AII-2

AII-3

AIII-1

AIII-2

AIV-1

AIV-2

BI-1

CI-1

CI-2

CI-3

CI-4

CII-1

CII-2

CII-3

DI-1

DIII-1

DIV-1

DIV-2

DIV-3

EI-1

EI-2

EI-4

EI-5

EII-1

EII-2

EII-3

链元数

2

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

2

2

3

3

3

3

3

3

2

3

3

3

3

2

3

3

3

3

3

3

839

地理研究 35卷

海岸线 10 km 以内的陆地区域作为海岸带 [42]，根据全球海岸地貌数据勾画出平原海岸（砂质、淤泥质）、山地海岸与河口海岸区域，分别对应CI/CII、DI/DIII/DIV与EI/EII类型区域。将距离海岸线10 km以外的区域按照与岛屿同样的标准划分为山地（丘陵）与平原，分别对应FIII/FIV与GII类型区域。在山地（丘陵）区域，结合USGS[43]提供的全

表2 台风灾害链类型（续表）Tab. 2 Types of typhoon disaster chains (continued)

地理环境大类

陆地

地貌子类（代码）

山地(丘陵)F

平原G

高原(台地)H

灾害链大类







代码

FIII

FIV

GII

HII

HIII

HIV

灾害链子类





台风—暴雨—崩塌—滑坡

台风—暴雨—崩塌—泥石流

台风—暴雨—滑坡—泥石流

台风—暴雨—崩塌—堰塞湖

台风—暴雨—滑坡—堰塞湖

台风—暴雨—泥石流—堰塞湖











台风—暴雨—崩塌—滑坡

台风—暴雨—崩塌—泥石流

台风—暴雨—滑坡—泥石流

台风—暴雨—崩塌—堰塞湖

台风—暴雨—滑坡—堰塞湖

台风—暴雨—泥石流—堰塞湖

代码

FIII-1

FIV-1

FIV-2

FIV-3

FIV-4

FIV-5

FIV-6

FIV-7

FIV-8

FIV-9

GII-1

GII-2

GII-3

HII-1

HII-2

HII-3

HIII-1

HIV-1

HIV-2

HIV-3

HIV-4

HIV-5

HIV-6

HIV-7

HIV-8

HIV-9

链元数

3

3

3

3

4

4

4

4

4

4

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

4

4

4

4

4

4

表3 台风灾害链类型案例数量Tab. 3 Case number of typhoon disaster chain types

案例类型





台风—风暴潮(海浪)—海水倒灌


案例数量

216

67

24

34

15

222

案例类型







案例数量

122

282

108

131

4

85

840


球地貌数据来勾画出陆地区域内的高原（台地）范围，并进一步划分为高原平坦（台地）区域（高程≥500 m且坡度<8º）与高原起伏区域（高程≥500 m且坡度≥8º），分别对应HII与HIII/HIV类型区域。利用质底法表达台风灾害链类型的区域差异，构成台风灾害链的理论类型区域。

根据全球台风灾害链的系统分类，结合案例数据分别统计全球六大洋区中各子类案例数量，并计算其占该灾害链大类案例数与案例总数的百分比（即占比率与总占比率），构成台风灾害链类型数量统计表。

根据统计得到的台风灾害链类型数量，计算其类型强度，构成台风灾害链类型强度统计表。这里强度是指引发灾害链的台风等级（TS~5），每类灾害链强度（Q）为台风等级相对于该类灾害链案例数量的加权平均值，其计算公式为：

Q =w0 × n0 + w1 × n1 + w2 × n2 + w3 × n3 + w4 × n4 + w5 × n5

n0 + n1 + n2 + n3 + n4 + n5

（1）

式中： w0 、…、 w5 为各等级台风的强度值（TS~5），数值分别对应其台风等级为 0~5，

为了便于计算，TS等级的强度取0值； n0 、…、 n5 为权值，分别对应各等级台风的案例

数量。

3 结果分析

3.1 空间分布特征分析台风灾害链影响范围主要分布在北大西洋地区（NA）、西北太平洋地区（WP）、东

北太平洋地区（EP）、南太平洋地区（SP）、南北印度洋地区（SI&NI）在内的全球六大洋区，涉及亚洲东南部及南部、北美洲东部及南部、中美洲加勒比海、澳大利亚北部以及热带海域岛屿等多个地区。通过ArcGIS的矢量数据统计功能，计算得到各类灾害链的区域面积与所涉及的海岸线长度。其中AI、CI/CII、DI/DIII/DIV、EI/EII类型灾害链涉及海岸线长度分别约为1.4×105 km、3.2×105 km、1.8×104 km与1.5×104 km，AII、AIII/AIV类型灾害链的区域面积分别约为 4.4×104 km2与 1.1×105 km2，FIII/FIV类型灾害链的区域面积约为8.7×106 km2，GII类型灾害链的区域面积约为 1.1×107 km2，HII、HIII/HIV类型灾害链的区域面积分别约为2.8×106 km2与1.2×106 km2。

西北太平洋与北印度洋地区（图 1）：FIII/FIV类型灾害链主要分布在中国东南部、西南部与东北部、俄罗斯远东地区、东南亚北部、日本、菲律宾等地的丘陵山区，GII类型灾害链主要分布在中国华北地区、印度西北部、东南亚南部、孟加拉国等地的平原区，HII、HIII/HIV类型灾害链主要分布在印度德干高原地区，DI/DIII/DIV类型灾害链主要分布在中国台湾东部沿海区，EI/EII类型灾害链主要分布在印度恒河河口以及中国东部与孟加拉国沿海河口地区。

北大西洋与东北太平洋地区（图 2）：FIII/FIV类型灾害链主要分布在美国东部、墨西哥西部以及中美洲等地的丘陵山区，GII类型灾害链主要分布在美国东部与南部、加拿大东南部等地的平原区，HII、HIII/HIV类型灾害链主要分布在墨西哥高原、科罗拉多高原东部、拉布拉多高原以及格陵兰高原南部等地区，DI/DIII/DIV类型灾害链主要分布在格陵兰南部、加拿大东南部等地的沿海区，EI/EII类型灾害链主要分布在美国密西西比河河口以及东部沿海河口地区。

南太平洋地区（图3）：FIII/FIV类型灾害链主要分布在巴布亚新几内亚中东部的丘陵山区，GII类型灾害链主要分布在澳大利亚北部、巴布亚新几内亚南部等地的平原区，HII

841

地理研究 35卷

图1 台风灾害链理论类型分布图（西北太平洋与北印度洋地区）Fig. 1 Type regionalization of typhoon disaster chains based on theory (Northwest Pacific Ocean & North Indian Ocean region)

图2 台风灾害链理论类型分布图（北大西洋与东北太平洋地区）Fig. 2 Type regionalization of typhoon disaster chains based on theory (NorthAtlantic Ocean & Northeast Pacific Ocean region)

842


类型灾害链主要分布在澳大利亚北部的高原（台地）地区，AIII/AIV类型灾害链主要分布在南太平洋岛屿区。

南印度洋地区（图 4）：FIII/FIV类型灾害链主要分布在马达加斯加中部的丘陵山区，GII 类型灾害链主要分布在马达加斯加西北部、莫桑比克东部等地的平原区，HII 类型灾害链主要分布在马达加斯加中部的高原（台地）地区，AIII/AIV 类型灾害链主要分布在南印度洋岛屿区。3.2 分类统计分析

经过类型数量与强度的分类统计（表 4、表 5），结果表明：台风灾害链理论发生区域共有 1294 个案例，26个案例发生于非理论区域，涉及灾害链子类类型为 41 种，六大洋区的灾害链类型区域分布特征如下：

（1）西北太平洋地区：山地（丘陵）地区灾害链发生次数最高（占34.4%），平原海岸地区（占26.5%）与平原地区（占20%）次之。在山地（丘陵）地区，FIV-1为主要灾害链类型（占20.00%），强度为3.1，其次为FIII-1（占7.35%），强度为3.1；在平原海岸地区，CII-3为主要灾害链类型（占7.65%），强度为3.0，其次为CII-1（占5.88%），强度为2.8；在平原地区，GII-3为主要灾害链类型（占10.88%），强度为2.5。

（2）北印度洋地区：河口海岸地区灾害链发生次数最高（占35.8%），平原地区（占28.4%）与平原海岸地区（占 22.1%）次之。在河口海岸地区，EI-1为主要灾害链类型（占13.6%），强度为0.9，其次为EII-1（占12.6%），强度为0.7；在平原地区，GII-1为主

图3 台风灾害链理论类型分布图（南太平洋地区）Fig. 3 Type regionalization of typhoon disaster chains based on theory (South Pacific Ocean region)

图4 台风灾害链理论类型分布图（南印度洋地区）Fig. 4 Type regionalization of typhoon disaster chains based on

theory (South Indian Ocean region)

843

地理研究 35卷

要灾害链类型（占 19.0%），强度为 1.5；在平原海岸地区，CI-1为主要灾害链类型（占10.5%），强度为2.5。

（3）北大西洋地区：平原海岸地区灾害链发生次数最高（占24.7%），岛屿地区（占20.8%）、平原地区（占20.7%）与山地地区（占15.4%）次之。在平原海岸地区，CI-1为主要灾害链类型（占 7.86%），强度为 2.3；在岛屿地区，AII-1 为主要灾害链类型（占3.66%），强度为 2.2，其次为AII-3 （占 3.29%），强度为 2.2；在平原地区，GII-3为主要灾害链类型（占 10.97%），强度为 2.0；在山地（丘陵）地区，FIV-3为主要灾害链类型（占6.03%），强度为2.3，其次为FIII-1（占5.67%），强度为1.8。

表4 台风灾害链类型数量统计Tab. 4 Frequency statistics of typhoon disaster chains

大类代码

AI

AII

AIII

AIV

BI

CI

CII

CII

DI

DIII

DIV

EI

EII

子类代码

AI-1

AI-2

AI-3

AI-4

AII-1

AII-2

AII-3

AIII-1

AIII-2

AIV-1

AIV-2

BI-1

CI-1

CI-2

CI-3

CI-4

CII-1

CII-2

CII-3

DI-1

DIII-1

DIV-1

DIV-2

DIV-3

EI-1

EI-2

EI-3

EI-4

EI-5

EII-1

案例数量

WP

10

3

1

0

7

5

6

2

1

6

0

-18

6

2

2

20

16

26

2

0

0

0

0

7

4

0

0

1

4

NI

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

-10

1

0

0

6

1

3

0

0

0

0

0

13

0

1

1

0

12

NA

24

7

1

2

20

13

18

12

7

10

0

-43

23

13

13

10

10

23

9

1

0

0

0

19

10

2

6

14

8

EP

2

0

0

0

1

0

2

1

0

0

0

-16

6

0

0

4

6

11

0

0

0

0

0

2

1

0

0

0

3

SP

10

6

2

5

23

2

7

1

0

5

0

-7

1

1

2

6

0

6

0

0

0

0

0

4

0

0

0

0

0

SI

5

1

2

2

5

1

3

1

0

1

0

-6

0

1

0

3

2

3

0

0

0

0

0

2

0

0

1

0

2

占比率（%）

WP

71.4

21.4

7.1

0

38.9

27.8

33.3

66.7

33.2

100

0

-64.3

21.4

7.1

7.1

32.3

25.8

41.9

100

----

58.3

33.3

0

0

8.3

40

NI

----0

100

0

-----

90.9

9.1

0

0

60

100

30

-----

86.7

0

6.7

6.7

0

63.2

NA

70.6

20.6

2.9

5.9

39.2

25.5

35.3

63.2

36.8

100

0

-46.7

25

14.1

14.1

23.3

23.3

53.5

100

100

---

37.3

19.6

3.9

11.8

27.5

47.1

EP

100

0

0

0

33.3

0

66.7

100

0

---

72.7

27.3

0

0

19

28.6

52.4

-----

66.7

33.3

0

0

0

100

SP

43.5

26.1

8.7

21.7

71.9

6.3

21.9

100

0

100

0

-63.6

9.1

9.1

18.2

50

0

50

-----

100

0

0

0

0

-

SI

50

10

20

20

55.6

11.1

33.3

100

0

100

0

-85.7

0

14.3

0

37.5

25

37.5

-----

66.7

0

0

33.3

0

50

总占比率（%）

WP

2.94

0.88

0.29

0

2.06

1.47

1.76

0.59

0.29

1.76

0

-5.29

1.76

0.59

0.59

5.88

4.71

7.65

0.59

0

0

0

0

2.06

1.18

0

0

0.29

1.18

NI

0

0

0

0

0

1.05

0

0

0

0

0

-10.5

1.05

0

0

6.32

1.05

3.16

0

0

0

0

0

13.6

0

1.05

1.05

0

12.6

NA

4.39

1.28

0.18

0.37

3.66

2.38

3.29

2.19

1.28

1.83

0

-7.86

4.20

2.38

2.38

1.83

1.83

4.20

1.65

0.18

0

0

0

3.47

1.83

0.37

1.10

2.56

1.46

EP

1.45

0

0

0

0.72

0

1.45

0.72

0

0

0

-11.6

4.35

0

0

2.90

4.35

7.97

0

0

0

0

0

1.45

0.72

0

0

0

2.17

SP

9.71

5.83

1.94

4.85

22.3

1.94

6.80

0.97

0

4.85

0

-6.80

0.97

0.97

1.94

5.83

0

5.83

0

0

0

0

0

3.88

0

0

0

0

0

SI

7.04

1.41

2.82

2.82

7.04

1.41

4.23

1.41

0

1.41

0

-8.45

0

1.41

0

4.23

2.82

4.23

0

0

0

0

0

2.82

0

0

1.41

0

2.82

844


（4）东北太平洋地区：平原海岸地区灾害链发生次数最高（占 31.2%），山地（丘陵）（占28.3%）与平原地区（占23.9%）次之。在平原海岸地区，CI-1为主要灾害链类型（占 11.6%），强度为 2.3，其次为CII-3 （占 7.97%），强度为 1.8；在山地（丘陵）地区，FIV-3为主要灾害链类型（占 10.1%），强度为1.1，其次为FIII-1 （占 9.42%），强度为1.2；在平原地区，GII-3为主要灾害链类型（占15.94%），强度为1.0。

（5）南太平洋地区：岛屿地区灾害链发生次数最高（占59.2%），平原海岸地区（占22.3%）次之。在岛屿地区，AII-1为主要灾害链类型（占 22.3%），强度为 3.0，其次为AI-1与AI-2 （分别占 9.71%与 6.80%），强度分别为 2.6与 2.7；在平原海岸地区，CI-1为主要灾害链类型（占6.80%），强度为1.5，其次为CII-1与CII-3（均占5.83%），强度分别为0.5与1.4。

表4 台风灾害链类型数量统计（续表）Tab.4 Frequency statistics of typhoon disaster chains (continued)

大类代码

EII

FIII

FIV

GII

HII

HIII

HIV

子类代码

EII-2

EII-3

FIII-1

FIV-1

FIV-2

FIV-3

FIV-4

FIV-5

FIV-6

FIV-7

FIV-8

FIV-9

GII-1

GII-2

GII-3

HII-1

HII-2

HII-3

HIII-1

HIV-1

HIV-2

HIV-3

HIV-4

HIV-5

HIV-6

HIV-7

HIV-8

HIV-9

案例数量

WP

2

4

25

68

2

22

0

0

0

0

0

0

15

16

37

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

NI

2

5

0

4

0

0

0

0

0

0

0

0

18

4

5

3

1

2

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

NA

2

7

31

20

0

33

0

0

0

0

0

0

31

22

60

2

1

3

9

4

0

4

0

0

0

0

0

0

EP

0

0

13

7

2

14

0

0

0

0

0

0

4

7

22

2

3

2

5

0

0

2

0

0

0

0

0

0

SP

0

0

1

2

0

0

0

0

0

0

0

0

5

1

6

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

SI

1

1

2

3

0

0

0

0

0

0

0

0

8

3

11

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

占比率（%）

WP

20

40

100

73.9

2.2

23.9

0

0

0

0

0

0

22.1

23.5

54.4

-------------

NI

10.5

26.3

-100

0

0

0

0

0

0

0

0

66.7

14.8

18.5

37.5

12.5

25

-50

0

50

0

0

0

0

0

0

NA

11.8

41.2

100

37.7

0

62.3

0

0

0

0

0

0

27.4

19.5

53.1

33.3

16.7

50

100

50

0

50

0

0

0

0

0

0

EP

0

0

100

30.4

8.7

60.9

0

0

0

0

0

0

12.1

21.2

66.7

28.6

42.9

28.6

100

0

0

100

0

0

0

0

0

0

SP

--

100

100

0

0

0

0

0

0

0

0

41.7

8.3

50

-------------

SI

25

25

100

100

0

0

0

0

0

0

0

0

36.4

13.6

50

0

0

100

----------

总占比率（%）

WP

0.59

1.18

7.35

20

0.59

6.47

0

0

0

0

0

0

4.41

4.71

10.88

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

NI

2.11

5.26

0

4.21

0

0

0

0

0

0

0

0

19

4.21

5.26

3.16

1.05

2.11

0

1.05

0

1.05

0

0

0

0

0

0

NA

0.37

1.28

5.67

3.66

0

6.03

0

0

0

0

0

0

5.67

4.02

10.97

0.37

0.18

0.55

1.65

0.73

0

0.73

0

0

0

0

0

0

EP

0

0

9.42

5.07

1.45

10.1

0

0

0

0

0

0

2.90

5.07

15.94

1.45

2.17

1.45

3.62

0

0

1.45

0

0

0

0

0

0

SP

0

0

0.97

1.94

0

0

0

0

0

0

0

0

4.85

0.97

5.83

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

SI

1.41

1.41

2.82

4.23

0

0

0

0

0

0

0

0

11.27

4.23

15.49

0

0

1.41

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

845

地理研究 35卷

（6）南印度洋地区：平原地区灾害链发生次数最高（占 31%），岛屿地区（占29.2%）次之。在平原地区，GII-3为主要灾害链类型（占15.49%），强度为2.6；在岛屿地区，AI-1与AII-1均为主要灾害链类型（均占7.04%），强度分别为2.5与3.5。

以上分类统计建立了六大洋区中台风灾害链类型数量与强度的对应关系，可以看出两者并无明显相关关系。

4 结论与讨论

（1）从灾害系统理论角度出发，提出了全球台风灾害链的分类体系，在8种孕灾环

表5 台风灾害链类型强度统计Tab. 5 Intensity statistics of typhoon disaster chains

大类代码

AI

AII

AIII

AIV

BI

CI

CII

DI

DIII

DIV

EI

子类代码

AI-1

AI-2

AI-3

AI-4

AII-1

AII-2

AII-3

AIII-1

AIII-2

AIV-1

AIV-2

BI-1

CI-1

CI-2

CI-3

CI-4

CII-1

CII-2

CII-3

DI-1

DIII-1

DIV-1

DIV-2

DIV-3

EI-1

EI-2

EI-3

EI-4

EI-5

强度（加权平均值）

WP

4.1

4.3

5.0

-4.0

3.4

4.2

4.5

4.0

3.7

--

3.7

4.0

3.5

4.0

2.8

2.9

3.0

4.0

----

2.9

3.0

--

2.0

NI

-----

0.5

------

2.5

4.0

--

2.4

0.0

0.0

-----

0.9

-4.0

4.0

-

NA

2.5

3.2

4.0

0.0

2.2

2.0

2.2

2.2

2.1

3.2

--

2.3

2.4

3.3

2.2

2.0

1.3

2.4

1.2

4.0

---

4.0

1.9

2.3

0.0

2.9

EP

2.5

---

2.0

-2.5

4.0

----

2.3

2.7

--

2.2

2.7

1.8

-----

3.0

2.5

---

SP

2.6

2.7

5.0

4.3

3.0

2.7

2.6

3.0

-2.0

--

1.5

0.0

2.0

0.0

0.5

-

1.4

-----

1.0

----

SI

2.5

0.0

5.0

5.0

3.5

4.0

2.3

4.0

-4.0

--

2.4

-4.5

-2.7

3.7

3.5

-----

2.0

--

4.0

-

大类代码

EII

FIII

FIV

GII

HII

HIII

HIV

子类代码

EII-1

EII-2

EII-3

FIII-1

FIV-1

FIV-2

FIV-3

FIV-4

FIV-5

FIV-6

FIV-7

FIV-8

FIV-9

GII-1

GII-2

GII-3

HII-1

HII-2

HII-3

HIII-1

HIV-1

HIV-2

HIV-3

HIV-4

HIV-5

HIV-6

HIV-7

HIV-8

HIV-9

强度（加权平均值）

WP

3.2

2.8

2.3

3.1

3.1

5.0

3.0

------

3.4

2.9

2.5

-------------

NI

0.7

0.0

1.6

-2.0

--------

1.5

0.0

0.4

1.0

1.0

0.0

-2.0

-1.0

------

NA

2.1

1.5

1.3

1.8

2.3

-2.3

------

2.0

2.1

2.0

1.0

2.0

3.0

2.3

2.3

-2.2

------

EP

0.0

--

1.2

1.7

1.0

1.1

------

1.0

3.0

2.6

1.0

3.0

0.7

3.0

--

4.0

------

SP

---

4.0

0.3

--------

1.0

1.0

1.2

-------------

SI

2.0

3.0

3.0

4.5

1.5

--------

2.8

1.7

2.6

--

3.0

----------

846


境类型下，划分出18个大类，共58个子类。通过案例数据统计验证，得到各类孕灾环境中台风—风暴潮（海浪）、台风—风暴潮（海浪）—洪水、台风—风暴潮（海浪）—涝渍、台风—风暴潮（海浪）—洪涝、台风—风暴潮（海浪）—海水倒灌、台风—暴雨—洪涝、台风—暴雨—涝渍、台风—暴雨—洪水、台风—暴雨—山洪、台风—暴雨—滑坡、台风—暴雨—崩塌、台风—暴雨—泥石流等41种有案例实证的类型。可为全球台风灾害链的形成机制与区域规律研究提供依据。

（2）通过案例数据的分类统计，得到全球六大洋区台风灾害链类型的区域分布特征：在西北太平洋地区，灾害链主要分布于山地（丘陵）与平原海岸地区，主要类型为台风—暴雨—滑坡（FIV-1）、台风—暴雨—洪涝（GII-3）、台风—暴雨—洪水（CII-3）与台风—暴雨—山洪（FIII-1），其强度分别为3.1、2.5、3.0与3.1；在北印度洋地区，灾害链主要分布于河口海岸与平原地区，主要类型为台风—暴雨—洪涝（GII-1）、台风—风暴潮（海浪）（EI-1）、台风—暴雨—洪涝（EII-1）与台风—风暴潮（海浪）（CI-1），其强度分别为1.5、0.9、0.7与2.5；在北大西洋地区，灾害链主要分布于平原海岸与岛屿地区，主要类型为台风—暴雨—洪水（GII-3）、台风—风暴潮（海浪）（CI-1）、台风—暴雨—泥石流（FIV-3）与台风—暴雨—山洪（FIII-1），其强度分别为2.0、2.3、2.3与1.8；在东北太平洋地区，灾害链主要分布于山地（丘陵）与平原海岸地区，主要类型为台风—暴雨—洪水（GII-3）、台风—风暴潮（海浪）（CI-1）、台风—暴雨—泥石流（FIV-3）与台风—暴雨—山洪（FIII-1），其强度分别为2.6、2.3、1.1与1.2；在南太平洋地区，灾害链主要分布于平原海岸与岛屿地区，主要类型为台风—暴雨—洪涝（AII-1）、台风—风暴潮（海浪）（AI-1）、台风—风暴潮（海浪）—洪水（AI-2）与台风—风暴潮（海浪）（CI-1），其强度分别为3.0、2.6、2.7、1.5；在南印度洋地区，灾害链主要分布于平原地区与岛屿地区，主要类型为台风—暴雨—洪水（GII-3）、台风—暴雨—洪涝（AII-1）与台风—风暴潮（海浪）（AI-1），其强度分别为 2.6、3.5 与 2.5。另外从类型分布特征来看，台风—暴雨—山洪主要分布于西北与东北太平洋以及北大西洋地区，台风—暴雨—滑坡主要分布于西北太平洋地区，台风—暴雨—泥石流主要分布于东北太平洋与北大西洋地区，台风—风暴潮（海浪）与台风—暴雨—洪涝等类型灾害链在各大洋区均有广泛分布，其中台风—风暴潮（海浪）—海水倒灌仅分布于西北太平洋与北大西洋地区。而台风灾害链的类型数量与其强度并没有明显相关关系。

在分类统计过程中发现，全球台风灾害链理论与案例的类型分布，在某些地区存在空间不对应，即理论发生区域无案例现象与非理论发生区域有案例现象。对于非理论区域有案例的情况，一是受制图分辨率的制约，一些微小岛屿的理论分布区域在图上难以表达；二是受台风影响，某些地区的暴雨系统得以加强并形成灾害链，但此类案例并不是严格意义上的台风灾害链。对于理论区域无案例的情况，一是统计年代的局限性，本文只是针对 2000-2010年的案例进行研究，部分区域内的案例可能发生于研究时间段之外，而未被统计收集；二是统计记录的局限性，台风影响的微小岛屿与尾闾地区，少有灾害链发生记录，同时由于某些台风并未登陆，其灾害影响没有详细的报道与记录，造成统计记录缺失。进一步延长台风灾害链案例的统计时段，加强对于微小岛屿与尾闾地区案例的监测和关注，以及综合考虑灾害链形成的多要素特点，可以更为准确地刻画台风灾害链的理论分区模式，为区域灾害链风险防范提供理论基础。

目前全球台风灾害链的研究还存在进一步拓展的可能，主要体现在两个方面：以空间区域规律研究提供的灾害链形成条件为前提，可进行区域内台风灾害链的自动识别，进而为区域防灾基础建设提供理论依据；以时间特征研究揭示的灾害链微观作用过程为基础，可进行台风灾害链的动态模拟与预测，进而为救灾应急响应提供策略依据。

847

地理研究 35卷

参考文献(References)[ 1 ] IPCC. Climate Change 2014: Synthesis Report. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2014.

[ 2 ] IPCC. Climate Change 2012: A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate

Change (SREX). Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2012.

[ 3 ] 史培军. 仙台框架: 未来 15 年世界减灾指导性文件. 中国减灾, 2015, 15(7): 30-33. [Shi Peijun. Sendai framework:

Guidance documents for world disaster reduction in the next 15 years. Disaster Reduction in China, 2015, 15(7): 30-33.]

[ 4 ] Webster P J, Holland G J, Curry J A, et al. Changes in tropical cyclone number, duration, and intensity in a warming envi-

ronment. Science, 2005, 309(5742): 1844-1846.

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地理研究 35卷

Classification and regional features analysis of global typhoondisaster chains based on hazard-formative environment

WANG Ran1,2, LIAN Fang1,3, YU Han1,4, SHI Peijun3, WANG Jingai1,2,3

(1. School of Geography, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 2. Laboratory of Regional

Geography，Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 3. State Key Laboratory of Earth Surface

Processes and Resources Ecology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 4. School of Agriculture

& Forestry Economics and Management, Lanzhou University of Finance and Economics, Lanzhou 730101, China)

Abstract: In the context of global climate change and economic integration, the catastrophes,which are caused by typhoon occur frequently and bring a great loss to the whole world in theaspect of population, economy and others. As a result, the typhoon catastrophes pose a greatthreat to regional security. Some secondary disasters such as storm surges, floods, landslidesand debris flows, which are triggered by typhoon, constitute disaster chains with anaccumulative and amplified effect on disaster losses. According to disaster system theory, thispaper proposes a classification system of global typhoon disaster chains with cases data from2000 to 2010 that is collected from internet and media report, based on the characteristics ofhazard-formative environment that typhoons pass over. Then it makes the classified statistics ofdisaster chains on type and intensity, and obtains regional features of six ocean areas in theworld by classifying and analyzing case data. Result of regional features on type and intensityshow that: in the Northwest Pacific Ocean region, typhoon disaster chains mainly occur inmountainous (or hilly) areas, the total proportion of disaster chains type can be 34.4%, and theintensity of disaster chains can be 3.1. In the South Pacific Ocean region, typhoon disasterchains mainly occur in the insular area, the total proportion of disaster chains type can be59.2%, and the intensity of disaster chains can be 2.6 to 3.0. In the North India Ocean region,typhoon disaster chains mainly occur in the estuarine coastal area, the total proportion ofdisaster chains type can be 35.8% , and the intensity of disaster chains can be 0.7 to 0.9. InSouth India Ocean region, typhoon disaster chains mainly occur in the plain area, the totalproportion of disaster chains type can be 31%, and the intensity of disaster chains can be 2.6. Inthe North Atlantic Ocean region and Northeast Pacific Ocean region, typhoon disaster chainsoccur mainly in the plain coastal area. In addition, the total proportion of North Atlantic Oceancan be 24.7% , and the intensity of disaster chains can be 2.0 to 2.3, the total proportion ofNortheast Pacific Ocean can be 31.2% , and the intensity of disaster chains can be 2.3. Thisresearch can provide a theoretical basis for automatic recognition, dynamic simulation andforecast of typhoon disaster chains in the world to support infrastructure construction ofregional disaster prevention, and help to make regional strategies of disaster mitigation andemergency responses or rescue.Keywords: typhoon disaster chains; classification; global; regional features; hazard-formativeenvironment

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k a · 2017-08-29 · 0 B GEOGRAPHICAL RESEARCH 35 5 / 2016 ñ 5 $ Vol.35, No.5 May, 2016 òØ * .; ² * Vk Ü ÀÜê ± \k a h 1,2 < 1,3