编者按：近期我国多地持续出现强降水天气，极易引发山洪等自然灾害。水利部和中国气象局在7月27日18时联合发布橙色山洪灾害气象预警。

平日里寻常的河谷溪涧，因暴雨引发的山洪往往在短暂时间里迅猛暴涨，裹挟着泥石奔腾而下，无情地吞噬沿途的一切。看似猝不及防的山洪并非无迹可寻。面对自然之力，气象部门正持续织密监测预报预警网，让山洪风险可“算”、地域可“划”、阈值可“测”、预警可“达”。本期科普看台将带您深入解读山洪的成因、识别其征兆，看气象科技如何赋能让山洪灾害防御更精准高效。

专家顾问：

国家气象中心流域水文气象预报中心正研级高级工程师 狄靖月

国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）高级工程师 邵佳丽

溯源探因——“洪水猛兽”“险”自何来？

被称为“暴烈水灾”的山洪，是指山丘地区小流域暴涨暴落的地表径流。通常由短时间强降水或持续性降水引发，当降水量超过土壤的入渗能力时，雨水迅速在地势陡峭、植被稀疏、入渗能力弱的小流域沟谷内汇流，形成突发性强、流速快、破坏力大的地表径流。受地形影响，这些径流快速汇聚，形成洪水并迅速下泄。有时，也可由融雪性洪水、上游汇水等引发。

因此，山洪的主要特点是以“水”为主，水流中的泥沙、碎石等固体物质含量较小，且具有突发性强、历时短、空间尺度小、破坏力强等显著特征。含“水”量高的山洪没有很强的直进性，在碰到障碍物时，通常以阻力最小的路径绕行，其破坏方式集中表现为冲毁和淹没。

而与山洪常伴而生的泥石流，则是一种狂暴的“固液混合流”。它主要发生在沟谷深壑、地形险峻的山区，由降水、融雪等因素触发，其本质是饱含大量泥沙、石块甚至巨砾的特殊洪流。充足的水源、丰富的土石松散物以及足够陡峭的坡度地形，这三者对于泥石流的形成缺一不可。因此，泥石流携带的泥沙、石块等固体物质含量更高，也正是由于这种特性，泥石流具有很强的黏性，它在流动过程中惯性巨大，直进性强，遇障碍物时常常直接冲撞、爬越甚至将其整体摧毁，并非轻易绕行，其破坏力不仅在于强大的冲击和铲刮作用，更在于灾害过后留下的大量固体物质对沿途区域的堆积覆盖。

“二者在驱动因素上相比，山洪与降水关系更为密切，一般由降水直接形成，而滑坡、泥石流等灾害受土体饱和、重力、破坏面等控制。”国家气象中心流域水文气象预报中心正研级高级工程师狄靖月介绍，在物质形态上，山洪为水体主导，而泥石流含大量固体物质（泥沙、石块等）；灾害转化方式上，山洪灾害可进一步诱发滑坡、泥石流等次生灾害，反过来，滑坡和泥石流也可能通过堵塞河道等方式引发山洪，形成灾害链条。

山洪发生前，大自然常会发出警示信号。如果观察到河道水位在短时间内骤然暴涨、原本清澈的溪水突然变得异常浑浊，或听到远处山谷传来类似火车轰鸣或闷雷般的持续声响等，这些都是极其危险的灾害前兆，必须高度警惕。

一旦遭遇山洪，首先要以最大的速度沿着垂直于水流方向的两侧山坡高地逃离，切莫顺流或者逆行。如果身处房屋或车辆内，应果断放弃财物，设法迅速撤离到室外开阔的安全地带。同时，及时拨打求救电话，清晰报告自己的位置和面临的险情，并严格听从专业救援人员的指挥。（胡竞文）

卫星遥感——山洪防控来“指路”

山洪灾害具有突发性强、来势凶猛、破坏力大等特点，在监测方面存在一定难度。如何提前发现山洪的 “苗头”，从而有效预防和应对山洪灾害？准确评估山洪潜在风险是关键环节。

为此，国家气象中心构建了山洪潜在风险指数（FFPI）。这一指数就像给山区地表贴上的 “风险标签”，能精准反映山洪易发区域地表的潜在危险分布情况。在指标选取上，该指数聚焦土壤类型、坡度、植被覆盖度和土地利用类型等与地形地貌、水文地质条件相关的因子；同时，采用熵权法与层次分析法相结合的方式计算各因子权重，最终通过综合计算得出全国山洪潜在风险指数。有了这一指数，便能提前圈定高风险区域，让预警工作更具针对性。

而卫星遥感数据，是山洪潜在风险指数计算的“数据基石”，它让各项指标的获取既精准又高效。通过风云气象卫星与高分卫星数据，可获取砂粒、粉粒、黏粒的成分比例等土壤信息，以及植被覆盖数据、溪沟水量涨幅等关键信息。这些由卫星遥感反演得到的数据，能显著提升山区无资料区域山洪风险预警的精度并扩大其覆盖范围，可在省域尺度上开展山洪潜势识别工作。

不局限于山洪风险监测，气象卫星在水体洪涝服务方面也发挥着重要作用，能实现对洪涝区域的大范围的动态精准监测。国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）基于自然灾害风险理论，综合考虑致灾因子和孕灾环境因子，构建了一套卫星遥感流域洪涝综合风险预警模型。该模型通过分析实际上报的灾情信息，对预警结果进行验证，保障预警的准确性。如去年汛期，我国七大江河流域均发生了不同程度的洪涝灾害，风云气象卫星与高分卫星协同发力，为多起洪涝灾害防御提供了及时的服务支持。（林禹彤）

山洪高发区识别——一张图绘就“地域配方”

同样一场暴雨，有的山谷安然无恙，有的却引发山洪，原因何在？“山洪并非随机发生。”狄靖月解释：“它是特定地形、土壤、植被、降水等自然条件共同作用的结果。”想要有效防灾减灾，精准识别高风险区域是关键，而“全国山洪地表风险区划图”正是这样一张科学的“风险地图”。

全国1公里山洪地表风险区划图的核心机理是“山洪地表风险潜势指数”。它如同给大地做 “体检”，通过整合卫星遥感获取的全国土壤类型、植被覆盖程度、山坡坡度及土地利用现状等关键数据，在1公里见方的网格上，计算出代表山洪发生可能性的数值，数值越大，风险越高。

我国地域辽阔，地理气候差异巨大，影响山洪的主导因素也不同。“我们结合省市行政区边界和气候分区，将全国划分为10个特征相对一致的大区域。在每个区域内，精确计算出‘土地覆盖/利用’‘植被覆盖’‘土壤类型’‘坡度’等四大因素对诱发山洪的权重，获得全国1公里分辨率的山洪地表风险潜势指数，利用其相对数值大小，可区分出山洪高风险、一般风险以及低风险区域。” 狄靖月说。

从权重分布来看，总体上坡度因子占的权重最大，其次是土壤类型因子。这表明，坡度是导致山洪灾害产生的最主要内在影响因素，降水产生的地表径流沿着一定坡度的沟坡向下汇成山洪，其形成的巨大冲击力造成自然灾害。

山洪地表风险潜势指数的分布表现为我国西南、东南地区（如云南、贵州以及福建等地）山洪灾害风险整体偏高，东北、新疆、西藏以及内蒙古等地局部地区风险偏高，而在江苏、上海、 山东等地，由于较为平坦的地势，山洪灾害发生的风险普遍较低。

值得注意的是，各省份还可根据所属区域进行山洪地表风险潜势指数单一因子的精细化权重计算，让山洪防御更加有的放矢。

山洪防御从来没有“万能钥匙”，但这张基于海量数据和科学模型绘制的山洪风险地图，能让预警信息更加“精准传递”，让防灾资源更加“对症下药”。（于桐）

找准致灾阈值——判识灾害隐患点的“硬核支撑”

从京西古道风景区向西，群山环抱间，一个静谧古朴的村落错落分布着崭新的民居，它就是北京市门头沟区王平镇韭园村。韭园村位于永定河一级支沟韭园沟流域内，海河“23·7”流域性特大洪水期间，韭园村曾遭到山洪重创。

那么，何为山洪沟？狄靖月介绍，山洪沟是指由山洪下泄冲刷形成的沟壑，水量少或无地下水补给。山洪沟一般流域面积小于200平方公里，具有固定的汇流路径，且地势较陡。

而位于山洪沟及影响区内的居民点、农田、铁路、公路、桥梁、厂矿（厂房）及其他公共场所或建筑，在山洪灾害发生时，易受洪水淹没的建筑、设施及地域，统称为“山洪灾害隐患点”。

山洪暴发时，山洪沟水流湍急，易冲毁沿岸建筑、道路，山洪灾害隐患点受灾风险极大。

基于这些隐患点，气象部门深入分析其所在中小流域的降水与山洪响应关系，同时结合土壤湿度、地形、土地利用等要素，采用统计方法或机器学习模型，计算不同时段下的临界降水量阈值。

“这一阈值可有效反映在特定前期土壤湿度状态下，降水达到多少毫米即有可能引发山洪灾害，同时也是山洪灾害气象风险预警技术的关键环节。”狄靖月解释说。临界降水量阈值的计算以及相关技术的研发应用，推动了国家级山洪灾害气象风险预警技术由静态向动态的转型升级。“尤其是能够识别下垫面不稳定、少量降水也可能致灾的情况。”狄靖月说。

找准致灾阈值，便为精准预报预警和精细化服务提供了更强有力的技术支撑。在业务平台中，各地气象部门可基于所在区域的山洪灾害隐患点临界降水量阈值，将实时和预报的降水量与阈值进行对比，实现山洪灾害的预警发布及风险提示；同时，还可结合具体实际进行本地化订正，构建适用于本区域的阈值数据集。（黄彬）

技术防线升级——短临预警时效延长至12小时

近日，国家气象中心优化山洪灾害气象风险预警技术，在原有的未来0—3小时山洪短临气象风险预警产品基础上，将预警时效延伸至未来0—12小时，为基层防灾减灾提供关键技术支撑。

国家气象中心流域水文气象预报中心技术团队持续研发优化山洪短临阈值模型，实现了未来0—12小时山洪灾害气象风险预警产品的自动化生成。新产品时间分辨率为1小时，0—3小时内逐10分钟滚动更新，3—12小时内逐小时更新。

山洪短临气象风险预警技术起步于2024年，当时已初步实现0—3小时逐10分钟滚动更新预报，模型构建基于全国自然灾害风险普查形成的阈值基础，融合山洪潜在风险指数、土壤相对湿度等关键参数。2025年，在原有技术框架的基础上，完成两项升级突破，一是将预警时效从3小时延伸至12小时，并对接精细化短临格点降水预报数据；二是优化0—3小时模型，融合滑动6小时融合实况降水观测数据，缓解土壤响应滞后所引发的一部分漏报等情况，实现基于1公里格点及山洪隐患点的短临气象风险预警。

“平台功能也同步迭代升级。”狄靖月介绍，团队结合各省级气象部门实际应用需求，面向全国分发了1公里分辨率山洪地表风险区划产品。同时，优化升级中国气象局短临预警业务平台（SWAN3.0）中的山洪灾害气象风险短临预警模块，完成未来0—12小时山洪气象风险预警产品的业务部署及可视化展示。山洪短临阈值信息首次以平台阈值产品的形式发布，涵盖全国2万余个山洪隐患点及1公里格点阈值数据，为省级气象部门的二次开发和分区建模提供了关键参数支撑。

升级后的技术已初显成效。7月4日18时，四川省阿坝藏族羌族自治州松潘县遭遇强降水天气过程，山洪灾害短临气象风险短临预警模型及时捕捉风险并提前发布山洪蓝色预警信息。目前，国家气象中心已通过国省培训、流域水文气象培训等形式，向各省（自治区、直辖市）预报员系统推广该平台的使用方法，助力基层气象部门结合本地特征优化预报预警机制。

2024年7月29日，重庆市忠县三汇镇政府组织人员将低洼地带的群众转移到三汇中学食堂。 图/忠县应急管理局文/李佳雯

下一步，国家气象中心将聚焦山洪灾害气象风险短临预警关键技术，着力提升突发风险的快速识别与响应能力，加快推进全国山洪沟隐患智能识别与小时级雨洪响应分析，优化10分钟级滚动、1公里级分辨率的山洪灾害气象风险短临气象风险预警模型，强化短临阶段的感知与精准预警能力。同时，推动跨部门数据共享，充实历史灾情库，进一步提升模型本地化适配能力，为山洪灾害防御筑牢技术防线。（闫泓）

（责任编辑：曹锐怡）