基于HWIND和GALES的海南橡胶林台风灾损评估模型

The typhoon disaster is one of the main meteorological disasters of natural rubber plant in Hainan. There are two difficulties in typhoon's damage assessment on rubber plant:(1) establishing critical conditions of rubber plant affected by typhoon; (2) quantification rubber plant wind damage loss index. However, the mechanistic models of typhoon's damage assessment on rubber plant had not been reported in the literature. The model of typhoon's damage assessment on rubber plant will be established to estimate the loss rate of rubber plant through wind-tunnel experiments, mechanical drawing and digging experiments to analysis the critical index of rubber plants to break or overturn, which will built by drawing on ideas from HWIND and GALES models based on data collection and field survey from aerodynamics and structural mechanics. The results will not only help to enhance the defense ability of natural rubber plant in face of typhoon disaster ,but also can provide the core technology in establishing weather index insurance products, and provide scientific basis for the governments to make decision in rubber production and management.

台风灾害是海南天然橡胶林最为主要的气象灾害，开展橡胶台风灾损评估存在两个难点：（1）建立准确、合理的橡胶受灾临界条件；（2）建立量化的橡胶风害灾损评价指标。迄今为止，带有较强机理性的橡胶林台风灾损评估模型尚未见文献报道，本研究拟从空气动力学和结构力学角度出发，在资料收集和实地调查的基础上，借鉴国外有关森林风害的HWIND和GALES 模型的研究思路，通过风洞试验、机械起拔和推挖力试验，分析橡胶树断、倒的临界指标，建立橡胶林台风灾损评估模型，进而制定海南省橡胶林台风灾损与橡胶减产关系的评价指标体系，最终实现台风过程对橡胶林灾损率的估算。该成果不仅有助于增强天然橡胶林防御台风灾害的能力，还可以为建立气象灾害指数保险产品提供核心技术，并为各级政府及相关部门制定橡胶生产管理与决策提供科学依据。

台风灾害是海南天然橡胶林最为主要的气象灾害，开展橡胶台风灾损评估存在两个难点：建立准确、合理的橡胶受灾临界条件和量化的橡胶风害灾损评价指标。本研究主要从空气动力学和结构力学角度出发，在资料收集和实地调查的基础上，借鉴国外有关森林风害的HWIND 和GALES 模型的研究思路，分析橡胶树断、倒的临界指标，建立橡胶林台风灾损评估模型，进而制定海南省橡胶林台风灾损与橡胶减产关系的评价指标体系，最终实现台风过程对橡胶林灾损率的估算。通过项目的实施，取得了如下成果：（1）建立了海南省橡胶林台风灾害及历史灾情数据库；（2）揭示了海南省橡胶林台风灾损的时空分布规律；（3）针对台风风速大小不足以全面衡量台风的影响力，引入了台风破坏潜能指数，构建了基于台风破坏潜能指数与地形影响的橡胶林灾损模型；（4）基于橡胶树受风力的分布情况，根据动力学试验（风场模拟、机械起拔和推挖力试验）相关结果，建立了针对单棵橡胶树断、倒的临界风速判识模型，明确橡胶树断、倒临界风速及其评价指标体系，发展了橡胶树台风灾害断、倒模型；（4）明确了基于风害灾损率与减产关系的量化评价指标体系。（5）发表论文25篇，论著1部，软件著作权1份。该成果不仅增强天然橡胶林防御台风灾害的能力，还为建立气象灾害指数保险产品提供核心技术，并为各级政府及相关部门制定橡胶生产管理与决策提供科学依据。项目成果为本单位荣获2017年中国气象局和农业部联合认定的第一批特色农业(橡胶)气象服务中心提供了科技支撑。同时支撑了海南橡胶气象指数保险业务的开展、橡胶决策服务产品的制作、指导市县“三农”气象服务和精准扶贫工作，整体上提升橡胶生产气象服务能力。