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為什麼所謂五十年一遇、百年一遇的自然災害幾乎年年發生?


為什麼所謂五十年一遇、百年一遇的自然災害幾乎年年發生?



首先,「百年一遇」根本就不是100年只發生一次的意思。

的確不是,但同時按照舒同學的定義,即百年一遇指「100分之一概率事件」,那麼該事件發生次數的期望也就是一次,也就是說平均每一百年發生一次該事件,發生的頻率並不高。這裡的期望E=np=100*1%=1(次)=1*p(1)+2p(2)+3p(3)+。。。+100p(100)=1(p(i)表示百年一遇事件在連續100年發生i次的概率)我們發現p(1)=0.37 p(2)=0.18這個結果會在下面討論。



為什麼所謂五十年一遇、百年一遇的自然災害幾乎年年發生?



其次,「百年一遇」事件經常經常的發生。看看100-year事件在100年里發生的概率,T=100,N=100


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.也就是說這種事件在100年里發生的概率大於63%。



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這裡也沒有問題,問題在於解讀,這種事件在100年里發生的概率大於63%,這裡的概率很大么?對於一個號稱一年有1%概率發生的事件,連續100年都有37%概率不發生,明明只能看出百年一遇事件並不經常發生。而且百年一遇事件在連續100年內發生發生一次的概率為上面提到的p(1)=0.37 相應 p(2)=0.18即百年一遇事件在連續100年內發生發生2次的概率為0.18,已經很小了。



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第三,所謂的100-year 事件強烈依賴已有觀測數據。


這一點舒同學已經說得很好了,這裡我要補充

早在1743年,西方傳教士開始在我國北京建立測候所,進行氣象觀測。1840年鴉片戰爭後,帝國主義列強先後在他們的勢力範圍內城鎮、口岸設立氣象台站。1911年辛亥革命後,民國政府於1912年在北京建立中國自己的氣象台——中央觀象台。此後,民國政府有關部門、院校逐步在各地建立測候所、氣象台。1945年中國共產黨在延安建立解放區的第一個氣象台,在東北、華北解放區也相繼建立了一些氣象台站。



為什麼所謂五十年一遇、百年一遇的自然災害幾乎年年發生?



1949年新中國成立後,氣象台站建設進入了一個嶄新的歷史時期。目前,國家氣象部門已建有各類氣象台站2600多個。此外,中國農墾、水利、民航、鹽業、海洋、航天、石油等部門也設有各類專業台站1300多個。它們共同組成了全國氣象台站網。中國氣象台站的分布密度、觀測質量和時效已達到或超過世界氣象組織要求的標準。

中國氣象台站的歷史發展 - 氣象日專題 -中國天氣網


可以發現中國的氣象觀測歷史積累樣本還比較少,對於一些地方和落後地區氣象觀測歷史更是明顯不足,這導致了現有樣本估測的關於特定氣象的發生概率可能存在重大偏差。



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第四,不同地區發生「百年一遇」事件的概率相互獨立。


關於這一點,首先這個概率實際上並不完全相互獨立,舉個例子,上海發生暴雪的概率和上海周邊比如杭州發生暴雪的概率顯然具有相當的相關性,當然這一點舒同學也在斜體部分解釋了,但是既然解釋了該表述是不對的就不應該用這樣的表述。其次我們應當明白舒同學表達的意思,應該說相互獨立的百年一遇事件真的是相互獨立的,也就是說,當河北發生「百年一遇」事件的時候,北京也發生了另一個「百年一遇」事件,這並不能說明河北發生兩次百年一遇時間的頻率太高,雖然這句話是廢話,但人們潛意識裡可能就混為一談,認為我在很短的兩個時間間隔里經歷了兩個百年一遇事件,而且據此很不理解百年一遇事件怎麼能這麼頻繁的發生。癥結在於當你以全國的視角看百年一遇事件發生的概率時,你並沒有將事件升級為全國意義上的百年一遇,比如你說全國 年降水量超過1000ml的城市 個數大於100是百年一遇事件,那麼顯然對於全國來說有幾個年降水量超過1000ml的城市的概率可能就會很大,甚至每年都有。當我們把不同地區的百年一遇事件都統一隻作為百年一遇事件記錄而不對其地域(比如河南和河北)和事件(本身比如下雨和下雪)加以區分記錄時,我們假設潛在的百年一遇事件相互獨立,有N個,那麼這N個潛在事件發生的頻率與一個事件N年內發生的頻率相等,也就是說100個潛在事件一年發生的概率等於一個潛在事件100年發生的概率。所以你聽到百年一遇事件的頻率取決於N,N又取決於媒體認為重要的百年一遇事件的個數,和你對這方面的關注,(這裡的潛在事件是指發生後被媒體報道或者能夠進到你耳朵里的百年一遇事件,這個量還是很大的,如果你可以關注這方面,量會更大,另外你可以定義無數個獨立的百年一遇事件,因此實際上每時每刻都有百年一遇事件在發生。)另外補充個第五點:我們常常把百年一遇與3000年一開花3000年一結果這種穩定發生事件搞混,或者沒有搞混也認為每發生一次百年一遇事件的間隔穩定在100年左右,其方差不大。實際上可能遠非如此,如果比較每年同一月份的氣象數據,你可能會發現都差不多,這體現了年作為氣象上一個循環相當可靠,但我們探討一個一年平均發生0.01次的事件,顯然就不適合在一年內討論,甚至一百年都不夠作為樣本計算其實際概率,因為平均上一百年也只是發生一次,所以對於這種事件在多長的時間中表現出才周期,以及可能完全沒有周期沒有規律要有足夠的理解和認識。


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