随着地球气候系统正在经历以变暖为主要特征的变化，极端天气气候事件增多趋强，已经影响到人类赖以生存的环境。《加强国家和社区的抗灾能力：2005～2015年兵库行动纲领》（本文以下简称《兵库行动框架》）执行期间^[1]，全球灾害共造成约70万人死亡、2300万人无家可归和超过1.3万亿美元的总经济损失。因此，如何应对气候变化已成为当前各国关注的热点问题。而适应气候变化和灾害风险管理是当前国际社会应对气候变化的重要举措。其中，灾害风险管理是通过分析灾害致灾因子、承灾体暴露度和脆弱性，采取有效应对措施来预防和控制灾害发生的行为过程，从而有效控制和减轻灾害风险。在诸多应对措施中，早期预警系统作为灾害风险管理策略不可或缺的部分，是抵御灾害风险、减轻灾害损失的有效手段。在此背景下，《仙台减灾框架（2015～2030）》（本文以下简称《仙台框架》）^[2]继续将减轻灾害风险、提高抗灾能力作为其最优先领域之一。世界气象组织（WMO）为落实《仙台框架》目标，随之制定了《WMO减轻灾害风险路线图》^[3]，旨在利用WMO现有机构开展活动和项目，指导成员国为减轻灾害风险加强相关服务，实现减轻灾害风险的愿景。在气候变化背景下，中国气象灾害损失日益加重，其中2001～2013年气象灾害直接经济损失约相当于同期年均GDP的1.07%，这一比重为全球平均水平的近8倍，为美国的3倍。因此，加强灾害风险管理，减轻灾害风险同样成为中国迫切需要解决的问题。

一 灾害风险预警

灾害风险由致灾因子（如极端天气和气候事件）、暴露度和脆弱性构成。应对灾害风险就要解决两个基本问题：一是如何降低或消除灾害风险；二是当灾害风险难以消除时，如何减少灾害造成的损失。通过降低暴露度和脆弱性，可以降低或消除灾害风险，而灾害风险预警则可有效减少灾害造成的损失。

（一）早期预警系统及其演变

WMO和各国气象水文部门的主要任务之一是通过向灾害管理部门提供气象和水文灾害早期预警服务，保障人民生命财产安全，减少灾害风险。建立灾害早期预警系统，是提供早期预警服务最为基本和有效的手段。早期预警系统是一个国家灾害风险管理策略不可或缺的部分，其使中央和地方政府直至社区层面采取适当措施，挽救生命和财产，并建立抗灾能力^[4]。早期预警系统一般包含4个组成部分：一是风险认知，就是对风险进行分析并将风险信息纳入预警信息；二是监测和预警服务，对灾害进行检测、监测和预测，并开展灾害预警；三是预警信息的发布，指预警信息向政府和处于风险中的公众及时发布和有效传播；四是应急响应能力，是指从中央、地方到社区的应急预案需要对预警信息做出有效响应，以减少对生命和生计的潜在影响。

从1949年檀香山地震海浪预警系统（后更名为太平洋海啸预警中心）投入运行至今，全球很多国家和地区开发了诸多早期预警系统。早期预警系统也经历了6个阶段的演变过程^[5]，包括：①一般天气预报，仅向公众和相关部门提供常规要素如降水、气温和风速等预报信息；②基于固定气象阈值的天气预警，这类预警不是常规发布的信息而是基于需求发布预警信息，通常描述为固定阈值被达到或超过的概率，如有60%的概率风速至少达到“x”千米/小时；③依据用户提供阈值的天气预警，指由国家水文气象部门和其他非气象组织合作，共同量化阈值，开展有目标的预警服务工作，这样的阈值往往是基于给定风险的发生概率，从而帮助相关组织开展决策和管理活动，如机场天气预警服务；④随时空变化的阈值驱动的天气预警，此阶段阈值不再是预先设定，而是根据实际情况变动。美国山洪预警系统正是由非固定可变降水阈值驱动灾害气象预警的案例。该系统根据流域初始水文条件、实时累计降水量和能够引起流域内山洪灾害的总降水量，快速计算引发山洪所需要的额外降水量（阈值），这一额外降水量会随初始水文条件等要素的变动而不断变动；⑤基于影响的预警（Impact-based Warning，IBW），本阶段更关注灾害的影响，即更关注暴露度和脆弱性两个要素，例如，当预报高温出现时，一般气象预警会发出高温预警，但基于影响的预警会考虑高温发生在初夏或盛夏，发生时间不同则预警级别亦不同；⑥基于风险的预警（Risk-based Warning，RBW），基于风险的预警需要考虑灾害