美國(guó)自然災(zāi)害預(yù)警現(xiàn)狀及啟示

和海霞 胡鑫偉

引言

減災(zāi)能力建設(shè)能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有助于增強(qiáng)抵御災(zāi)害能力、減少應(yīng)急救援次數(shù)、降低生命財(cái)產(chǎn)損失。美國(guó)國(guó)家建筑科學(xué)研究所2018年研究表明，聯(lián)邦政府在減災(zāi)上每多投入1美元，應(yīng)急救援和恢復(fù)重建就少支出6美元。自然災(zāi)害預(yù)警是減災(zāi)能力建設(shè)落實(shí)落細(xì)的重要抓手，能為政府和公眾提供災(zāi)害綜合監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)早期識(shí)別和預(yù)報(bào)預(yù)警信息，是預(yù)警響應(yīng)工作的“發(fā)令槍”，是應(yīng)急處置工作的第一道防線，在防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)中發(fā)揮著重要作用。

基本情況

美國(guó)是現(xiàn)代自然災(zāi)害預(yù)警技術(shù)的發(fā)源地，1868年庫(kù)珀博士首次提出地震預(yù)警系統(tǒng)概念，相關(guān)地震預(yù)警技術(shù)原型在日本、墨西哥等國(guó)家被發(fā)揚(yáng)光大，美國(guó)則將主要的財(cái)力、物力和智力投放在地震預(yù)測(cè)和災(zāi)后快速評(píng)估上，地震預(yù)警技術(shù)投入有限。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局與合作伙伴于2006年著手研發(fā)的地震預(yù)警系統(tǒng)只選擇了加利福尼亞州、俄勒岡州和華盛頓州等美國(guó)西海岸地震高發(fā)區(qū)部署測(cè)試，2019年才正式在加利福尼亞州投入使用。海嘯預(yù)警也起源于美國(guó)，1923年夏威夷火山觀測(cè)站創(chuàng)始人托馬斯·賈格提醒希洛港港務(wù)局局長(zhǎng)堪察加地震可能引發(fā)海嘯，可惜的是，預(yù)警沒(méi)得到重視，海嘯造成一名漁夫死亡。美國(guó)官方1949年正式開(kāi)始海嘯預(yù)警。美國(guó)預(yù)警體系(圖1）和能力現(xiàn)代化領(lǐng)跑全球，與其創(chuàng)新的理論體系、先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、扎實(shí)的業(yè)務(wù)實(shí)踐密不可分。

圖1 美國(guó)預(yù)警體系示意圖

美國(guó)聯(lián)邦應(yīng)急管理署協(xié)調(diào)聯(lián)邦、州、地方、屬地、部落等多個(gè)公共警報(bào)機(jī)構(gòu)參與所有突發(fā)事件預(yù)警。現(xiàn)有預(yù)警體系由總統(tǒng)警報(bào)、突發(fā)事件預(yù)警(面向自然災(zāi)害、生產(chǎn)安全事故、極端天氣、槍擊事件等)、公共安全預(yù)警、安珀警報(bào)(尋找失蹤兒童)、預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)測(cè)試信息等5大類組成。其中，自然災(zāi)害預(yù)警包括雪崩、地震、旱災(zāi)、洪澇、大霧、高溫、颶風(fēng)、閃電、滑坡泥石流、惡劣天氣、低溫、空間天氣、雷暴、龍卷風(fēng)、海嘯、森林草原火災(zāi)、火山等。

業(yè)務(wù)特點(diǎn)

(一）兩個(gè)轉(zhuǎn)變

根據(jù)自然災(zāi)害類型、發(fā)生可能性、可能影響、影響范圍、緊急程度和發(fā)展態(tài)勢(shì)等，美國(guó)自然災(zāi)害預(yù)警等級(jí)由高到低劃分為警戒(Alert）、警報(bào)(Warning）、預(yù)報(bào)(Watch）、公報(bào)(Advisory）、預(yù)測(cè)(Outlooks）、信息聲明(Information Statement）等。美國(guó)自然災(zāi)害預(yù)警在與政府、社會(huì)和公眾不斷反饋的過(guò)程中，完成了兩個(gè)重要轉(zhuǎn)變。

1.從單災(zāi)種預(yù)警向綜合預(yù)警轉(zhuǎn)變

自然災(zāi)害類型和成因復(fù)雜，一種災(zāi)害常常伴隨或者引發(fā)多種災(zāi)害，或者與其他災(zāi)害相互影響。例如一次強(qiáng)降雨過(guò)程可能引發(fā)山洪、地質(zhì)災(zāi)害、內(nèi)澇、農(nóng)田漬澇等多種災(zāi)害；干旱造成土壤板結(jié)，降水難以迅速滲入，導(dǎo)致洪水匯流引發(fā)洪澇；森林草原火災(zāi)后，植被被燒光，難以固化土壤，降水吸收困難，土壤被沖刷或水流在低洼處匯聚易引發(fā)火燒跡地洪澇或泥石流，這種情況下，單災(zāi)種預(yù)警難以滿足應(yīng)用需求。美國(guó)逐漸由單災(zāi)種預(yù)警向多災(zāi)種和災(zāi)害鏈綜合預(yù)警過(guò)渡。例如，洪澇預(yù)警包括山洪、河水泛濫、風(fēng)暴潮和海岸被淹、火燒跡地洪澇、泥石流、冰塞/堰塞湖、融雪型洪澇、潰壩/潰堤等多災(zāi)種相關(guān)內(nèi)容，颶風(fēng)預(yù)警包括大風(fēng)、強(qiáng)降水、風(fēng)暴潮和海嘯等次生衍生災(zāi)害鏈信息(見(jiàn)表1）。

表1 颶風(fēng)和風(fēng)暴潮預(yù)警級(jí)別及發(fā)布條件

2.從致災(zāi)因子預(yù)警逐漸向?yàn)?zāi)害影響預(yù)警轉(zhuǎn)變

為解決致災(zāi)因子預(yù)警存在災(zāi)害位置報(bào)不準(zhǔn)、強(qiáng)度不準(zhǔn)確、冗余信息多、公眾看不懂、過(guò)度預(yù)警等問(wèn)題，美國(guó)預(yù)警工作逐步向?yàn)?zāi)害影響預(yù)警轉(zhuǎn)變，即根據(jù)自然災(zāi)害對(duì)人的生產(chǎn)生活影響確定預(yù)警級(jí)別和發(fā)布條件，闡述可能影響和實(shí)用性的防災(zāi)避險(xiǎn)建議。例如根據(jù)低溫對(duì)人和植物的影響，將低溫天氣預(yù)警分為風(fēng)寒預(yù)警(包括風(fēng)寒公報(bào)、風(fēng)寒預(yù)報(bào)、風(fēng)寒警報(bào))和冷凍預(yù)警(霜凍公報(bào)、冷凍預(yù)報(bào)、冷凍警報(bào)、嚴(yán)重冷凍警報(bào)）。風(fēng)寒公報(bào)在可能出現(xiàn)季節(jié)性風(fēng)寒時(shí)發(fā)布，提醒公眾做好思想準(zhǔn)備，戶外活動(dòng)時(shí)注意保暖；風(fēng)寒預(yù)報(bào)在可能出現(xiàn)危險(xiǎn)性高的風(fēng)寒時(shí)發(fā)布，提醒公眾做好行動(dòng)準(zhǔn)備，及時(shí)調(diào)整出行計(jì)劃，避免外出，確保汽車至少有半箱油，更新冬季生存裝備；風(fēng)寒警報(bào)在可能出現(xiàn)危險(xiǎn)性高的極端風(fēng)寒時(shí)發(fā)布，提醒公眾采取行動(dòng)，盡量避免外出，外出多穿衣服，及時(shí)向周圍人報(bào)告行蹤。霜凍即將發(fā)生或正在發(fā)生時(shí)發(fā)布霜凍公報(bào)，霜凍可能威脅敏感脆弱的植物；未來(lái)24～36小時(shí)可能出現(xiàn)大范圍冰凍時(shí)發(fā)布冷凍預(yù)報(bào)，提醒公眾密切關(guān)注；長(zhǎng)期預(yù)報(bào)氣溫低于32華氏度時(shí)發(fā)布冷凍警報(bào)，某些經(jīng)濟(jì)作物和園林植物可能凍死；長(zhǎng)期預(yù)報(bào)氣溫低于28華氏度時(shí)發(fā)布嚴(yán)重冷凍警報(bào)，多數(shù)經(jīng)濟(jì)作物和園林植物可能凍死。

(二）三種機(jī)制

此外，美國(guó)不斷總結(jié)預(yù)警業(yè)務(wù)實(shí)踐中暴露的問(wèn)題，不斷優(yōu)化預(yù)警技術(shù)和機(jī)制。具體如下:

1.中長(zhǎng)期預(yù)警和短臨預(yù)警有機(jī)協(xié)同

森林草原火災(zāi)、雷暴、空間天氣、高溫等災(zāi)害預(yù)警不確定性強(qiáng)，中長(zhǎng)期預(yù)警難以確定將在何時(shí)、何地發(fā)生以及破壞力多大。針對(duì)此類災(zāi)害，美國(guó)強(qiáng)化短臨預(yù)警，即儀器或者災(zāi)害信息員已觀測(cè)到災(zāi)害發(fā)生或者明顯的災(zāi)害征兆時(shí)，立刻發(fā)布預(yù)警，提醒人員馬上避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移，并根據(jù)情況的變化更新、取消或升級(jí)。如高溫(圖2）和雷暴預(yù)警采用中長(zhǎng)期預(yù)警和短臨預(yù)警協(xié)同的方法。在可能發(fā)生強(qiáng)雷暴時(shí)發(fā)布中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)區(qū)范圍較大，包括多個(gè)縣、州，提醒公眾做好行動(dòng)準(zhǔn)備。當(dāng)信息員報(bào)告或者雷達(dá)探測(cè)到強(qiáng)雷暴時(shí)發(fā)布短臨警報(bào)，警報(bào)區(qū)范圍通常較小(約一個(gè)城市或一個(gè)小城鎮(zhèn)），可能伴生冰雹或破壞性大風(fēng)，提醒公眾采取行動(dòng)，躲進(jìn)堅(jiān)固的建筑物，離開(kāi)可能被大風(fēng)吹翻的房車。近年來(lái)，隨著衛(wèi)星、地面觀測(cè)站等設(shè)備的更新?lián)Q代與災(zāi)害信息員研判經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，美國(guó)臨近預(yù)警的準(zhǔn)確率不斷提高，目前高達(dá)90%以上。

圖2 極端高溫預(yù)警級(jí)別及發(fā)布條件

2.中央和地方分級(jí)發(fā)布預(yù)警

美國(guó)預(yù)警信息采用聯(lián)邦政府和地方政府分級(jí)發(fā)布的方式。聯(lián)邦政府和地方政府在預(yù)警發(fā)布中的角色、職責(zé)分工，發(fā)布內(nèi)容、覆蓋范圍和目的不同。例如，龍卷風(fēng)預(yù)報(bào)由美國(guó)國(guó)家風(fēng)暴預(yù)報(bào)中心發(fā)布，是龍卷風(fēng)來(lái)臨前的可能性預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)區(qū)范圍通常很大，覆蓋了多個(gè)縣甚至多個(gè)州，目的是提醒民眾做好行動(dòng)準(zhǔn)備，檢查應(yīng)急計(jì)劃，確認(rèn)避難用品和場(chǎng)所，隨時(shí)準(zhǔn)備避難轉(zhuǎn)移。龍卷風(fēng)警報(bào)由地方風(fēng)暴預(yù)報(bào)辦公室在氣象雷達(dá)已探測(cè)到龍卷風(fēng)時(shí)發(fā)布，表示警報(bào)區(qū)已發(fā)生或很快發(fā)生龍卷風(fēng)，嚴(yán)重威脅生命財(cái)產(chǎn)安全，警報(bào)范圍約一個(gè)城市或縣城大小，用于提醒民眾立刻采取行動(dòng)避免傷亡，人員轉(zhuǎn)移至最近的避難所或堅(jiān)固建筑物的最底層并遠(yuǎn)離窗戶，注意躲避飛來(lái)碎片。

3.公眾預(yù)警和專業(yè)預(yù)警分類發(fā)布

美國(guó)預(yù)警發(fā)布初期，公眾抱怨美國(guó)氣象局過(guò)度使用預(yù)警系統(tǒng)，夜間發(fā)布影響很小的洪澇警報(bào)信息干擾他們的生活。為解決該問(wèn)題，增強(qiáng)信息可讀性，便于公眾采取行動(dòng)，美國(guó)將公眾預(yù)警和專業(yè)預(yù)警分開(kāi)，專業(yè)預(yù)警發(fā)布對(duì)象主要為涉災(zāi)政府官員、社會(huì)組織、專家、私營(yíng)機(jī)構(gòu)等，專業(yè)預(yù)警包括所有級(jí)別的預(yù)報(bào)預(yù)警信息，但只有對(duì)生產(chǎn)生活影響較大的高級(jí)別專業(yè)預(yù)警才會(huì)向公眾手機(jī)發(fā)布。例如，洪澇專業(yè)預(yù)警由低到高分為洪澇公報(bào)、洪澇預(yù)報(bào)、洪澇警報(bào)、突發(fā)型洪澇警報(bào)四類，當(dāng)某天氣事件如不謹(jǐn)慎應(yīng)對(duì)可能造成生命財(cái)產(chǎn)損失時(shí)發(fā)布洪澇公報(bào)，提醒公眾做好思想準(zhǔn)備；當(dāng)災(zāi)害性天氣或洪澇發(fā)生條件已具備、洪澇可能發(fā)生時(shí)發(fā)布洪澇預(yù)報(bào)，提醒公眾做好行動(dòng)準(zhǔn)備；當(dāng)災(zāi)害性天氣或洪澇即將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生時(shí)發(fā)布洪澇警報(bào)，提醒公眾采取行動(dòng)；當(dāng)分鐘級(jí)或小時(shí)級(jí)突發(fā)型洪澇即將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生時(shí)發(fā)布突發(fā)型洪澇警報(bào)，提醒公眾采取行動(dòng)，向高處轉(zhuǎn)移。2019年11月起，美國(guó)將突發(fā)型洪澇警報(bào)變更為突發(fā)型洪澇影響警報(bào)，只有標(biāo)注“大災(zāi)”“巨災(zāi)”“緊急”字樣的突發(fā)型洪澇警報(bào)才會(huì)觸發(fā)應(yīng)急管理署無(wú)線應(yīng)急警報(bào)向公眾發(fā)布。

啟示與借鑒

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，美國(guó)采用天空地一體化監(jiān)測(cè)、信息員現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、應(yīng)急管理專家研判等多手段協(xié)同預(yù)警技術(shù)(圖3），形成了較為完善的預(yù)警產(chǎn)品體系，開(kāi)展了大量的業(yè)務(wù)實(shí)踐，相關(guān)做法值得借鑒。結(jié)合近年來(lái)參加我國(guó)自然災(zāi)害預(yù)警工作的實(shí)踐，提出以下建議。

圖3 美國(guó)洪水預(yù)警系統(tǒng)

一是建立我國(guó)自然災(zāi)害預(yù)警體系。從發(fā)展戰(zhàn)略、法律法規(guī)、政策文件、業(yè)務(wù)框架、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等層面構(gòu)建政府、社會(huì)、社區(qū)、公眾、社會(huì)組織、企業(yè)等全社會(huì)共同參與的自然災(zāi)害預(yù)警體系，確定預(yù)警目的、內(nèi)容、機(jī)構(gòu)、角色、職責(zé)、手段、流程、運(yùn)行機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高效、有序、有力預(yù)警響應(yīng)。

二是提高災(zāi)害短臨精準(zhǔn)預(yù)警能力。長(zhǎng)期預(yù)警重在提醒公眾做好心理準(zhǔn)備和行動(dòng)準(zhǔn)備。短臨預(yù)警對(duì)轉(zhuǎn)移避險(xiǎn)更為重要，有時(shí)甚至是采取行動(dòng)的發(fā)令槍。受監(jiān)測(cè)手段的局限性和中小尺度災(zāi)害系統(tǒng)的復(fù)雜性影響，短臨預(yù)警存在精度低、時(shí)效低等瓶頸，建議加密監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，加強(qiáng)災(zāi)害機(jī)理和規(guī)律研究，提升精準(zhǔn)預(yù)警能力。

三是探索自然災(zāi)害預(yù)警績(jī)效評(píng)估。摸清地方政府和民眾對(duì)預(yù)警信息的需求，分析現(xiàn)有自然災(zāi)害預(yù)警組織機(jī)構(gòu)、業(yè)務(wù)能力、產(chǎn)品體系、傳播途徑和薄弱環(huán)節(jié)，評(píng)價(jià)預(yù)警精度、時(shí)效性、有效性等，加強(qiáng)預(yù)警響應(yīng)措施跟蹤，督促閉環(huán)管理，避免過(guò)度響應(yīng)和響應(yīng)不足的問(wèn)題，不斷提升預(yù)警和預(yù)警響應(yīng)針對(duì)性和有效性。

四是加強(qiáng)基層預(yù)警響應(yīng)能力建設(shè)。針對(duì)目前基層預(yù)警精度不高、理解困難、發(fā)布不到位、響應(yīng)不及時(shí)的現(xiàn)狀，加強(qiáng)縣、鄉(xiāng)、村基層預(yù)警專業(yè)人員、社會(huì)力量、避災(zāi)搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍、應(yīng)急物資儲(chǔ)備、應(yīng)急裝備配置、應(yīng)急能力等建設(shè)，強(qiáng)化預(yù)警信息發(fā)布、接收、理解和響應(yīng)銜接，實(shí)現(xiàn)多部門預(yù)警信息實(shí)時(shí)匯聚、閾值個(gè)性化設(shè)置、對(duì)象標(biāo)簽化管理等。

五是加強(qiáng)自然災(zāi)害預(yù)警科普宣傳。加強(qiáng)基層干部群眾培訓(xùn)，普及預(yù)警知識(shí)，宣傳災(zāi)害避險(xiǎn)成功事例，依托“全國(guó)防災(zāi)減災(zāi)日”“國(guó)際減災(zāi)日”等重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)，推動(dòng)預(yù)警科普宣傳進(jìn)企業(yè)、進(jìn)農(nóng)村、進(jìn)社區(qū)、進(jìn)學(xué)校、進(jìn)家庭，增強(qiáng)群眾預(yù)警信息理解能力和防災(zāi)避險(xiǎn)意識(shí)，提高避險(xiǎn)自救互救等預(yù)警響應(yīng)能力。