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美国,如何应对气象灾害?
2017-03-05 13:41  

美国是气象灾害频发的国家,飓风、龙卷风、旱灾、洪涝灾害、雪灾等气象灾害造成的损失年均十亿美元以上。

美国气象防灾减灾工作基本理念是软件重于硬件、平时重于灾时、地方重于中央。气象防灾减灾战略是提高公众气象防灾减灾意识:减少人员伤亡;减少灾害经济损失;减少灾害对自然和文化资源的破坏。战略的重点是自然灾害评估、减灾技术开发、气象灾害预警和信息系统建设。

美国气象灾害管理体制先进,早在20年前,美国政府根据《美国联邦灾害紧急救援法案》设立了总统直接领导的美国紧事务管理局。它直接对总统负责,专事国家灾害和突发事件管理,负责大型灾害的预防、监测、响应、救援和恢复工作。一旦突发大的气象灾害,可以调动美国所有人力、物力进行紧急救援,最大限度地降低灾害损失。

美国的气象灾害实行统一领导和分两级管理,灾害行政管理对策的第一责任者是灾害发生地区所在的州,气象灾害急救主要是由所在州紧急救援管理局组织实施,当超出该州能力时,州长向总统提出救援请求,政府提供支持。政府支持主要有两个方面,一是约70%资金用于公共项目支援;二是约30%用于灾民家庭和个人支援。

气象灾害的防灾、减灾是一项复杂的社会行为,涉及国家的各级政府、企业、社团、个人,因此,国家要有完善的相关法规,才能规范社会行为。在气象灾害防治方面,美国建有较为完备的法律、法规体系。在总结多年防治气象灾害经验和教训的基础上,出台了《美国联邦灾害紧急救援法案》、《防洪法》、《灾害救助法》、《洪水灾害防御法》、《联邦灾害法》、《沿海区域管理法》、《斯塔福特救灾与紧急援助法》等一系列有关气象灾害的法律、法规。《美国联邦灾害紧急救援法案》以法律形式定义了美国气象等灾害紧急救援的基本原则、救助范围和形式、政府各部门、部队、社会组织、公民的责任和义务,为防治气象灾害,提供了法律依据和法律保障。

美国气象灾害应急机制特点是相互合作、密切配合、反应快速。主要概括为:通过设定危机类别和等级提示气象灾害风险的预警机制;分工明确,统一指挥的应急决策与处置机制;集中国内外力量,广泛动员机制;以灾民自救,政府帮扶,多方参与的善后恢复机制;应急全过程的调查评估机制等。

美国国家天气局(NWS)负责各种气象灾害监测预警和相关管理工作。按照属地及责任区原则,各种灾害性天气预警的制作、发布由NWS和121个气象台负责。美国非常重视气象灾害预警,在全美已经建立了比较完备的现代化气象灾害预警体系。气象灾害预警信息通过Internet网、电视、广播等新闻媒介随时向社会公布,即便在偏远山区,当地农民也能通过收音机接收,这种收音机就算处于关闭状态,一旦接收预警信息就能自动开启播放。美国电视台设有专门气象服务频道,全天候24小时不间断播放气象服务信息。用于气象灾害预警发布系统主要有:国家与海洋大气局(NOAA)天气警报广播系统、NOAA天气有线服务系统、家庭气象服务系统、应急管理气象信息网络服务系统。

在对暴风雪、龙卷风和飓风等极端天气的预警方面,NOAA的国家强风暴实验室(NSSL)具有世界一流的研究能力。NSSL的职责就是调查和研究灾害性天气的原因,致力于提高灾害性天气预警水平,使人民生命财产减少损失。NOAA气象数据和卫星监测系统是气象灾害预警的重要依据。依靠卫星提供的数据,NOAA实现了24小时的实时气候监测与分析,对龙卷风、飓风、暴风雪以及其他极端天气进行预警,NOAA依靠科学家的研究分析能力,及时提供有可能引发气象灾害的边界气象条件,并应用模式分析预测灾害的严重程度。美国在气象防灾减灾中还注重应用先进的技术设备,地球气象卫星、资源卫星的遥感技术早已用于气象灾害监测、预警。

科研是气象防灾减灾的科技支撑。美国加强气象防灾减灾研究。优先研究领域:加强生态系统研究。如气候、气象与水文系统。更好地监测和预测气候变化、气象与洪水、干旱等自然灾害之间的关系等。加强环境变化的社会经济问题研究。如进一步研究人类行为对自然灾害的响应,提高安全避险行为的机会;改进研究减灾机制的分析工具和减灾的费用—效率分析;开发科学决策工具等。加强气象减灾工程技术研究。如开发新的或具有使用前景的减灾工程技术并加速其应用,关注大规模集成人类系统工程和由于先进技术的采用而可能出现的问题。加强气象灾害的观测与数据管理。如开发在信息高速公路上的灾害信息资源网络;开发减灾人工智能系统软件和先进的图形技术。

美国重视气象防灾减灾的宣传教育,不惜花费巨资对国民进行网络化宣传教育,建立相关网站约700个,要求全社会参与气象防灾减灾活动。

美国气象防灾减灾规划有《国家紧急响应计划》,又有各专项计划。两类规划有可评价性。可视规划执行情况进行定量评估和比较分析;规划强调以提高基层组织防灾能力建设为基础备灾。

美国重视在防灾、减灾方面的国际合作。如中美双方大气科技合作为两国防灾减灾、保护人民生命财产作出了积极贡献。

飓风防灾减灾

飓风是美国最主要的气象灾害。为防御飓风灾害,美国近几年加强了飓风的预算经费。

每当飓风靠近美国本土时,隶属于NOAA的国家飓风研究中心,就会立刻出动数架不同功能的研究专用飞机,直接飞入飓风中及绕行其周围,投掷全球卫星定位仪,用以充分掌握飓风的整体结构机器环境和动态,所得数据可以使飓风路径预测的准确度提高30%。美国国家气象局还发射环境气象卫星监测飓风等异常天气;利用超级计算机提前进行飓风预警。

龙卷风防灾减灾

美国龙卷风数量位居世界第一,每年有1000多个龙卷风生成,被称为“龙卷风之乡”。在美国每年造成数十亿美元的损失,平均每年有数十人甚至上百人因为龙卷风而丧命。

美国龙卷风的预警系统处于世界领先地位。能提前10分钟—30分钟发出预警,例如2010年美国龙卷风的预报提前量是19分钟,预警命中率为78%。龙卷风预警分为两个层面:一是国家级的预警中心,发布1天—8天的预警。二是在美国各地大约有100多个地区预报台,一旦监测出龙卷风,就发布预警。

近几十年来,美国气象部门运用了静止卫星、多普勒天气雷达,包括部分军用气象雷达,自动气象站等先进手段监测龙卷风。

旱灾防灾减灾

旱灾是美国最频发的气象灾害,据美国联邦应急管理局测算,平均每年发生的旱灾给美国造成的经济损失多达60亿—80亿美元,远远超过了其他气象灾害。

美国政府早在上世纪70年代就开始从法律上为抗旱减灾提供支持。1970年美国国会通过了《环境保护法》、禁止任何人不经国家批准破坏植被和水源。1997年通过了《土壤和资源保护法》、再次将环保措施细化。1998年通过了《国家干旱政策法》。2002年通过了《国家干旱预防法》,从法律上为美国防御旱灾提供了依据。

旱灾防灾减灾是一个系统工程,涉及干旱监测、土地利用、作物结构、自然、经济、科学技术、水资源开发、利用和保护政策、立法等各个领域。美国应对旱灾政策的指导原则是“预防重于保险,保险重于救灾,经济手段重于行政措施”,将工作重点放在旱灾防灾减灾上。

为防御旱灾,美国建立健全国家旱灾理事会和国家干旱预防办公室。负责制定干旱防灾减灾计划。计划包括监测和早期预警、风险分析、减灾和应变。美国各级政府通过实施干旱防灾减灾计划来减少干旱风险。美国的旱灾防灾减灾计划包括三个主要元素即监测和早期预警、风险分析、减灾和应变。

一旦发生旱灾,从美国联邦政府到相关各州政府均会按照相关法律进入抗旱状态,相关的应急预案逐级展开。在干旱信息方面,美国建立了旱灾国家信息综合系统。这个系统是以使用者为主的干旱信息系统。系统结合了气象数据、旱灾预报等信息。对潜在的旱灾发展进行预报和评估,并为减轻旱灾提供建议,以减少旱灾造成的损失。

随着旱灾在全球造成的影响越来越大,美国旱灾的风险管理日益受到关注。关注的重点也已从注重组织、协调和应对能力的危机管理转向风险管理。

在技术上,美国重点是工程抗旱,注重水资源的利用与开发。一方面大力开展水利建没,建库蓄水,跨流域调水,开发地下水,弥补地表水源不足,扩大灌溉面积。另一方面提高灌溉技术。发展节水农业,通过发展喷灌、滴灌、改良沟灌等措施,使灌溉效率提高。美国农业部下属的农业灌溉技术研究单位有200多个。各研究单位都有农业灌溉技术咨询专家。为农民进行技术服务,负责为农民搞灌溉设计、提供设备、指导技术、检测土壤含水量、指导喷滴灌的时间和灌水量等。美国政府在人类与自然协调发展的前提下,不断改善防灾工程措施,同时强调非工程措施,采取工程措施和非工程措施相结合的方式。

为有效缓解干旱造成的影响,美国采取了一系列的旱灾减灾措施,应对旱灾的短期应急措施主要是通过政府应急资金对相关计划予以援助。长期应对措施建立干旱指数。美国已经建立的干旱指标体系,包括正常降雨百分率指标、Palmer干旱指数、标准化降水指标、作物水分指数、地表水供应指数、垦殖干旱指数和Deciles指数。旱灾预测和评估。美国国家干旱减轻中心、国家海洋大气局气候预测中心和农业部世界农业展望委员会合作开发了干旱分类系统;NOAA等机构持续开展干旱监测产品的研发,追踪和分析全美干旱的程度、空间分布及其影响。

美国还利用生物抗旱,已经培育出能够在极端干旱条件下存活并生长的转基因作物。

洪灾防灾减灾

洪涝灾害是美国最严重的气象灾害。美国国土面积的7%受到洪水威胁,每年有960个家庭、3900亿美元财产受到洪水威胁。

美国早在1917年制定了防洪法,1968年美国国会就通过了《国家洪水保险法》,并于次年制定了《国家洪水保险计划》。1973年美国国会又通过《洪水灾害防御法》,对《国家洪水保险法》进行修改,并把洪水保险计划由自愿性改为强制性。1973年美国国会又通过《洪水灾害防御法》,1975年制定了《洪泛区管理的全国统一计划》等计划。洪泛区管理的内容主要包括洪泛区土地利用规划、洪水保险、洪水预报和警报系统、应急避难和救灾计划等。

在上世纪60年代以前,美国的防洪工作主要是采取工程措施,在修建了大量防洪工程,仍然没有减少联邦政府的救灾负担。在这种情况下,采取非工程措施逐渐引起了人们的高度重视。因为非工程性措施能更有效地保证在灾害发生时减轻灾害损失,保护群众生命安全,特别是泛洪区灾害保险、泛洪区规划、气象水文预警预报、防灾教育、防灾应急管理和防御灾害法制建设等等措施,能更有效地建立形成社会性的气象灾害防御体系,才能使防御灾害的工程性设施发挥更大效益。

基于以上认识,美国对防御气象灾害的非工程性措施进行了系统部署。在管理方面,美国加强了洪泛区管理,制止洪泛区无序开发,指导洪泛区居民建设等措施,增强了公众的水患意识;组织制作了洪水风险图,为民众和开发商指明了危险区和安全区。在防洪保险方面,多次修改《联邦洪水保险法案》,制定合理的保费和有利于投保人的各项优惠政策,并投入了大量洪水保险基金。经过近30年的努力,已经实现保费收支平衡,实施洪水保险制度,大大减轻了美国联邦政府的救灾负担。

洪水预警是美国防洪减灾非工程措施的核心内容之一。预测洪水并及时发出预警对于防洪减灾意义重大。美国的做法是:把全国划分为13个流域,每个流域均建立了洪水预警系统,每天进行一次洪水预报,最长的洪水预报是3个月。短期预报由国家海洋与大气管理局向社会发布,中长期预报一般不向社会发布,仅限于联邦政府内部公布。在全美两万多个洪水多发区域中,其中3000个在国家海洋与大气管理局的预报范围内。1000个由当地的洪水预警系统预报,其余由县一级系统预报。此外,美国还利用先进的专业技术和现代信息技术,对洪水可能造成的灾害进行及时、准确的预测,发布警示信息,并逐步建立以地理信息系统(GIS)、遥感系统(RS)、全球卫星定位系统(GPS)为核心的“3S”洪水预警系统。为了防御洪涝灾害,美国有关部门根据历史洪水资料绘制洪水风险图,用于确定洪水风险区域。

在新技术应用方面,美国充分利用计算机、Internet网和卫星、雷达、自动测报系统等先进技术,准确及时地收集、传输、发布气象、水情信息。统一发布气象灾害预警预报,为防汛抢险救灾争取了时间,大大减轻了灾害损失。

近几十年来,美国除大力推行非工程防洪减灾措施外,还致力于以雨水直接回收为重点的工程措施。美国的雨水利用以提供天然渗透能力为目的,这项措施已经在美国一些城市推广。美国政府还致力于发展以雨水直接回收工程,一些州新开发区实行强制性的“就地滞洪蓄水”。

作者简介:

张庆阳,中国气象局气象政策与信息咨询研究院。

本文转载自《防灾博览》

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