日本重大氣候災害的影響及其對策與技術措施研究

　　內(nèi)容簡介

　　日本是地處亞洲季風氣候地帶的島國，地形地貌復雜，降水量大、暴風多，整個國家處于災害頻發(fā)的自然環(huán)境條件下。氣候災害發(fā)生頻繁、種類較多，歷史上曾是制約日本社會發(fā)展的重要因素之一，多次引發(fā)社會動蕩不安，至今還經(jīng)常造成嚴重經(jīng)濟損失。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和科技進步，日本不斷增加防災救災投入，通過增強預測預報技術手段，健全防災救災的法律法規(guī)，建立和完善預警應急體制機制等措施，力求最大程度減少災害損失。

　　一、重大氣候災害對日本經(jīng)濟社會的影響

　　日本的氣候災害主要有臺風等風災、暴雨、大雪、干旱和酷暑、冷夏、濃霧和冰雹等，其中臺風、暴雨和暴雪給日本經(jīng)濟社會，尤其是交通、電力以及農(nóng)業(yè)等帶來的影響最為嚴重。重大氣候災害不僅直接危及生命和財產(chǎn)安全，還易導致交通受阻、通訊失靈、停電停水、物價上漲乃至社會恐慌等嚴重問題。

　　1. 風災

　　風災影響主要有損壞建筑物、掀翻船只車輛、刮斷電桿電線、毀壞樹木莊稼等。特別是強臺風登陸后帶來的狂風暴雨和海潮大浪往往引起坍崖、滑坡、泥石流和洪水，沖毀道路、橋梁和耕地，毀壞建筑設施，造成人員傷亡。

　　2. 暴雨

　　暴雨容易引起泥石流、滑坡、坍塌和洪水，以及城市積水和農(nóng)區(qū)內(nèi)澇等災害。

　　3. 大雪

　　雪災影響主要是堵塞交通、損壞農(nóng)業(yè)和輸電設施等。

　　4. 低溫冷害

　　低溫冷害主要危害農(nóng)業(yè)，造成農(nóng)作物延遲型和障礙型受災。發(fā)生低溫冷害時，農(nóng)作物生長發(fā)育不良、生育期拖后，不能正常開花結實，嚴重時導致大幅減產(chǎn)或絕產(chǎn)，給社會帶來諸多負面影響。

　　5. 干旱

　　嚴重干旱導致農(nóng)作物減產(chǎn)或絕產(chǎn)。20世紀前，日本從江戶時代到明治中期的300年間共發(fā)生過100多次干旱，曾出現(xiàn)餓死人、災民逃荒形成難民潮和耕地荒漠化等現(xiàn)象。近代隨著經(jīng)濟發(fā)展和國力增強，日本逐步重視水利工程建設、修建多用途水庫和應用先進的農(nóng)業(yè)技術等，使干旱危害大幅度減輕。

　　二、建立和完善各種應對措施，提高全社會的防災減災能力

　　進入20世紀，特別是二戰(zhàn)后，隨著國力增強和科技進步，日本不斷強化防災減災的設施建設和預測預報手段，應對氣候災害的能力大大增強。但是，伴隨社會發(fā)展和經(jīng)濟高速成長，在地理資源利用和社會結構等方面也顯示出現(xiàn)代社會在應對自然災害特別是極端天氣及氣候災害方面存在脆弱性，對此日本政府具有充分認識。例如：大城市人口過多、建筑稠密，發(fā)生嚴重氣候災害時不利于及時疏散避難；城市地下街道和地鐵等地下空間設施的利用越來越多，易在短時間內(nèi)受淹；城市和交通要道經(jīng)常堵塞，災害發(fā)生時可能喪失其疏導功能，大量的城市流動人口易造成難民潮；人們過于依賴網(wǎng)絡和手機獲取信息，導致對自然危險的洞察力不足，通過自然接觸和地圖等了解周圍環(huán)境的能力降低，對自然災害缺乏應有的警覺等。因此，日本政府不斷加強應對氣候災害的體制機制建設，減少防災救災的薄弱環(huán)節(jié)，強化全民的防災意識，力求在社會整體上提高應對氣候災害的能力。為了確保防災救災對策的順利實施，日本政府加大投入，1995年后的10年里，平均每年相應的財政預算高達4.5萬億日元，約占其一般會計預算的5%。

　　1. 建立完善的防災減災法律體系

　　日本是世界上減災立法較早且相對完善的國家之一。從1947年制定《災害救助法》開始，每一次重大災害的發(fā)生幾乎都催生一部相關新法律的出臺，現(xiàn)有防災減災相關法律53部，其中有基本法5部、關于災害預防的16部、關于災害應急的3部、關于災后重建的24部、關于防災救災組織的5部。1961年制定的《災害對策基本法》是確立綜合防災體制的根本性法律，內(nèi)容包括：明確防災責任、健全防災相關組織、制定防災計劃、災害預防、災害緊急對策、災后復興和財政金融措施等。防災減災法律體系的貫徹落實，為實施災害對策和應急措施提供了有力保證。

　　2. 建立全國性防災組織體制

　　為在災害發(fā)生時能迅速整合政府、社會團體和民眾力量，實施協(xié)調(diào)統(tǒng)一的防災對策，日本建立了相對完整的防災組織體系。日本內(nèi)閣府設立由首相任主席的“中央防災會議”，設置防災大臣，負責審議防災重大事項，組織制定與防災有關的基本政策和大規(guī)模災害應急對策，綜合協(xié)調(diào)政府各相關部門的抗災救險工作。各級地方政府也分別設立地方的“防災會議”機構，根據(jù)區(qū)域防災計劃組織實施各種防災對策，其成員來自當?shù)卣畽C構、警察和消防等部門。根據(jù)災害對策基本法，內(nèi)閣首相還指定一些法人單位和民間企業(yè)為“公用事業(yè)”單位，承擔與防災對策有關的各項責任和義務，目前，全國已有63家單位被指定為公用事業(yè)單位。

　　3. 有針對性地制定各級防災計劃

　　依照《災害對策基本法》，中央防災會議牽頭制定全國防災基本計劃，中央各部門制定業(yè)務防災基本計劃，各級地方政府制定區(qū)域性防災基本計劃。全國防災基本計劃是涉及確立防災體制、促進防災事業(yè)、迅速開展切合實際的災后重建，以及推進防災科學技術研究等的綜合并長期的計劃，包括：針對風水災害、雪災、鐵路公路航空災害和山林內(nèi)火災等12種自然災害的預防、應急和重建的對策，以及國家、地方政府和公民各自的責任和義務。

　　4. 制作防災預警圖

　　政府積極推動防災預警圖的制作和宣傳，希望所有單位和每戶居民都持有并了解掌握。預警圖是根據(jù)對以往發(fā)生災害的分析以及自然和環(huán)境的變遷，設定易發(fā)生某種災害的自然狀況和環(huán)境條件，在不同行政區(qū)域的一定比例地圖上分等級標明發(fā)生某種自然災害時的受災區(qū)域和受災程度，標注防災設施和救險器材的放置地點以及避難的路線和場所等。防災預警圖的作用是讓全體公民和相關部門掌握預警和危機管理信息，強化防災意識，把握危險地域和危險程度，牢記避難和救險的方法。日本的防災預警圖有多種，如洪水（包括水淹、海嘯和大浪）預警圖、土沙災害預警圖、滑坡危險區(qū)域圖、火山防災預警圖和地震預測圖等。

　　5. 重視防災教育和防災訓練，民眾防災意識強

　　為提高民眾對氣候災害的防御意識，日本政府非常重視強化防災救災知識的普及教育，支持民間自發(fā)的防災活動，為民間開展防災事業(yè)創(chuàng)造良好環(huán)境。地方政府事先指定災害避難場所和避難路線，平時向居民廣泛宣傳，做到眾所周知。日本十分重視平時的防災準備，經(jīng)常開展各種形式的防災訓練，如國家與地方的公務員必須接受必要的訓練，根據(jù)需要加入防災應急體制。為加強部門間防災協(xié)調(diào)和公務員防災訓練，日本還建立了相關的培訓制度和協(xié)作體制，如防災部門之間以及地方政府和軍隊之間締結相互支援協(xié)議，加強彼此間日常工作聯(lián)系和合作關系，以在實施災害對策時做到有效協(xié)調(diào)配合。企業(yè)平時做好防災準備，緊急災害時承擔相應的社會責任。通過社區(qū)向居民家中發(fā)放災時必備的救災食品和手電筒、收音機等物品。總體而言，日本全社會及民眾防災意識較強，具備基本的防災自救知識和能力。

　　6. 建立預警機制

　　日本建立了比較健全的災害預警機制，針對重大氣象災害及時發(fā)布預報和警報。氣象單位根據(jù)氣象情報在可能發(fā)生災害時發(fā)布“注意報”，可能發(fā)生重大災害時及時發(fā)布“警報”。警報包括：“何時、何地、何事”三要素，緊急情況下隨時通過媒體播送。接到災害預警通知后，日本各級政府根據(jù)事先制定的區(qū)域防災計劃啟動警戒機制和應急機制，進行全面、有序、高效的防災部署。主要有加強交通信息和通訊等方面的聯(lián)絡，緊急狀態(tài)下能迅速開展確保交通大動脈的救災活動，確保預警區(qū)域的食品供應，制定緊急狀態(tài)時的醫(yī)療衛(wèi)生對策等。通過預警機制，能及時形成政府、社會團體、企業(yè)和志愿者等多種主體共同行動的防災救災應急機制，最大限度減輕災害損失。

　　7. 確保防災信息及時傳遞

　　日本氣象部門和各級地方政府高度重視災害信息的搜集與傳播，災害信息在第一時間通過媒體（如電視字幕等）即時播出。地方氣象臺和地區(qū)氣象觀測所將災害氣象預警信息迅速傳遞給防災相關部門，各級政府通過專用通訊設施將向其派出機構和轄區(qū)內(nèi)市町村傳遞災害警報，市町村級政府將災害警報傳達到當?shù)氐乃芯用瘛⑵笫聵I(yè)單位。居民自治組織負責監(jiān)督指導民眾做好除雪準備、確保防災安全通道，對危險地段進行監(jiān)測。對老年家庭、單親母子家庭、外出勞務人員家庭和殘疾人家庭，有關行政部門和福利團體等建立訪問詢查制度。對于易因災害造成與外部隔絕村落，配置安全人員維護交通和通訊，確保居民生活。

　　8. 災害發(fā)生時迅速啟動應急機制

　　確保應急救援信息與政令暢通。災害發(fā)生后，中央和各級地方政府迅速收集受災范圍和程度等信息，全面掌握災情，并將有關信息及時傳遞給各有關部門和受災民眾。政府和電信部門通過手機、車載電話、衛(wèi)星等移動通訊器材設置應急信息聯(lián)絡系統(tǒng)，并通過向受災現(xiàn)場派遣通訊指揮人員或?qū)嵤┩ㄓ嵐苤频确绞酱_保通訊聯(lián)絡暢通。

　　啟動應急指揮。根據(jù)《災害對策基本法》，一旦災害發(fā)生，受災地區(qū)的各級政府迅速成立“災害對策本部”，分別由各級政府的行政第一首長任負責人。重大災害發(fā)生時，國家成立由內(nèi)閣防災大臣任本部長的“災害對策本部”，或成立由首相任本部長的“重大災害對策本部”，啟動全國性應急指揮系統(tǒng)。

　　保障交通暢通與能源供應。災害發(fā)生時，重點確保交通安全和能源供應。包括：應急修復公路、鐵路、機場、港口，以及實施交通管制等。確保應急運輸，為搶救生命和順利實施災害應急對策提供保障。

　　迅速開展災民救助和安置。災害發(fā)生后，迅速實施避難疏導，開設避難場所，修建應急用臨時住所，及時調(diào)運糧食和飲用水等生活必需品，配置醫(yī)療看護人員等。受災地區(qū)開展多種形式的救助與互助活動，包括請求非受災地區(qū)和國家政府救助救急等。政府部門負責維持社會秩序和控制物價，向受災者傳遞確切消息，設施設備的應急修復，以及制定災后重建計劃等。

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　　三、積極利用遙感遙測技術，提高災害氣候的監(jiān)測預警水平

　　1. 發(fā)展地球同步軌道氣象衛(wèi)星

　　20世紀70年代初，日本開始研究空間遙感技術，首先確立了發(fā)展地球同步軌道氣象衛(wèi)星的技術路線。

　　2. 建立高精度、全天候?qū)崟r監(jiān)測的對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)

　　20世紀80年代中期以來，日本先后發(fā)射了“海洋觀測衛(wèi)星-1、-1b”(MOS-1、-1b)、“日本地球資源衛(wèi)星-1”(JERS-1)和“先進地球觀測衛(wèi)星”(ADEOS)等，通過對地觀測中獲得氣象和災情信息。

　　（1）日本地球資源衛(wèi)星-1(JERS-1)
　　（2）先進地球觀測衛(wèi)星(ADEOS)
　　（3）先進陸地觀測衛(wèi)星(ALOS2)

　　3. 使用風廓線雷達網(wǎng)（WINDAS）實現(xiàn)大氣立體實時監(jiān)測

　　風廓線雷達作為新一代的高空大氣探測系統(tǒng)，應用多普勒原理采用微波輻射遙感技術對大氣進行探測，能及時收集大氣風場垂直結構和輻散、輻合等信息。日本研制的風廓線雷達增加無線電－聲探測系統(tǒng)（RASS）功能與微波輻射儀配合，可實現(xiàn)對大氣濕、溫、風的遙感探測。2001年4月，由25部風廓線雷達所組成的業(yè)務網(wǎng)WINDAS正式投入使用，后來增加到31部，分布日本各地。該系統(tǒng)根據(jù)日本的天氣特點和為中尺度數(shù)值預報模式提供初始風場的數(shù)據(jù)，對空中氣流每隔300米、時隔10分鐘觀測一次，所能探測的高度約為7～9公里（降雨時）或3～6 公里（無降雨時）。其數(shù)據(jù)更新快、時間分辨率高，與原有的18 個傳統(tǒng)探空站交叉混合、相互補充，可最大限度獲取覆蓋全國高空的大氣數(shù)據(jù)。

　　4. 發(fā)展高性能計算技術提高氣象數(shù)據(jù)處理和監(jiān)測預報水平

　　日本宇宙研究開發(fā)機構（JAXA）作為衛(wèi)星觀測的主要機構，除系統(tǒng)保存衛(wèi)星遙感遙測觀測數(shù)據(jù)外，積極開發(fā)高度的信息解析處理技術，包括開發(fā)土壤水分、積雪粒徑等新參數(shù)的算法，采用最新計算機技術，提高全球成套數(shù)據(jù)生成能力，提高處理精度，進行數(shù)據(jù)壓縮等。

　　5. 加強新一代遙感遙測技術的研究開發(fā)

　　（1）開發(fā)三維監(jiān)測系統(tǒng)
　　（2）研究開發(fā)全球環(huán)境監(jiān)測技術
　　（3）開發(fā)新一代機載合成孔徑雷達

　　四、積極開展長期氣候研究，努力把握氣候變化規(guī)律

　　1. 開展長期氣候資料再分析
　　2. 在全球氣候變暖背景下開展長期氣候研究

　　（1）目前開展的長期氣候研究項目

　　為配合2013年制定IPCC第5次報告書（計劃水平清晰度到達20公里左右），日本開展的長期氣候變化研究項目有：

　　 ① 21世紀氣候變動預測創(chuàng)新項目

　　該項目由文部科學省主持，研究時間為2007年至2011年。項目目標：一是建立高度的預測模型，由東京大學、海洋研究開發(fā)機構、地球科學技術綜合推進機構（氣象研究所）和名古屋大學合作承擔；二是開展自然災害的影響和評價，由京都大學、土木研究所、東京大學、茨城大學和農(nóng)業(yè)環(huán)境技術研究所合作。
 
　　 ② 氣候溫暖化導致日本附近詳細氣候變化預測研究

　　該項目由國土交通省、氣象廳及氣象研究所負責，研究時間為2007年至2009年。

　　③ 針對溫暖化危險水平及溫室氣體穩(wěn)定水平的溫暖化影響綜合評價相關研究

　　由環(huán)境省主持，研究時間為2007年至2009年，由茨城大學、國立環(huán)境研究所、東北大學、農(nóng)業(yè)環(huán)境研究所和森林綜合研究所等承擔具體課題研究。

　　④ 用于制定地球溫暖化相關支持政策和普及宣傳的氣候變化材料綜合研究

　　該項目由環(huán)境省主持，研究時間為2007年至2011年，由東京大學、國立環(huán)境研究所和氣象研究所等承擔。

　　（2）政府發(fā)布異常氣候報告

　　 日本氣象廳綜合分析國內(nèi)外長期氣候觀測結果和有關最新的預測結果，自1974年以來每隔5年發(fā)布《近年世界異常氣象和氣候變動——實情與預測》報告(俗稱:“異常氣候報告”)，公布有關異常氣象、全球變暖等氣候變動以及地球環(huán)境現(xiàn)狀與預測結果。最近一期“異常氣象報告”是2005年發(fā)布的第七期報告。

　　 （3）開展相關對策研究

　　面對伴隨全球變暖的氣候變動情況，日本中央防災會議2006年專門成立了大規(guī)模水災專門調(diào)查會，針對未來可能發(fā)生的洪災研究對策。

　　五、主要啟示

　　面對氣候災害強大的外在“誘因”，為了有效發(fā)揮人的“內(nèi)因”，最大限度減少災害損失，日本在建立和完善應對重大災害的防災減災體制機制中，重視依靠科學技術提高災害氣候監(jiān)測預報水平，取得了積極成效，值得借鑒。

　　1. 高度重視建立應用遙感技術的災害應急快速反應機制

　　宇宙開發(fā)研究機構（JAXA）除建有負責研究的地球觀測研究中心，還在其衛(wèi)星利用推進中心專門設置防災危機管理項目。JAXA的工作人員采取緊急出勤體制，一旦重大災害發(fā)生，要在30分鐘內(nèi)緊急出動，及時發(fā)出災害發(fā)生前的最新衛(wèi)星遙感圖像。負責防災和應急救援的日本內(nèi)閣府建有實時受災信息分析系統(tǒng)RAS5和防災信息系統(tǒng)DIS6，盡早把握受災情況，發(fā)送防災指令。受災情況會及時公布在通過中央防災無線網(wǎng)絡連接各省廳的防災共享平臺，指導各省廳采取相應應急措施。

　　2. 加強大氣監(jiān)測系統(tǒng)建設和應用

　　日本對地探測技術先進，基礎扎實，通過地面、高空、雷達、雷電、衛(wèi)星及海洋觀測等形成了高時空密度的大氣探測系統(tǒng)。氣候探測具有現(xiàn)代化特色，實時收集、處理和加工雷達、衛(wèi)星、風廓線雷達等遙感遙測資料，并迅速轉(zhuǎn)化形成產(chǎn)品。

　　3. 注重數(shù)值預報模式的開發(fā)和使用

　　通過多年努力，日本開發(fā)數(shù)值預報模式自成系列，預報模式分辨率高、可預報天數(shù)及預報產(chǎn)品具有多樣性，達到世界先進水平。數(shù)值預報研究成果注重試驗檢驗與修正，力爭預報效果穩(wěn)定，提高預報的精確度。

　　4. 完善災害氣象服務體系

　　氣象廳積極拓展公益氣象服務領域，開展高時空密度的分布預報和時間序列預報；當災害性天氣來臨時，增加格距為5公里的逐時降水量預報；為預防洪澇、泥石流、滑坡等災害，開展了土壤雨量指數(shù)(山體滑坡指數(shù))預報、洪水指數(shù)預報、浸水指數(shù)預報等。如根據(jù)降水實況資料和降水短時預報自動推算土壤水分含量，發(fā)布土壤雨量指數(shù)預報。當某一區(qū)域預報值達到一定等級時，及時向所在區(qū)域防災機構和社會公眾發(fā)布警報，提請注意防范泥石流、滑坡等災害。

　　5. 注意發(fā)揮民間氣象服務企業(yè)作用

　　日本氣象廳負責氣象信息的獲取（氣象觀測）、處理（解析和預測），向媒體和公眾發(fā)布一般氣象預報。氣象信息的加工主要由民間企業(yè)承擔。在天氣預警和精細化天氣預報業(yè)務系統(tǒng)的氣象產(chǎn)品服務上，民間氣象服務公司發(fā)揮了積極作用。專業(yè)氣象服務企業(yè)針對用戶的特殊需要，為用戶加工時間、空間尺度更細的氣象預報產(chǎn)品及氣象信息情報分析產(chǎn)品，并提出建議。通過專業(yè)專項服務，提高氣象服務產(chǎn)品質(zhì)量，不斷開拓新的服務領域，擴大服務空間。如日本的高速公路、機場、鐵路等運營企業(yè)均向民間氣象服務公司定制所需的氣象預報和氣候災害預警服務。當災害性天氣發(fā)生時，各領域的現(xiàn)代化氣象服務體系會及時提供不同等級的警報，提出應對措施，如道路氣象監(jiān)測系統(tǒng)的服務產(chǎn)品會及時提出高速公路的關閉時間和區(qū)域等建議。