和海霞 胡鑫偉

引言

減災能力建設能產生良好的經濟效益和社會效益，有助于增強抵御災害能力、減少應急救援次數、降低生命財產損失。美國國家建筑科學研究所2018年研究表明，聯邦政府在減災上每多投入1美元，應急救援和恢復重建就少支出6美元。自然災害預警是減災能力建設落實落細的重要抓手，能為政府和公眾提供災害綜合監(jiān)測、風險早期識別和預報預警信息，是預警響應工作的“發(fā)令槍”，是應急處置工作的第一道防線，在防災減災救災中發(fā)揮著重要作用。

基本情況

美國是現代自然災害預警技術的發(fā)源地，1868年庫珀博士首次提出地震預警系統(tǒng)概念，相關地震預警技術原型在日本、墨西哥等國家被發(fā)揚光大，美國則將主要的財力、物力和智力投放在地震預測和災后快速評估上，地震預警技術投入有限。美國地質調查局與合作伙伴于2006年著手研發(fā)的地震預警系統(tǒng)只選擇了加利福尼亞州、俄勒岡州和華盛頓州等美國西海岸地震高發(fā)區(qū)部署測試，2019年才正式在加利福尼亞州投入使用。海嘯預警也起源于美國，1923年夏威夷火山觀測站創(chuàng)始人托馬斯·賈格提醒希洛港港務局局長堪察加地震可能引發(fā)海嘯，可惜的是，預警沒得到重視，海嘯造成一名漁夫死亡。美國官方1949年正式開始海嘯預警。美國預警體系(圖1）和能力現代化領跑全球，與其創(chuàng)新的理論體系、先進的科學技術、扎實的業(yè)務實踐密不可分。

圖1 美國預警體系示意圖

美國聯邦應急管理署協調聯邦、州、地方、屬地、部落等多個公共警報機構參與所有突發(fā)事件預警。現有預警體系由總統(tǒng)警報、突發(fā)事件預警(面向自然災害、生產安全事故、極端天氣、槍擊事件等)、公共安全預警、安珀警報(尋找失蹤兒童)、預警發(fā)布系統(tǒng)測試信息等5大類組成。其中，自然災害預警包括雪崩、地震、旱災、洪澇、大霧、高溫、颶風、閃電、滑坡泥石流、惡劣天氣、低溫、空間天氣、雷暴、龍卷風、海嘯、森林草原火災、火山等。

業(yè)務特點

(一）兩個轉變

根據自然災害類型、發(fā)生可能性、可能影響、影響范圍、緊急程度和發(fā)展態(tài)勢等，美國自然災害預警等級由高到低劃分為警戒(Alert）、警報(Warning）、預報(Watch）、公報(Advisory）、預測(Outlooks）、信息聲明(Information Statement）等。美國自然災害預警在與政府、社會和公眾不斷反饋的過程中，完成了兩個重要轉變。

1.從單災種預警向綜合預警轉變

自然災害類型和成因復雜，一種災害常常伴隨或者引發(fā)多種災害，或者與其他災害相互影響。例如一次強降雨過程可能引發(fā)山洪、地質災害、內澇、農田漬澇等多種災害；干旱造成土壤板結，降水難以迅速滲入，導致洪水匯流引發(fā)洪澇；森林草原火災后，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，單災種預警難以滿足應用需求。美國逐漸由單災種預警向多災種和災害鏈綜合預警過渡。例如，洪澇預警包括山洪、河水泛濫、風暴潮和海岸被淹、火燒跡地洪澇、泥石流、冰塞/堰塞湖、融雪型洪澇、潰壩/潰堤等多災種相關內容，颶風預警包括大風、強降水、風暴潮和海嘯等次生衍生災害鏈信息(見表1）。

表1 颶風和風暴潮預警級別及發(fā)布條件

2.從致災因子預警逐漸向災害影響預警轉變

為解決致災因子預警存在災害位置報不準、強度不準確、冗余信息多、公眾看不懂、過度預警等問題，美國預警工作逐步向災害影響預警轉變，即根據自然災害對人的生產生活影響確定預警級別和發(fā)布條件，闡述可能影響和實用性的防災避險建議。例如根據低溫對人和植物的影響，將低溫天氣預警分為風寒預警(包括風寒公報、風寒預報、風寒警報)和冷凍預警(霜凍公報、冷凍預報、冷凍警報、嚴重冷凍警報）。風寒公報在可能出現季節(jié)性風寒時發(fā)布，提醒公眾做好思想準備，戶外活動時注意保暖；風寒預報在可能出現危險性高的風寒時發(fā)布，提醒公眾做好行動準備，及時調整出行計劃，避免外出，確保汽車至少有半箱油，更新冬季生存裝備；風寒警報在可能出現危險性高的極端風寒時發(fā)布，提醒公眾采取行動，盡量避免外出，外出多穿衣服，及時向周圍人報告行蹤。霜凍即將發(fā)生或正在發(fā)生時發(fā)布霜凍公報，霜凍可能威脅敏感脆弱的植物；未來24～36小時可能出現大范圍冰凍時發(fā)布冷凍預報，提醒公眾密切關注；長期預報氣溫低于32華氏度時發(fā)布冷凍警報，某些經濟作物和園林植物可能凍死；長期預報氣溫低于28華氏度時發(fā)布嚴重冷凍警報，多數經濟作物和園林植物可能凍死。

(二）三種機制

此外，美國不斷總結預警業(yè)務實踐中暴露的問題，不斷優(yōu)化預警技術和機制。具體如下:

1.中長期預警和短臨預警有機協同

森林草原火災、雷暴、空間天氣、高溫等災害預警不確定性強，中長期預警難以確定將在何時、何地發(fā)生以及破壞力多大。針對此類災害，美國強化短臨預警，即儀器或者災害信息員已觀測到災害發(fā)生或者明顯的災害征兆時，立刻發(fā)布預警，提醒人員馬上避險轉移，并根據情況的變化更新、取消或升級。如高溫(圖2）和雷暴預警采用中長期預警和短臨預警協同的方法。在可能發(fā)生強雷暴時發(fā)布中長期預報，預報區(qū)范圍較大，包括多個縣、州，提醒公眾做好行動準備。當信息員報告或者雷達探測到強雷暴時發(fā)布短臨警報，警報區(qū)范圍通常較小(約一個城市或一個小城鎮(zhèn)），可能伴生冰雹或破壞性大風，提醒公眾采取行動，躲進堅固的建筑物，離開可能被大風吹翻的房車。近年來，隨著衛(wèi)星、地面觀測站等設備的更新換代與災害信息員研判經驗的不斷積累，美國臨近預警的準確率不斷提高，目前高達90%以上。

圖2 極端高溫預警級別及發(fā)布條件

2.中央和地方分級發(fā)布預警

美國預警信息采用聯邦政府和地方政府分級發(fā)布的方式。聯邦政府和地方政府在預警發(fā)布中的角色、職責分工，發(fā)布內容、覆蓋范圍和目的不同。例如，龍卷風預報由美國國家風暴預報中心發(fā)布，是龍卷風來臨前的可能性預報，預報區(qū)范圍通常很大，覆蓋了多個縣甚至多個州，目的是提醒民眾做好行動準備，檢查應急計劃，確認避難用品和場所，隨時準備避難轉移。龍卷風警報由地方風暴預報辦公室在氣象雷達已探測到龍卷風時發(fā)布，表示警報區(qū)已發(fā)生或很快發(fā)生龍卷風，嚴重威脅生命財產安全，警報范圍約一個城市或縣城大小，用于提醒民眾立刻采取行動避免傷亡，人員轉移至最近的避難所或堅固建筑物的最底層并遠離窗戶，注意躲避飛來碎片。

3.公眾預警和專業(yè)預警分類發(fā)布

美國預警發(fā)布初期，公眾抱怨美國氣象局過度使用預警系統(tǒng)，夜間發(fā)布影響很小的洪澇警報信息干擾他們的生活。為解決該問題，增強信息可讀性，便于公眾采取行動，美國將公眾預警和專業(yè)預警分開，專業(yè)預警發(fā)布對象主要為涉災政府官員、社會組織、專家、私營機構等，專業(yè)預警包括所有級別的預報預警信息，但只有對生產生活影響較大的高級別專業(yè)預警才會向公眾手機發(fā)布。例如，洪澇專業(yè)預警由低到高分為洪澇公報、洪澇預報、洪澇警報、突發(fā)型洪澇警報四類，當某天氣事件如不謹慎應對可能造成生命財產損失時發(fā)布洪澇公報，提醒公眾做好思想準備；當災害性天氣或洪澇發(fā)生條件已具備、洪澇可能發(fā)生時發(fā)布洪澇預報，提醒公眾做好行動準備；當災害性天氣或洪澇即將發(fā)生或已經發(fā)生時發(fā)布洪澇警報，提醒公眾采取行動；當分鐘級或小時級突發(fā)型洪澇即將發(fā)生或已經發(fā)生時發(fā)布突發(fā)型洪澇警報，提醒公眾采取行動，向高處轉移。2019年11月起，美國將突發(fā)型洪澇警報變更為突發(fā)型洪澇影響警報，只有標注“大災”“巨災”“緊急”字樣的突發(fā)型洪澇警報才會觸發(fā)應急管理署無線應急警報向公眾發(fā)布。

啟示與借鑒

經過多年發(fā)展，美國采用天空地一體化監(jiān)測、信息員現場觀測、應急管理專家研判等多手段協同預警技術(圖3），形成了較為完善的預警產品體系，開展了大量的業(yè)務實踐，相關做法值得借鑒。結合近年來參加我國自然災害預警工作的實踐，提出以下建議。

圖3 美國洪水預警系統(tǒng)

一是建立我國自然災害預警體系。從發(fā)展戰(zhàn)略、法律法規(guī)、政策文件、業(yè)務框架、標準規(guī)范等層面構建政府、社會、社區(qū)、公眾、社會組織、企業(yè)等全社會共同參與的自然災害預警體系，確定預警目的、內容、機構、角色、職責、手段、流程、運行機制，實現高效、有序、有力預警響應。

二是提高災害短臨精準預警能力。長期預警重在提醒公眾做好心理準備和行動準備。短臨預警對轉移避險更為重要，有時甚至是采取行動的發(fā)令槍。受監(jiān)測手段的局限性和中小尺度災害系統(tǒng)的復雜性影響，短臨預警存在精度低、時效低等瓶頸，建議加密監(jiān)測站點，加強災害機理和規(guī)律研究，提升精準預警能力。

三是探索自然災害預警績效評估。摸清地方政府和民眾對預警信息的需求，分析現有自然災害預警組織機構、業(yè)務能力、產品體系、傳播途徑和薄弱環(huán)節(jié)，評價預警精度、時效性、有效性等，加強預警響應措施跟蹤，督促閉環(huán)管理，避免過度響應和響應不足的問題，不斷提升預警和預警響應針對性和有效性。

四是加強基層預警響應能力建設。針對目前基層預警精度不高、理解困難、發(fā)布不到位、響應不及時的現狀，加強縣、鄉(xiāng)、村基層預警專業(yè)人員、社會力量、避災搶險救援隊伍、應急物資儲備、應急裝備配置、應急能力等建設，強化預警信息發(fā)布、接收、理解和響應銜接，實現多部門預警信息實時匯聚、閾值個性化設置、對象標簽化管理等。

五是加強自然災害預警科普宣傳。加強基層干部群眾培訓，普及預警知識，宣傳災害避險成功事例，依托“全國防災減災日”“國際減災日”等重要時間節(jié)點，推動預警科普宣傳進企業(yè)、進農村、進社區(qū)、進學校、進家庭，增強群眾預警信息理解能力和防災避險意識，提高避險自救互救等預警響應能力。