日本重大气候灾害的影响及其对策与技术措施研究

　　内容简介

　　日本是地处亚洲季风气候地带的岛国，地形地貌复杂，降水量大、暴风多，整个国家处于灾害频发的自然环境条件下。气候灾害发生频繁、种类较多，历史上曾是制约日本社会发展的重要因素之一，多次引发社会动荡不安，至今还经常造成严重经济损失。随着社会经济发展和科技进步，日本不断增加防灾救灾投入，通过增强预测预报技术手段，健全防灾救灾的法律法规，建立和完善预警应急体制机制等措施，力求最大程度减少灾害损失。

　　一、重大气候灾害对日本经济社会的影响

　　日本的气候灾害主要有台风等风灾、暴雨、大雪、干旱和酷暑、冷夏、浓雾和冰雹等，其中台风、暴雨和暴雪给日本经济社会，尤其是交通、电力以及农业等带来的影响最为严重。重大气候灾害不仅直接危及生命和财产安全，还易导致交通受阻、通讯失灵、停电停水、物价上涨乃至社会恐慌等严重问题。

　　1. 风灾

　　风灾影响主要有损坏建筑物、掀翻船只车辆、刮断电杆电线、毁坏树木庄稼等。特别是强台风登陆后带来的狂风暴雨和海潮大浪往往引起坍崖、滑坡、泥石流和洪水，冲毁道路、桥梁和耕地，毁坏建筑设施，造成人员伤亡。

　　2. 暴雨

　　暴雨容易引起泥石流、滑坡、坍塌和洪水，以及城市积水和农区内涝等灾害。

　　3. 大雪

　　雪灾影响主要是堵塞交通、损坏农业和输电设施等。

　　4. 低温冷害

　　低温冷害主要危害农业，造成农作物延迟型和障碍型受灾。发生低温冷害时，农作物生长发育不良、生育期拖后，不能正常开花结实，严重时导致大幅减产或绝产，给社会带来诸多负面影响。

　　5. 干旱

　　严重干旱导致农作物减产或绝产。20世纪前，日本从江户时代到明治中期的300年间共发生过100多次干旱，曾出现饿死人、灾民逃荒形成难民潮和耕地荒漠化等现象。近代随着经济发展和国力增强，日本逐步重视水利工程建设、修建多用途水库和应用先进的农业技术等，使干旱危害大幅度减轻。

　　二、建立和完善各种应对措施，提高全社会的防灾减灾能力

　　进入20世纪，特别是二战后，随着国力增强和科技进步，日本不断强化防灾减灾的设施建设和预测预报手段，应对气候灾害的能力大大增强。但是，伴随社会发展和经济高速成长，在地理资源利用和社会结构等方面也显示出现代社会在应对自然灾害特别是极端天气及气候灾害方面存在脆弱性，对此日本政府具有充分认识。例如：大城市人口过多、建筑稠密，发生严重气候灾害时不利于及时疏散避难；城市地下街道和地铁等地下空间设施的利用越来越多，易在短时间内受淹；城市和交通要道经常堵塞，灾害发生时可能丧失其疏导功能，大量的城市流动人口易造成难民潮；人们过于依赖网络和手机获取信息，导致对自然危险的洞察力不足，通过自然接触和地图等了解周围环境的能力降低，对自然灾害缺乏应有的警觉等。因此，日本政府不断加强应对气候灾害的体制机制建设，减少防灾救灾的薄弱环节，强化全民的防灾意识，力求在社会整体上提高应对气候灾害的能力。为了确保防灾救灾对策的顺利实施，日本政府加大投入，1995年后的10年里，平均每年相应的财政预算高达4.5万亿日元，约占其一般会计预算的5%。

　　1. 建立完善的防灾减灾法律体系

　　日本是世界上减灾立法较早且相对完善的国家之一。从1947年制定《灾害救助法》开始，每一次重大灾害的发生几乎都催生一部相关新法律的出台，现有防灾减灾相关法律53部，其中有基本法5部、关于灾害预防的16部、关于灾害应急的3部、关于灾后重建的24部、关于防灾救灾组织的5部。1961年制定的《灾害对策基本法》是确立综合防灾体制的根本性法律，内容包括：明确防灾责任、健全防灾相关组织、制定防灾计划、灾害预防、灾害紧急对策、灾后复兴和财政金融措施等。防灾减灾法律体系的贯彻落实，为实施灾害对策和应急措施提供了有力保证。

　　2. 建立全国性防灾组织体制

　　为在灾害发生时能迅速整合政府、社会团体和民众力量，实施协调统一的防灾对策，日本建立了相对完整的防灾组织体系。日本内阁府设立由首相任主席的“中央防灾会议”，设置防灾大臣，负责审议防灾重大事项，组织制定与防灾有关的基本政策和大规模灾害应急对策，综合协调政府各相关部门的抗灾救险工作。各级地方政府也分别设立地方的“防灾会议”机构，根据区域防灾计划组织实施各种防灾对策，其成员来自当地政府机构、警察和消防等部门。根据灾害对策基本法，内阁首相还指定一些法人单位和民间企业为“公用事业”单位，承担与防灾对策有关的各项责任和义务，目前，全国已有63家单位被指定为公用事业单位。

　　3. 有针对性地制定各级防灾计划

　　依照《灾害对策基本法》，中央防灾会议牵头制定全国防灾基本计划，中央各部门制定业务防灾基本计划，各级地方政府制定区域性防灾基本计划。全国防灾基本计划是涉及确立防灾体制、促进防灾事业、迅速开展切合实际的灾后重建，以及推进防灾科学技术研究等的综合并长期的计划，包括：针对风水灾害、雪灾、铁路公路航空灾害和山林内火灾等12种自然灾害的预防、应急和重建的对策，以及国家、地方政府和公民各自的责任和义务。

　　4. 制作防灾预警图

　　政府积极推动防灾预警图的制作和宣传，希望所有单位和每户居民都持有并了解掌握。预警图是根据对以往发生灾害的分析以及自然和环境的变迁，设定易发生某种灾害的自然状况和环境条件，在不同行政区域的一定比例地图上分等级标明发生某种自然灾害时的受灾区域和受灾程度，标注防灾设施和救险器材的放置地点以及避难的路线和场所等。防灾预警图的作用是让全体公民和相关部门掌握预警和危机管理信息，强化防灾意识，把握危险地域和危险程度，牢记避难和救险的方法。日本的防灾预警图有多种，如洪水（包括水淹、海啸和大浪）预警图、土沙灾害预警图、滑坡危险区域图、火山防灾预警图和地震预测图等。

　　5. 重视防灾教育和防灾训练，民众防灾意识强

　　为提高民众对气候灾害的防御意识，日本政府非常重视强化防灾救灾知识的普及教育，支持民间自发的防灾活动，为民间开展防灾事业创造良好环境。地方政府事先指定灾害避难场所和避难路线，平时向居民广泛宣传，做到众所周知。日本十分重视平时的防灾准备，经常开展各种形式的防灾训练，如国家与地方的公务员必须接受必要的训练，根据需要加入防灾应急体制。为加强部门间防灾协调和公务员防灾训练，日本还建立了相关的培训制度和协作体制，如防灾部门之间以及地方政府和军队之间缔结相互支援协议，加强彼此间日常工作联系和合作关系，以在实施灾害对策时做到有效协调配合。企业平时做好防灾准备，紧急灾害时承担相应的社会责任。通过社区向居民家中发放灾时必备的救灾食品和手电筒、收音机等物品。总体而言，日本全社会及民众防灾意识较强，具备基本的防灾自救知识和能力。

　　6. 建立预警机制

　　日本建立了比较健全的灾害预警机制，针对重大气象灾害及时发布预报和警报。气象单位根据气象情报在可能发生灾害时发布“注意报”，可能发生重大灾害时及时发布“警报”。警报包括：“何时、何地、何事”三要素，紧急情况下随时通过媒体播送。接到灾害预警通知后，日本各级政府根据事先制定的区域防灾计划启动警戒机制和应急机制，进行全面、有序、高效的防灾部署。主要有加强交通信息和通讯等方面的联络，紧急状态下能迅速开展确保交通大动脉的救灾活动，确保预警区域的食品供应，制定紧急状态时的医疗卫生对策等。通过预警机制，能及时形成政府、社会团体、企业和志愿者等多种主体共同行动的防灾救灾应急机制，最大限度减轻灾害损失。

　　7. 确保防灾信息及时传递

　　日本气象部门和各级地方政府高度重视灾害信息的搜集与传播，灾害信息在第一时间通过媒体（如电视字幕等）即时播出。地方气象台和地区气象观测所将灾害气象预警信息迅速传递给防灾相关部门，各级政府通过专用通讯设施将向其派出机构和辖区内市町村传递灾害警报，市町村级政府将灾害警报传达到当地的所有居民、企事业单位。居民自治组织负责监督指导民众做好除雪准备、确保防灾安全通道，对危险地段进行监测。对老年家庭、单亲母子家庭、外出劳务人员家庭和残疾人家庭，有关行政部门和福利团体等建立访问询查制度。对于易因灾害造成与外部隔绝村落，配置安全人员维护交通和通讯，确保居民生活。

　　8. 灾害发生时迅速启动应急机制

　　确保应急救援信息与政令畅通。灾害发生后，中央和各级地方政府迅速收集受灾范围和程度等信息，全面掌握灾情，并将有关信息及时传递给各有关部门和受灾民众。政府和电信部门通过手机、车载电话、卫星等移动通讯器材设置应急信息联络系统，并通过向受灾现场派遣通讯指挥人员或实施通讯管制等方式确保通讯联络畅通。

　　启动应急指挥。根据《灾害对策基本法》，一旦灾害发生，受灾地区的各级政府迅速成立“灾害对策本部”，分别由各级政府的行政第一首长任负责人。重大灾害发生时，国家成立由内阁防灾大臣任本部长的“灾害对策本部”，或成立由首相任本部长的“重大灾害对策本部”，启动全国性应急指挥系统。

　　保障交通畅通与能源供应。灾害发生时，重点确保交通安全和能源供应。包括：应急修复公路、铁路、机场、港口，以及实施交通管制等。确保应急运输，为抢救生命和顺利实施灾害应急对策提供保障。

　　迅速开展灾民救助和安置。灾害发生后，迅速实施避难疏导，开设避难场所，修建应急用临时住所，及时调运粮食和饮用水等生活必需品，配置医疗看护人员等。受灾地区开展多种形式的救助与互助活动，包括请求非受灾地区和国家政府救助救急等。政府部门负责维持社会秩序和控制物价，向受灾者传递确切消息，设施设备的应急修复，以及制定灾后重建计划等。

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　　三、积极利用遥感遥测技术，提高灾害气候的监测预警水平

　　1. 发展地球同步轨道气象卫星

　　20世纪70年代初，日本开始研究空间遥感技术，首先确立了发展地球同步轨道气象卫星的技术路线。

　　2. 建立高精度、全天候实时监测的对地观测卫星系统

　　20世纪80年代中期以来，日本先后发射了“海洋观测卫星-1、-1b”(MOS-1、-1b)、“日本地球资源卫星-1”(JERS-1)和“先进地球观测卫星”(ADEOS)等，通过对地观测中获得气象和灾情信息。

　　（1）日本地球资源卫星-1(JERS-1)
　　（2）先进地球观测卫星(ADEOS)
　　（3）先进陆地观测卫星(ALOS2)

　　3. 使用风廓线雷达网（WINDAS）实现大气立体实时监测

　　风廓线雷达作为新一代的高空大气探测系统，应用多普勒原理采用微波辐射遥感技术对大气进行探测，能及时收集大气风场垂直结构和辐散、辐合等信息。日本研制的风廓线雷达增加无线电－声探测系统（RASS）功能与微波辐射仪配合，可实现对大气湿、温、风的遥感探测。2001年4月，由25部风廓线雷达所组成的业务网WINDAS正式投入使用，后来增加到31部，分布日本各地。该系统根据日本的天气特点和为中尺度数值预报模式提供初始风场的数据，对空中气流每隔300米、时隔10分钟观测一次，所能探测的高度约为7～9公里（降雨时）或3～6 公里（无降雨时）。其数据更新快、时间分辨率高，与原有的18 个传统探空站交叉混合、相互补充，可最大限度获取覆盖全国高空的大气数据。

　　4. 发展高性能计算技术提高气象数据处理和监测预报水平

　　日本宇宙研究开发机构（JAXA）作为卫星观测的主要机构，除系统保存卫星遥感遥测观测数据外，积极开发高度的信息解析处理技术，包括开发土壤水分、积雪粒径等新参数的算法，采用最新计算机技术，提高全球成套数据生成能力，提高处理精度，进行数据压缩等。

　　5. 加强新一代遥感遥测技术的研究开发

　　（1）开发三维监测系统
　　（2）研究开发全球环境监测技术
　　（3）开发新一代机载合成孔径雷达

　　四、积极开展长期气候研究，努力把握气候变化规律

　　1. 开展长期气候资料再分析
　　2. 在全球气候变暖背景下开展长期气候研究

　　（1）目前开展的长期气候研究项目

　　为配合2013年制定IPCC第5次报告书（计划水平清晰度到达20公里左右），日本开展的长期气候变化研究项目有：

　　 ① 21世纪气候变动预测创新项目

　　该项目由文部科学省主持，研究时间为2007年至2011年。项目目标：一是建立高度的预测模型，由东京大学、海洋研究开发机构、地球科学技术综合推进机构（气象研究所）和名古屋大学合作承担；二是开展自然灾害的影响和评价，由京都大学、土木研究所、东京大学、茨城大学和农业环境技术研究所合作。
 
　　 ② 气候温暖化导致日本附近详细气候变化预测研究

　　该项目由国土交通省、气象厅及气象研究所负责，研究时间为2007年至2009年。

　　③ 针对温暖化危险水平及温室气体稳定水平的温暖化影响综合评价相关研究

　　由环境省主持，研究时间为2007年至2009年，由茨城大学、国立环境研究所、东北大学、农业环境研究所和森林综合研究所等承担具体课题研究。

　　④ 用于制定地球温暖化相关支持政策和普及宣传的气候变化材料综合研究

　　该项目由环境省主持，研究时间为2007年至2011年，由东京大学、国立环境研究所和气象研究所等承担。

　　（2）政府发布异常气候报告

　　 日本气象厅综合分析国内外长期气候观测结果和有关最新的预测结果，自1974年以来每隔5年发布《近年世界异常气象和气候变动——实情与预测》报告(俗称:“异常气候报告”)，公布有关异常气象、全球变暖等气候变动以及地球环境现状与预测结果。最近一期“异常气象报告”是2005年发布的第七期报告。

　　 （3）开展相关对策研究

　　面对伴随全球变暖的气候变动情况，日本中央防灾会议2006年专门成立了大规模水灾专门调查会，针对未来可能发生的洪灾研究对策。

　　五、主要启示

　　面对气候灾害强大的外在“诱因”，为了有效发挥人的“内因”，最大限度减少灾害损失，日本在建立和完善应对重大灾害的防灾减灾体制机制中，重视依靠科学技术提高灾害气候监测预报水平，取得了积极成效，值得借鉴。

　　1. 高度重视建立应用遥感技术的灾害应急快速反应机制

　　宇宙开发研究机构（JAXA）除建有负责研究的地球观测研究中心，还在其卫星利用推进中心专门设置防灾危机管理项目。JAXA的工作人员采取紧急出勤体制，一旦重大灾害发生，要在30分钟内紧急出动，及时发出灾害发生前的最新卫星遥感图像。负责防灾和应急救援的日本内阁府建有实时受灾信息分析系统RAS5和防灾信息系统DIS6，尽早把握受灾情况，发送防灾指令。受灾情况会及时公布在通过中央防灾无线网络连接各省厅的防灾共享平台，指导各省厅采取相应应急措施。

　　2. 加强大气监测系统建设和应用

　　日本对地探测技术先进，基础扎实，通过地面、高空、雷达、雷电、卫星及海洋观测等形成了高时空密度的大气探测系统。气候探测具有现代化特色，实时收集、处理和加工雷达、卫星、风廓线雷达等遥感遥测资料，并迅速转化形成产品。

　　3. 注重数值预报模式的开发和使用

　　通过多年努力，日本开发数值预报模式自成系列，预报模式分辨率高、可预报天数及预报产品具有多样性，达到世界先进水平。数值预报研究成果注重试验检验与修正，力争预报效果稳定，提高预报的精确度。

　　4. 完善灾害气象服务体系

　　气象厅积极拓展公益气象服务领域，开展高时空密度的分布预报和时间序列预报；当灾害性天气来临时，增加格距为5公里的逐时降水量预报；为预防洪涝、泥石流、滑坡等灾害，开展了土壤雨量指数(山体滑坡指数)预报、洪水指数预报、浸水指数预报等。如根据降水实况资料和降水短时预报自动推算土壤水分含量，发布土壤雨量指数预报。当某一区域预报值达到一定等级时，及时向所在区域防灾机构和社会公众发布警报，提请注意防范泥石流、滑坡等灾害。

　　5. 注意发挥民间气象服务企业作用

　　日本气象厅负责气象信息的获取（气象观测）、处理（解析和预测），向媒体和公众发布一般气象预报。气象信息的加工主要由民间企业承担。在天气预警和精细化天气预报业务系统的气象产品服务上，民间气象服务公司发挥了积极作用。专业气象服务企业针对用户的特殊需要，为用户加工时间、空间尺度更细的气象预报产品及气象信息情报分析产品，并提出建议。通过专业专项服务，提高气象服务产品质量，不断开拓新的服务领域，扩大服务空间。如日本的高速公路、机场、铁路等运营企业均向民间气象服务公司定制所需的气象预报和气候灾害预警服务。当灾害性天气发生时，各领域的现代化气象服务体系会及时提供不同等级的警报，提出应对措施，如道路气象监测系统的服务产品会及时提出高速公路的关闭时间和区域等建议。