骆 丽,吴云清
(南京工业大学 测绘科学与技术学院,江苏南京211816)
近年来中国已成为继日本和美国之后世界上第三个自然灾害损失严重的国家,灾害种类多、频率高、损失重。地震、洪灾、内涝给人们的生命和财产带来了严峻的考验。频发的龙卷风(表1)也给居民的生命和财产安全带来了致命的威胁。2016年6月23日,在江苏盐城阜宁县(图1)发生了龙卷风袭击,灾害造成98人遇难。面对近年来人类频繁遭受龙卷风灾害的袭击,人类必须去思考如何运用相关的专业知识来认识龙卷风,掌握其发生的特点及规律,以增强人类抗龙卷风的防灾能力,从“灾前预防—灾中应对—灾后恢复”方面着手,结合城市规划,完善灾害预警机制,最大限度的减小损失,成功防御龙卷风,是城市规划和城市管理学者需要面对的重要议题。
表1 近年典型龙卷风案例
图1 江苏省盐城阜宁县区位图
已有学者研究了龙卷风的基本信息,陈家宜以江苏省为例,搜集37年间龙卷风的事实和灾情资料,用富士达级别评定各次龙卷风强度,定量给出江苏省龙卷风频率和强度的地域分布、各级龙卷风的平均再现间隔年数等统计指标[1];黄大鹏对1984—2013年中国龙卷风发生频率及其灾情统计分析,同时分析中国龙卷风及其灾害的时空分布特征[2];顾品强以上海市奉贤区为例阐述了龙卷风的危害及预防救援措施[3];王继文分析了龙卷风的形成原因,列举龙卷风的典型事例,结合哈尔滨市采取的应对龙卷风防御措施[4];吴云清通过东日本大地震与我国汶川地震、玉树地震对比,从灾前预防、临灾预警、灾后应急系统以及防灾硬件设施、软件管理等方面给我国的城市防灾规划管理提供有益的启示[9];皇甫玥通过对城市规划与城市灾害的关系的研究,分析人类建设活动与当代城市灾害之间的关系,从城市规划角度提出通过减少人类的不合理建设活动来对城市灾害进行防治的方法[10]。
已有的研究大多从龙卷风的形成原因、时空分布、灾害防治等方面进行研究,而本次研究以江苏盐城阜宁龙卷风的具体案例为例,着眼于我国城乡地区应对龙卷风的不足之处,借鉴美国成功应对龙卷风的经验,从中总结提升城市规划中硬件设施、软件管理相关方面的启示,并给出在未来应对龙卷风的建议及科学指导。
龙卷风是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动产生的一种伴随高速旋转的漏斗状云柱的空气涡旋[1],其中心附近风速可达100m/s~200m/s,最大300m/s[2]。龙卷风的破坏力极强,受影响地区的财产、人员伤亡等灾害损失巨大[3]。
龙卷风一般发生在我国东部平原地区。1991年至2014年,平均每年有43起龙卷风,江苏省最多[5],广东省其次(图2);江苏省和广东省均是我国经济发达的省份,居民区和产业分布密集,一旦发生龙卷风,特别是没有任何防御措施的龙卷风,势必会造成巨大的损失,这就加大了我国广大城乡地区预警并成功防御龙卷风的必要性和重要性。
图2 1991-2014全国年平均龙卷风发生次数最多的地区
我国强龙卷风的发生具有明显的季节性,主要集中在3-9月,其中7月最多,其次是4月。70%的强龙卷风于12-20间发生,凌晨0-2时也是一个高峰期,而此时的人们正是夜间休息的时间,所以加剧了龙卷风造成的损失,由此更加大了防范龙卷风的难度并凸显其关键性。
图3 1961-2010年强龙卷风发生的逐月分布情况
图4 强龙卷发生日变化分布情况
根据现有数据总结的规律,在每年的4月及7月,气象部门需加大对龙卷风的监测力度,时刻关注龙卷风的动态;在每天的12时至20时发生强龙卷风的概率高,这段时间气象部门需加强对龙卷风的监测力度,同时,在高发的时间段,群众应提高警惕,做好相应的防灾准备,这给气象部门防御龙卷风的工作提出了时间上的要求和监测力度的相关依据。
美国龙卷风发生及防御均具有季节性和区域性,主要集中在3—7月,其中大部分龙卷风发生在春季,遭遇最多的地区是美国的中西部。
几十年来,美国各地区约有100多个预报台负责地方的龙卷风预报。一旦监测出龙卷风,即刻发布预警。美国气象部门监测龙卷风的观测的空间和时间分辨率高。在警报方面,一类是气象台的预报室内启动用户警报器;另一类则在预报室直接播预报和警报,可以节省不少时间。
在美国中西部的居民,大多具有应对龙卷风的经验。美国家庭拥有地窖或地下室,这些设施出来具有储物功能外,另一个重要作用就是躲避龙卷风的。龙卷风来临,地下室或半地下室是最安全的避难场所。
龙卷风造成的灾害虽然巨大,但若提前做好准备,了解逃生避险的知识,掌握正确有效的防范措施,就能够把损害降低。此外,灾后处理,美国政府全力应急救灾,各项部门履行好自己的义务,有条不紊的进行灾后重建工作[6-7]。
表3 美国成功防范龙卷风的启示
根据美国成功防范龙卷风的启示(表3),通过研究盐城阜宁龙卷风事件,指出我国当前针对龙卷风灾害防范中的硬件设施及软件管理中的不足之处。
我国目前城市中有大量多层房屋是采用混凝土预制楼板和砖墙承重的混合结构。若有一块预制板因龙卷风受损下坠,撞击并破坏下层楼板。楼板坠落使原先筑砌在预制板端部顶面上的上层墙体失去足够支撑面积,导致上层楼板失去支撑,发生连续倒塌。
农村住宅也存在缺陷,大多是木构架承重房屋,砖墙、木屋架混合承重房屋及砖混房屋,这些房屋在龙卷风过境时倒塌,主要是因为这些房屋未经过正规设计,房屋整体性较差,抵抗变形能力低,导致抗灾能力弱。
相比其他自然灾害,龙卷风在中国发生的频率不算太高,这导致龙卷风灾害在防灾减灾方面受到的重视不够,被归于气象灾害预警中,没有单独的预警机制。在目前的技术水平下,龙卷风无法预报,只能预警,虽然准确率有限,但是提前预警可以为民众争取一定的躲避时间。然而即使在龙卷风高发地的江苏,气象灾害预警制度也不够完善。以盐城阜宁龙卷风为例,阜宁当地有一套事前发送短信预警的系统,但是大多数灾民居住在农村,其中很多留守在家的老人和小孩,手机使用率和短信关注度不高,所以很多人没有收到预警信息,也就并未能有效减少预警应该减少的灾害风险。
根据有关部门的数据,直接被龙卷风吹翻致死的概率为1200万分之一,多数伤亡是因为人被龙卷风吹到的建筑物压倒或者砸到造成的,而防灾知识很大程度上可以帮助减少人员伤亡。虽然中国的救灾能力在经历过多次大型自然灾害后有了较大的提升,但是防灾教育依然落后。中国扶贫基金会2015年对中国公众的防灾意识进行了调查,结果显示仅有24.3%的城市居民表示关注灾害应对的相对知识,这一数据在农村仅为11%。此外,不足4%的城市居民能做到基本的防灾准备,超过半数的农村居民却从未参加过任何灾害培训。防灾教育形同虚设,无法提高民众的自救能力。
根据百度指数,阜宁龙卷风来临之前,群众对龙卷风的搜索近乎为零,在龙卷风事件发生以后,(图5),在事件发生当天,搜索量达到峰值46059次。
图5 龙卷风事件发生前后的搜索频率
图6 阜宁龙卷风事件发生前后搜索频率
根据图5,可以看出,在阜宁龙卷风事件发生之前,群众对于龙卷风的关注度很低,龙卷风的防灾意识是非常薄弱。事件发生之后有较大的关注,但是发生之后几天,关注又迅速降低,说明人们对龙卷风的防灾意识相对薄弱,当遇到新的如洪水、地震等灾害时,人们对龙卷风的关注度迅速降低。
根据百度指数,在阜宁龙卷风事件发生前后,不同地区网上访问该事件的次数见图6。根据上图,表明不同的区域防灾意识差别大。这次龙卷风在江苏境内发生,江苏省关注度最高,也表明风险发生地距离对风险认知的显著影响,随着离风险发生地距离的增加,人们的防灾意识逐渐淡漠,因此给我国的龙卷风防范提出了明确的地域范围,经济发达且龙卷风高发的江苏省和广东省更要在龙卷风高发季节加大对龙卷风的防范和预警力度。
年龄、性别的差异均会影响民众对龙卷风关注程度。图7,30-39岁年龄段对龙卷风的关注度是最高,其次是20-29岁。处于这两个年龄段的人是社会的中流砥柱,思想成熟,对发生的事件比较敏感,所以关注度就高。根据图8,男性对龙卷风事件的关注度远远高于女性。说明男性对社会动态、社会新闻事件的兴趣程度要远远高于女性,这也给龙卷风防灾教育的普及及重点对象提供了相应的依据,加大对女性、老年人群的教育力度,以提升整体群众的灾害应变能力。
图7 不同年龄段群众对龙卷风关注度
图8 男性与女性对龙卷风的关注度
我国有两个龙卷风高发带,一个是从长江三角洲经苏北平原到黄淮海平原,南北走向,呈下弦月形;另一个是广东与广西,呈东西走向(图9)。在龙卷风高发地段江苏省和广东省,高发时间段每年4月及7月,相应部门应密切关注天气变化,及时通知群众做好防灾准备;龙卷风频发的日时间段14-20时之间,应加大对天气变化的监测,时刻做好防范龙卷风的准备。农村住宅需进行正规设计,正规修建,提高房屋的抗灾能力。同时,政府相关部门需加强龙卷风的预警技术,重视龙卷风,成立专门的预警机制,在预警技术上面,可借鉴学习美国等发达国家。
图9 高发带龙卷风走向
龙卷风防灾教育,应从教育时间、教育对象、教育内容等角度进行全方位防灾教育。
(1)时间:在幼儿园、小学、中学、大学等阶段设置不同防灾教育内容,促进全民龙卷风防灾意识的形成;
(2)对象:对象要全面,扫清农民、老年人等龙卷风防灾教育的“盲点”,通过广播电视、网络报刊、教育训练基地等平台,广泛开展全民式的龙卷风防灾教育,遍及所能涉及的地区。
(3)内容:龙卷风防灾教育要实用、全面,讲解式和参与式教育相结合,突出灾害预防、自救互救等实用型技巧知识的防灾教育;以定期和不定期的方式在政府机关、企事业单位、学校、车站等场所进行防灾演习,提高群众的灾害应变能力。
在龙卷风发生时,避难场所如混凝土地下室或半地下室是最安全的[8],是提高群众防灾能力最基本的设施,健全的避难场体系是提高群众防灾能力的硬件基础。
(1)避难场所选址:坚持就近、均衡和便利的原则,根据人口密度和交通状况进行科学选址,方便民众在龙卷风来临时就近进入避难场所[9]。
(2)提高避难场所的辨识度,定期进行演练,确保龙卷风发生时民众在最短时间里就近进入避难场所,提高防灾效率。
(3)此外,通过政府主导、民间筹资、个人垫资的形式,建立个人防灾应急储备制度。同时,规范防灾应急包的储备内容,如饼干、水、手电筒、通讯工具等[9]。
目前,数字城市平台在城市规划中的应用日益广泛[10]。在城市防灾中,数字城市平台也能够为城市灾害的预防和应急提供及时、准确的资料,有效减少灾害对城市造成的损失。我国3S技术迅速发展,在龙卷风防范中,运用GIS技术进行实时监控、灾情速报、避难场所的布局优化,及运用虚拟现实技术建立不同的三维灾害虚拟场景以及灾害风险的模拟和避难撤退模拟。同时积极开发政府、民间团体、个人相结合的灾情决策系统,可以实现灾情发生时的综合决策,对未来城市防灾提供技术支持[11]。
以盐城阜宁龙卷风事件为契机,研究发现我国龙卷风发生具有季节性强,区域差异明显的规律;面对龙卷风防范存在预警技术不完善,群众防灾意识薄弱等诸多问题,鉴于此,学习美国有效预警,避难设施完备等经验,提出“硬件设施+软件管理”相结合的方法,从灾前预防、灾后重建等方面,通过推行数字城市综合防灾规划,建立健全我国龙卷风的防治体系。
[1]陈家宜,杨慧燕,朱玉秋等.龙卷风风灾调查与评估[J].自然灾害学报,1999(4):111-117.
[2]黄大鹏,赵珊珊,高歌等.近30a中国龙卷风灾害特征研究[J].暴雨灾害,2016(2):97-101.
[3]顾品强.龙卷风的危害及预防救援措施[J].职业卫生与应急救援,2010(1):10-11.
[4]王继文,郭丽萍.龙卷风形成原因及其危害[J].黑龙江水利科技,2011(3):165.
[5]许遐祯,潘文卓,缪启龙.江苏省龙卷风灾害易损性分析[J].气象科学,2010(2):208-213.
[6]张翰卿,戴慎志.美国的城市综合防灾规划及其启示[J].国际城市规划,2007(4):58-64.
[7]董衡苹.东京都地震防灾计划[J].国际城市规划,2011(3):105-110.
[8]郑峰,谢海华.我国近30年龙卷风研究进展[J].气象科技,2010(3):295-299.
[9]吴云清,翟国方,李莎莎.3_11东日本大地震对我国城市防灾规划管理的启示[J].国际城市规划,2011(4):22-27.
[10]皇甫玥,张京祥,陆枭麟.城市规划与城市灾害及其防治[J].国际城市规划,2009(5):51-55.
[11]汪琳.应对环境突发事件的政府治理机制[D].南京:南京工业大学,2012.