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坚持寓防于治应对极端天气
——1974年美国龙卷风“超级爆发”带来的警示
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1974年4月3日,美国中西部和东南部地区发生了一场历史上罕见的超级龙卷风,是有记录以来美国历史上规模最大、波及范围最广的龙卷风,被称为“超级爆发”,在美国气象历史上留下了不可磨灭的印记。龙卷风所造成的灾难,往往是毁灭性的。据统计,全世界每年会产生1000~1500个龙卷风,其中有一半在美国。“超级爆发”的龙卷风灾难深深震撼了气象学家和世界各国,成为龙卷风灾害应对史上的重要里程碑,其重要性值得人们去研究和总结,寓“防”于“治”,以“治”设“防”,切实保护好人民群众生命财产安全乃至于国家安全。

 

龙卷风“超级爆发”带来史无前例的灾难

 

1974年4月2日,一股来自加拿大的寒冷干燥气团与一股来自墨西哥湾的温暖潮湿气团相遇,在40000英尺高空形成风速高达每小时140英里的强烈急流。4月3日下午3点半,俄亥俄州率先出现龙卷风,风暴系统迅速发展,在短短16个小时内,横扫美国中西部和东南部。

此次“超级爆发”呈现出史无前例的强度和规模。一是爆发数量多。共计148股龙卷风,其中48股具有致命破坏力,爆发高峰期一度有15股龙卷风同时发生。二是风暴强度大。24股龙卷风达到EF4级,6股达到EF5级,创下了单次爆发中EF5级龙卷风数量纪录,通常一年只有八到九次如此猛烈的龙卷风。三是波及范围广。路径最长龙卷风行进195千米(121英里),所有龙卷风的路径总长度达到4000千米(2500英里),相当于从纽约市到拉斯维加斯的距离。其中,受灾范围西至伊利诺伊州,东至纽约州,北至加拿大,面积达2300平方千米。四是破坏程度重。13个州受到龙卷风侵袭,有10个州被宣布为联邦灾区,尤其是印第安纳州、俄亥俄州、肯塔基州、田纳西州和阿拉巴马州受灾最为严重,“超级爆发”共造成315人死亡,6142人受伤,27590个家庭遭受损失,经济损失高达6亿美元。

 

从龙卷风“超级爆发”中汲取的教训

 

龙卷风“超级爆发”后,美国国家海洋和大气管理局展开了全面灾害调查,并于1974年12月发布了调查报告,对龙卷风灾害应对进行了深刻反思,主要集中在以下四个方面。

提高龙卷风预测预报能力。“超级爆发”暴露了当时龙卷风预警存在的严重缺陷:气象预报员虽然能够预测到强龙卷风暴的来临,但却无法准确定位龙卷风发生的时间和地点,预警滞后导致民众缺乏准备时间。“超级爆发”后,美国加大了风暴观测技术的研发力度,包括多普勒雷达和地球静止环境业务卫星的开发。其中,多普勒雷达能够测量风暴内部的旋转情况,为龙卷风预警提供了更精准的数据支持。经过几十年的发展,如今美国已建立起覆盖全国的多普勒雷达网络,龙卷风警报时间也从当时几乎为零提升到了现在的12到14分钟,提升了快速探测风暴、及时发布预报和警报的能力。

完善灾害预警网络。美国国家海洋和大气管理局灾难调查报告写道:“这次爆发的严重程度充分考验了美国国家海洋和大气管理局的龙卷风预警系统。”“调查……表明有必要评估国家预警系统的有效性,并找到进一步改进该系统的方法。”灾后,美国改进预警信息发布系统,建立了预警信息优先发布机制,并扩展美国国家海洋和大气管理局天气广播网络,利用电视、广播、社交媒体、无线紧急警报或智能手机应用程序等多种渠道,将预警信息快速传递给公众。

加强龙卷风灾害研究。龙卷风“超级爆发”为龙卷风灾害研究提供了宝贵的数据和案例。芝加哥大学的Ted Fujita博士对“超级爆发”进行了长达3个月的实地调查,空中勘测里程达到13000英里,绘制了详细的龙卷风路径图,研究发现一些龙卷风具有多个吸力漩涡,从而增强顶部风速。建筑损害调查表明,龙卷风经过时建筑物不会因室内外压力差而爆炸。因此,浪费宝贵的时间打开窗户来平衡室内外压力不会有任何好处。同时,美国国家气象局改变了其进行龙卷风事后评估的方式,根据破坏程度制定了藤田—皮尔逊龙卷风等级标准(现称为增强藤田等级标准),为龙卷风研究提供了科学的分类方法。

提高公众灾害风险意识。龙卷风“超级爆发”暴露出公众对龙卷风灾害的认知不足和应急准备不足的问题。尽管肯塔基州、阿拉巴马州等许多州龙卷风多发,但在“超级爆发”期间遭受袭击的一些学校从未进行过龙卷风演习。经过1974年那场灾难后,俄亥俄州颁布法律,要求学校举行演习教学生躲避龙卷风的方法。同时,美国还加强了龙卷风灾害的科普宣传和教育,学校开始定期进行龙卷风避险演习,公众的防灾减灾意识和应急避险能力得到显著提升。

 

50年后再思考与应对

 

50年过去了,1974年的龙卷风“超级爆发”,依然是美国历史上最具破坏性的龙卷风灾难之一。这场灾难提醒我们,面对极端天气灾害,预测预警、科学研究和公众教育缺一不可。因此,只有不断提升灾害应对能力,才能更好地保障人民生命财产安全。

科技赋能,提升预测预警能力是重中之重。龙卷风“超级爆发”凸显了准确预测龙卷风路径和强度对于减少伤亡和损失的关键作用。50年来,多普勒雷达、气象卫星等技术的进步极大提升了龙卷风预警的时效性和精准度。为此,持续加大对龙卷风形成机制、预报模型等方面的研究,发展更先进的观测和预警技术,并结合人工智能、大数据等手段,构建智能化预警平台,为公众提供更及时、更精准、更个性化的预警信息服务。

完善预警传播机制,深化对龙卷风的认知是基础保障。对灾害的准确预测和预警,已经成为赢得时间、早做准备、科学抢险的前提。为此,首先,构建多渠道、全覆盖的预警信息发布体系,充分利用广播、电视、手机短信、社交媒体等平台,确保预警信息能够及时、准确地传递到每一个人,尤其是偏远地区和脆弱社区。其次,加强预警信息发布的规范性和可理解性,避免信息过载或误读,实现高影响地区、高风险人群气象预警信息精准靶向发布,提高公众对预警信息的重视程度和响应能力。最后,持续加强对龙卷风的基础研究,深入探究龙卷风形成、发展和消散机制,改进龙卷风强度评估方法,提高对龙卷风灾害风险的评估和预测能力。此外,加强国际合作与交流,学习借鉴其他国家在龙卷风研究和防灾减灾方面的先进经验,共同提升全球龙卷风灾害应对能力。

增强公众防灾减灾意识,提升自救互助能力是关键环节。在灾害发生时,快速的应急响应和有效的自救互救措施是减轻灾害损失的关键。一方面,加强龙卷风灾害科普宣传教育,将防灾减灾知识纳入国民教育体系,提高公众对龙卷风灾害的风险意识和防范技能。同时,鼓励学校、社区开展龙卷风灾害演练,普及应急避险知识和技能,增强公众在面对龙卷风灾害时的自救互救能力。另一方面,针对不同人群和场景,开展有针对性的应急培训,提高群众在紧急情况下的应对能力,才能确保灾害应对工作的全面性和有效性。