賈晗曦 林均岐 劉金龍
(中國地震局工程力學研究所,中國地震局地震工程與工程振動重點實驗室,哈爾濱 150080)
突發事件對經濟和社會的影響較大。由于自然災害具有難預測、破壞性較大、波及范圍廣等特點,即使其發生次數僅占突發事件總數的38.34%,但所致死亡人數卻占80.29% (張霞,2015)。而地震是造成人員傷亡最多的自然災害(馮蔚等,2016),如1976 年唐山大地震造成近25 萬人死亡(馬寶民,2009)。自然災害會導致巨大的經濟損失和人員傷亡。出現頻次較高的自然災害主要包括干旱、地震、極端溫度、極端氣候、洪水、滑坡、火山活動、火災和塊體運動(周洪建,2017),本文基于EM-DAT(OFDA/CRED)國際災害數據庫和美國地質勘探局(USGS)給出的數據,分析上述9 種自然災害的年度趨勢及其導致的經濟損失和人員傷亡情況,并著重分析21 世紀以來的重大地震災害,由此進一步分析可減輕地震災害損失的可能方法,為防災減災決策和政策措施制定提供參考。
1988 年,災害流行病學研究中心在世界衛生組織和比利時政府的支持下創立EM-DAT國際災害數據庫。該數據庫的主要作用是在國家和國際兩級進行人道主義服務,并在災害準備決策、易損性評估和確定優先事項方面提供客觀基礎。EM-DAT 數據庫包含從1900 年至今全球2 萬多次大規模災害發生及影響的核心數據,數據來自聯合國機構、非政府組織、保險公司、研究機構和新聞機構等。USGS 提供各種開源數據,包括自然災害及其他地質方面的資料。本文研究的9 種自然災害及重大地震災害相關資料主要來源于USGS 網站。
直至1970 年人們才開始認同災害風險是自然災害的直接后果,此后開始逐漸重視災害風險管理(Ilan 等,2018)。本文統計結果如圖1 所示,由圖1 可知,自然災害的發生頻次總體呈上升趨勢,其中洪水和極端氣候發生的頻次較高,雖呈上升趨勢,但造成的影響卻不是最大的。圖2 所示為1900—2015 年9 種自然災害造成的死亡人數,由圖2 可知,1900—1909 年、1920—1929年、1940—1949 年、1960—1969 年、1980—1989 年由干旱所致的死亡人數占比最大,而2000年后由地震造成的死亡人數最多,僅2008 年汶川地震造成6 萬多人死亡(中國地震局震災應急救援司,2015)。自然災害雖造成的死亡人數較多,但整體呈遞減趨勢。尤其是1950—1959 年,死亡人數較1940—1949 年下降近一半。一百多年來,亞洲因自然災害導致的死亡人數最多,占93.4%,遠遠高于世界其他地區。圖3 所示為1980—2018 年每年全球自然災害導致的經濟損失,因年代久遠的自然災害經濟損失情況差異較大,因此只統計分析近30 年的情況。

圖1 1970—2018 年全球自然災害發生頻次 Fig.1 The number of global natural disasters from1970-2018

圖2 全球自然災害年平均死亡人數(1900—2009 年為10 年平均死亡人數, 2010—2015 年為6 年平均死亡人數) Fig.2 The number of global deaths from natural disasters,per year (this is given as the annual average per decade,by decade 1990s to 2000s; and then six years from 2010-2015)

圖3 全球自然災害經濟損失 Fig.3 Global damage costs from natural disasters
1986—2002 年自然災害影響人數較多,且發生頻次較高,其中大部分年份與20 世紀末、21 世紀初的拉尼娜現象與厄爾尼諾現象大體吻合(龔道溢等,1999)。1987 年印度發生的洪水災害受災人數高達1800 萬人,影響最大。1998、1991 年全球厄爾尼諾現象特別明顯(龔道溢等,1999),導致自然災害頻發,造成嚴重的經濟損失和人員傷亡。根據資料顯示,全球自然災害在1980—1989 年造成的年均經濟損失高達200 億美元,在1990—1999 年間增長到400 億美元,2000 年后個別年份的經濟損失已超過2000 億美元 。雖然自然災害造成的經濟損失和出現頻率并不穩定,但總體呈上升趨勢,主要因為:經濟不斷發展;科技迅速發展;信息獲取來源可靠度提高;EM-DAT 數據庫不斷完善(蔣衛國等,2006),可能導致數據動態變化。隨著時間的發展,重大自然災害造成的死亡人數和受影響人數波動幅度較大,但未呈現出明顯的上升趨勢,主要因為災害防御和應急響應體系不斷完善及醫療衛生水平的逐步提高。1998 年是自然災害造成死亡人數最多的一年,其中中國洪水災害造成的死亡人數最多,導致的受災人數也較多(見圖2)。
2000 年后地震導致的死亡人數最多(見圖2),因此對2000 年后的重大地震災害進行分析。重大地震數據來源于USGS,USGS 定義造成巨大破壞的地震為重大地震事件,至少滿足以下標準之一:死亡人數大于等于10 人;達到中等破壞程度(經濟損失100 萬美元或以上);震級大于等于7.5 級;修正烈度值大于等于X 度或產生海嘯。圖4 所示為2000—2017 年中國、美國、日本和全球地震死亡人數的對比,由圖4 可知,2008 年中國由于發生汶川8.0 級大地震,造成的死亡人數與全球地震死亡人數接近;2011 年日本發生9.0級大地震,并引發巨大海嘯,導致福島核電站泄露,死亡人數近30000 萬,此次地震為全球史上第五大地震。美國和日本分別作為全球和亞洲發達國家的代表,都是地震多發的國家,但地震死亡人數少于中國,可見中國等發展中國家抵御地震的能力低于發達國家(Cuaresma 等,2008)。
選取2000—2017 年典型特大地震進行分析(見表1),包括日本及印度、中國和尼泊爾等。共列舉以下8 次特大地震:2001 年印度7.8 級地震(孫振凱等,2001)、2003 年伊朗6.5級地震(陳學忠,2004;Fu 等,2012)、2004 年印度洋9.0 級地震(林均岐,2005;柯長青,2006)、2005 年巴基斯坦7.6 級地震(曲國勝等,2008)、2008 年中國汶川8.0 級地震(李小軍等,2008;謝禮立,2009)、2010 年海地7.3 級地震(李亦綱,2010)、2011 年日本東海岸9.0 級地震(馮蔚等,2012;韓雅楠,2012;邵志剛等,2016;Hayes,2011)、2015 年尼泊爾8.1 級地震(OCHA 官方網址,2015)。

圖4 中國、美國、日本及全球2000—2017 年地震死亡人數對比 Fig. 4 Comparison of earthquake deaths between China and the United States, Japan and the world from 2000-2017

表1 2000—2017 年全球典型特大地震 Table 1 Typical global earthquake of 2000—2017

續表
2001 年印度地震時,救援人員在空中觀察受災地區的村莊和城鎮破壞情況,并通過使用航空照片協助救援(孫振凱等,2001),可整體把控實時災情,且有利于做出應急決策,迅速確定需投入的救援人力、物力。但印度對震級的測定不準確,對死亡人數的估計不到1000人,遠小于實際死亡人數,導致應急救援工作遲緩,大大增加了傷亡人數和經濟損失。將2003年伊朗地震與美國加利福尼亞州發生的3 次大地震(1989 年洛馬普列塔6.9 級地震、1994 年北嶺6.7 級地震和2003 年帕索羅夫萊斯6.3 級地震)進行對比,美國地震震級比伊朗地震高,但死亡人數僅有125 人。自1950 年以來,經濟滯后國家的地震平均死亡率幾乎未發生變化,而經濟發達國家的地震平均死亡率下降90%。2004 年印度洋地震時,美國某官員曾想發布海嘯警告,但受災地區未建立官方海嘯預警系統,最終無法提醒當地民眾迅速離開危險地帶,從而釀成重災。故需盡快建立全球海嘯預警系統(Schiermeier 等,2005),完善災害預警機制,以有效防止悲劇的發生。在受難民眾中,有些人已看到巨浪越來越近,但并未意識到即將到來海嘯或意識到之后逃離速度緩慢,以致被海浪卷走喪生(梁凱利,2005)。說明人們在平時缺乏對海嘯等其他災害預防的認識,如何使民眾普及抗災防災的知識是國際性的重要任務。地震導致道路和橋梁大量破壞,嚴重影響應急救援工作,可見災后緊急救援期間生命線系統的重要性(林均岐,2005)。政府應加強在救災工作中的作用,防止災后政府工作停滯,增加生命財產損失(林均岐,2005)。在2005 年巴基斯坦地震、2010 海地大地震和2015 年尼泊爾地震中,居民嚴重缺乏防災抗災意識,從未進行過地震演練,且建筑的抗震性能極差,大大增加了人員傷亡數量(曲國勝等,2008)。2008 汶川地震后謝禮立(2009)指出:“預防為主的宗旨是要將一切可以減輕災害的有效措施做在災害發生之前,一旦發生易導致災害的自然現象時能盡量減少、甚至杜絕損失,特別是人民的生命和健康的損失。防災措施一般有災前的措施和災后的措施兩類,前者如進行有效抗震設防、加固抗震能力薄弱的建筑、普及大眾的科學知識,做好應急預案和應急準備等,后者則有震后的生命救援,安置和援助受災民眾以及各種救災和恢復重建等工作。要防止、減輕和杜絕災害損失就是要強調做好災前的措施,災前的措施做好了,自然災害的損失就會大大的降低,甚至可以不用或少用災后的措施。災后的減災措施無疑是十分必要的,但災后的措施應該只是一種補充的措施”。2011 日本大地震中,民眾受過長期深入持久的防災抗災教育,使得地震、海嘯和核電站泄漏三重災害加在一起的人員傷亡數量遠少于落后國家發生同等或更小的災害造成的死亡人數。日本等發達國家認識到造成地震災害和損失的根本原因是建筑物抗震能力的不足,因此普遍重視提高和增強建筑物的抗震能力(謝禮立,2009)。
本文基于EM-DAT 國際災害數據庫和USGS 給出的數據,對近百年全球9 種自然災害進行統計分析。2000 年前地震造成的損失并不是最大,但2000 年后地震造成的經濟損失和人員傷亡在9 種自然災害中均為最多,因此重點分析2000—2017 年8 次重大地震災害。對于個人,應提升防災抗災意識;對于政府,應不斷完善發展應急機制和防災工程。綜上,得出以下有利于減輕地震災害損失的措施:
(1)建立地震預警機制。有針對性和有預見性地采取措施,降低破壞程度,從而實現防患于未然的目的。如地震波傳播需要一定時間,在地震發生的第一時間通知鄰近地區,可有效降低各類損失。當地震次生災害到來之前,若有完善的預警措施將大大降低人員傷亡。
(2)建設韌性城市。由于建筑物倒塌是導致人員傷亡和經濟損失的主要原因(賈晗曦等,2019),因此傳統地震工程主要關注增強建筑物的抗震能力。而現在,地震韌性城市已成為國內外防震減災工作的共識(陸新征等,2017)。建設韌性城市首先需充分開展學科交叉,利用社會學、經濟學和工程學的專業知識進行規劃;其次完善信息公開共享機制;最后建立綜合考慮功能需求和動態成本管理的基于韌性的抗震設計方法,研發能保障震后功能、減少地震損失的新型建筑工程體系(陸新征等,2017)。
(3)建立完善的風險排查機制。開展地震工程災害風險排查工作可綜合評估災害風險隱患和防御能力,主要包括如下內容:基于工程建設標準和設計資料進行核查;進行工程結構檢測和危險山體排查等工作;建立完善應急處置預案及相關法律法規,完善應急監測手段,建立應急信息網等。