2021年12月美国龙卷风事件浅析及启示

2022-07-05 16:46:37 来源： 应急管理部

　　自然灾害调查评估·案例分析

　　编者按：应急管理部调查统计司和国家减灾中心邀请专家对2021年12月美国龙卷风事件进行了分析，在梳理此次龙卷风基本情况的基础上，重点关注美国在灾害前期的预报预警工作，并提出其带给我国应急管理领域在强对流天气预报预警方面的一些启示，同时为各地自然灾害调查评估工作提供可借鉴的经验，助推相关工作的开展。

2021年12月美国龙卷风事件浅析及启示

　　2021年12月10—11日，一个强大的风暴系统席卷了美国中部，导致该地区出现了广泛的恶劣天气，其中包括一系列严重的长径龙卷风。截至2021年12月21日，美国国家气象局（NWS）共确认此次事件导致66次龙卷风，以及几次长径龙卷风。风暴从阿肯色州出发，前往五大湖方向，有8个州报告称在此期间发生了龙卷风，其中最严重的破坏发生在阿肯色州、田纳西州、密苏里州和肯塔基州。美国国家气象局收到了近400份关于横跨该地区的大冰雹、破坏性大风和龙卷风的报告。

　　美国国家气象局风暴调查发现，其中一场猛烈的EF-4级龙卷风开始于田纳西州的西北部，穿过肯塔基州西部，并对该地区的部分区域造成了严重破坏，造成共计56人死亡、500多人受伤。另一场长径EF-3级龙卷风，最高风速估计为每小时160英里，始于田纳西州的代尔县，穿过田纳西州西北部122.7英里，进入肯塔基州西部的克里斯蒂安县和托德县，造成13人受伤。此次恶劣天气事件伴生的超级雷暴时间较长，特别是两个超级单体雷暴都移动了100英里，沿途产生龙卷风，然后在天黑后消散。

此次龙卷风灾害事件中的超级雷暴美国风暴预测中心网站/图

　　此次龙卷风灾害的主要成因是大范围冷暖空气立体交汇于美国中部，这是由于其大平原地区特殊的地理环境与大气环流条件所造成。产生龙卷风的具体强雷暴时空尺度很小，主要靠临近时刻的预警警报来减灾防灾。而在造成这次强对流天气的天气系统尺度相对较大的情况下，即使已经非常明显地监测到强对流天气的大形势，美国的官方预报也并未给出较高的预警强度。

　　美国风暴预测中心（简称SPC，隶属美国国家气象局）在事件发生前几天持续监测潜在的恶劣天气情况，并在风暴发生前三天发布了突出关注区域的展望。在事件发生的当天早上，风暴预测中心将天气展望升级为中等风险，并在最严重的雷暴形成前几个小时预警了“强龙卷风”的出现。美国国家气象局对此次灾害保持持续的预测和观察，通过美国国家海洋和大气管理局天气无线电、无线紧急警报、紧急警报系统、紧急管理人员天气信息网络、国家气象局社交媒体账户等渠道发布警告，时间高于平均水平。

　　12月12日，美国总统拜登根据《斯坦福德灾难与紧急援助法》的授权发布了巨灾声明。在声明中，受灾的地区和范围得以明确，按照法律规定的各种形式的灾害援助被宣布用于受灾群众。

　　12月15日，拜登走访被龙卷风摧毁的城镇，并承诺重建遭受数十亿美元损失的社区。联邦应急管理局也在接受居民的救灾申请，以帮助他们支付临时住房和房屋维修的费用。

预防准备和监测预警

　　分析此次美国龙卷风灾害，体现了预防准备和监测预警在极端气象灾害中的重要性，再次证明只有多主体（包括气象部门、政府、企业和社会公众等）协同才能有效应对极端气象灾害。

　　（一）气象部门预报预警

　　为减缓强对流天气等自然灾害的影响，前期的预测预报预警工作至关重要。

　　龙卷风的监测预报工作具有相当的难度。一方面，作为强对流天气中最猛烈的天气现象，龙卷风具有时空尺度小的特点，从发生、发展到消散的整个过程持续时间短，具有突发性，当前的数值天气预报无法对此类小尺度天气事件进行精准预报；另一方面，在当前技术条件的限制下，龙卷风的形成机制尚未研究透彻。

　　美国气象部门对灾害性天气的预报与预警工作往往同时进行。根据强风暴发展的时间或紧急性，龙卷风等强对流天气的正式预报预警主要分为四个阶段：展望-中尺度讨论-预警-警报。其中，前三项由美国风暴预测中心负责，警报则由各级气象部门负责发出。

　　展望是对于未来1—8天的可能性预报，涉及的区域范围相对最大，可以包含多个州。此次龙卷风发生前，12月7日及之前完全没有预报，12月8日给出低可能性预报，提前1—2天时给出了较高可能性预报，但仍未给出更高程度危险性的展望。同时，还针对不同的强对流天气类型，发布了分类天气的概率预报，对于龙卷风给出了超过10%的较高展望概率。直到即将发生龙卷风的当天（12月10日）下午，才给出了龙卷风发生的极高概率预报。

　　预警是对未来几个小时的高危天气预报，范围缩小到一个州左右。当地时间12月10—11日，针对本次灾害过程共发布和更新了11次预警，其中第一个预警直到当地时间10日下午两点才被发出，预警范围大致是一个州的大小。

　　警报是对已经发生或即将发生的高危天气未来几十分钟将要影响的地区发出的预报，范围大约是几个县。美国国家级预警中心不再发出警报，而是由地方气象台发出，每个警报提前发布的时间一般在几分钟到十几分钟，有时甚至是灾害天气发生之后才发出警报。覆盖有效时间一般为几十分钟，覆盖区域一般不超过几个县，实际上就是对正在发生的强对流天气进行报警。

　　总体而言，美国对强对流的天气监测预报的综合能力仍是世界最强，因此在技术水准领先的基础上，美国对于此次龙卷风灾害的预报预警表现得相对保守。

　　（二）民众对预警信息的接收与响应

　　在气象部门发出预报预警之后，可能遭受龙卷风地区的民众对预警信息的接收和响应便成为后续的重要环节。

　　当地民众接收灾难性天气预警主要有公共警报器，广播、电视媒体和网络，手机短信或智能手机灾难预警APP三种方式，各自具有相应的优势和劣势。其中劣势体现在公共报警器的覆盖范围有限，电子设备只有在开机状态下才能收到信息，灾难来临电力网络等基础设施可能受损甚至瘫痪，一些工作单位上班时间禁止手机等电子设备的使用等诸多方面。这些因素都限制了民众对于预警信息的接收。在克服以上困难接收到预警信息之后，社会各界对于预警的重视和响应也将决定应对灾难的表现情况。

　　本文选取受灾较严重的肯塔基州梅菲尔德蜡烛工厂为案例，分析民众对预报预警的响应。

　　根据蜡烛工厂幸存工人的叙述，当地时间12月10日下午，由于工厂收到了恶劣天气预警，原本排班到下午六点至凌晨四点半的工人们，刚到工厂打完卡就被工作人员带到了风暴避难所。10—15分钟后预警解除，工人们被告知回到岗位上工作。三个小时之后，龙卷风预警再次响起，虽然大部分工人回到了避难所，但是由于龙卷风威力巨大，整个工厂全部倒塌，导致工人被埋压。

　　根据肯塔基州梅菲尔德蜡烛工厂的情况，看得出部分企业和民众处理预警的敏感度和重视程度不足。在接到预警之后，民众应当立即做出正确充分的应对响应，不应无视或轻视预警，甚至照常作业。这样的行为不仅会在事后遭到严肃调查处理，更有可能造成更为严重的损失后果。轻视态度或侥幸心理、准备工作缺失或不足、对避难场所的错误选择、夜间避险照明条件受限等主客观因素的负面影响将会不同程度地破坏民众的应急能力，加剧灾害带来的人员伤亡和财产损失。

启示

　　分析此次美国龙卷风灾害的预报、预警和应对，其中既有值得借鉴的方面，也有需要吸取教训、反思改进的地方。

　　（一）进一步提升科技水平，重视对强对流天气的短临预报

　　目前，美国风暴预测中心是世界强对流天气监测预报的先行者和领先者，在技术层面掌握了更多的主动权，在预报预警的准确性和时效性方面具有一定程度的优势。但即使在强对流天气监测预报的综合能力领先他国的条件下，美国现有的技术水平仍远不足以应对类似于此次龙卷风这样极端的恶劣天气。短临预报的技术水平有着很大的提升空间。

　　中国每年也有一定数量的由强对流天气引发的自然灾害。例如2016年6月23日的江苏盐城特别重大龙卷风冰雹灾害，造成了严重的人员伤亡和财产损失。尽管当时中央气象台、江苏省及盐城市气象局对强对流天气都曾进行预警，但预警时间最早已是在灾害发生的当天早上，且预警级别不高，不易引起社会各界的重视。为避免和减少类似的强对流天气引发的灾难事件，亟需气象部门更早更准确地进行预报和预警，以便为应急响应工作争取更为充足的时间和空间，也可以节省一些人力物力成本的投入，提升应急管理整体工作的效率和效果。因此，要重视对强对流天气的短临预报，加大在这一领域的人才、资金等要素的投入，为构建龙卷风监测预报预警业务提供基础的科学支撑。

　　（二）坚持人民至上，重视对强对流天气灾害的预警和响应

　　美国对于此次龙卷风的预报预警中规中矩，较为保守，是基于对强对流天气的复杂多变性，以及对当前强对流天气预报科技水平的局限性。因为即便在这样的大环流形势之下，具体的强对流天气在极端性上仍具有很大的不确定性，再加上冬季此类天气相对很少，强度相对较弱，本次灾害属于极端异常天气。但从执政理念的角度来看，针对此类事件的处置，为了最大程度地保护人民群众的生命财产安全，中国政府高度重视前期的准备和防范工作，虽然受限于预报技术和不确定性，但是本着“人民至上、生命至上”的理念，面临着可能要承担较高的预警成本，也要“宁可十防九空，不可万一失防”，把保护人民生命安全摆在首位。执政理念的差异，也造就了两个国家对于强对流天气预报预警所持原则态度的区别，从而也影响到应对自然灾害等突发事件的最终结果。

　　（三）针对大灾巨灾做好系统性应急准备

　　伴随国家治理体系和治理能力的提升，常规突发事件的处置将逐步纳入到日常的科层制体系框架之中。建议各层级政府开展巨灾情景构建，“图之于未萌、虑之于未有”——基于底线思维、依据历史案例和属地风险构建地方政府“假想敌”，对照评估既有应急体系的缺失，围绕体制、机制、预案等要素进行查漏补缺，从领导决策层、专业处置层和公众响应层开展综合性的应急准备，系统提升防范和化解大灾巨灾的能力。

　　（作者单位：中共中央党校〔国家行政学院〕王永明蓝琳琳）　　