日本若发生首都直下型地震,将出现里氏震级7级(M7级)以上的强烈震动。预计未来30年内发生M7级地震的概率约为70%,直接冲击政治、经济、行政功能高度集中的首都圈,可能影响整个国家的经济和社会活动。日本政府于6月12日在内阁会议上决定,大幅修订了《首都直下型地震紧急对策推进基本计划》,提出了新的减灾目标和对策。
修订后的计划提出,力争在今后10年内,将预计最大灾情中的“约1.8万人死亡、约40万栋建筑物完全倒塌或烧毁”减少至“一半以下”。由于推测约七成的遇难者会死于火灾,因此修订计划将重点放在了强化火灾防范措施上,例如要求“基本安装”感知到地震震动时自动切断电源的感震断路器。
这是2015年计划制定以来的首次修订。近年来,随着人工智能(AI)和数字化快速发展,包括通信基础设施在内的城市和社会结构发生了巨大变化。围绕地震防灾的环境和形势也日趋复杂,特大灾害发生时的风险也在不断增加。因此,对于中枢功能高度集中的超大城市,做好防范准备工作显得愈发重要。
东京是一座政治、经济和行政功能高度集中的超大型高密度城市。图为介绍首都直下型地震灾害视频中的一个画面。(供图:内阁府)
超高密度巨大城市遭受严重灾害,可能导致国家功能瘫痪
据日本内阁府介绍,由东京都以及神奈川县、埼玉县、千叶县3县组成的“东京圈”,居住着约3690万人,约占日本总人口的三成,建筑物数量约达965万栋。东京圈地下存在陆侧板块(北美板块),其下方还有太平洋板块和菲律宾海板块俯冲交错,形成了全球罕见的“三重板块结构”。东京圈一直都面临发生大地震的风险。
南关东地区地下存在三个板块复杂交叠的特殊地理构造,因此不同地区可能发生不同类型的地震。(供图:内阁府)
日本政府工作小组2025年12月公布的新一轮灾害损失预测显示,在发生东京都心南部直下地震(冬季傍晚、风速每秒8米)时,预计死亡人数将达到约1.8万人,其中因火灾造成的死亡人数约1.2万人,因建筑物倒塌造成的死亡人数约6000人。建筑物完全倒塌约13万栋,烧毁约27万栋,合计约40万栋。
此外,预计避难者人数约480万人,避难所粮食短缺约1300万份,停电涉及约1600万户家庭,经济损失将超过83万亿日元。与2013年的灾害损失预测相比,虽然死亡人数减少了约5000人,完全倒塌和烧毁的建筑物数量减少了约21万栋,但距离日本政府在2015年紧急对策计划中提出的“基本减半”目标,仍相距甚远。
此次修订计划在开篇部分便表达了强烈的危机感:“如果首都中枢功能受到影响,不仅会给灾害应急对策带来重大障碍,还可能影响全国民众生活和经济活动,并存在影响波及海外的可能。”“首都中枢功能的障碍,可能会进一步扩大高度密集型巨大城市的灾害损失。”同时,计划明确将“构建中枢功能持续运行体制”和“维持生命线及基础设施功能”列为重要课题。
关东大地震型大地震的预计震度分布图(供图:内阁府)
将降低灾害损失的目标细化为189项数值指标
修订计划明确提出,要将死亡人数以及建筑物完全倒塌、烧毁数量在“10年内减少至一半以下”。其特点在于这并非是单纯的努力目标,而是制定了包含实现该目标所需具体数值的指标体系。相关目标数量从此前的47项大幅增加至189项。
另一个特点是,计划强调政府和地方政府提供的“公助”存在局限,“自助”和“共助”不可或缺。作为需要紧急实施的对策,计划提出“培育防灾意识以及构建全社会参与的体制”。计划指出:“要从‘行政负责保护、国民接受保护’的理念,转变为‘国民、企业等、社区以及行政共同面对灾害’的思维方式。”
当然,政府提供的“公助”仍将发挥重要作用。为实现目标,政府需要向地方政府提供支持,并加强对居民的宣传和教育。对于国民和市民而言,在密切关注日本政府和地方政府应实施的政策与措施的同时,也必须正视这样一个现实:在重大灾害发生后,行政支援有时难以及时抵达。如今,更加凸显了每个人彻底做好自身防灾准备的重要性。
日本政府工作小组报告书新版(封面及部分正文)预测了灾害损失(供图:日本政府/内阁府)
火灾对策的关键在于感震断路器
有调查结果显示,在阪神淡路大地震和东日本大地震中,超过一半的火灾由电气系统引发。首都直下地震中,预计死亡人数以及建筑物完全倒塌、烧毁数量中,也有约七成被认为由火灾造成。因此,此次修订计划大幅强化了火灾对策。
尤其是冬季多处同时发生火灾导致灾害扩大是最大威胁,因此把推动普及感震断路器列为重点措施。作为紧急对策区域的1都9县(茨城、栃木、群马、埼玉、千叶、东京、神奈川、山梨、长野、静冈),计划将目前20%(2024年度)的安装率,到2035年度提升至“基本安装”的水平。
感震断路器是一种防止因地震中受损的线路等引发火灾的装置,在感知到晃动后会自动切断电源。其中,利用配电盘内置传感器感知晃动并切断电力的类型需要进行施工,费用最高约需8万日元。较为简易的类型中,也有单价约3000~2万日元即可购买的产品。
目前,部分地方政府正在提供购买补助,但在东京都各市区町村中,提供补助的仅占约三分之一(日本总务省消防厅调查)。要实现“基本安装”的目标,不仅需要依靠“自助”,还需要通过“公助”扩大补助力度。
各种类型的感震断路器。图片摘自《关于加强推进感震断路器安装工作的举措》新闻稿(供图:日本内阁官房、内阁府、总务省消防厅、国土交通省、经济产业省)
作为火灾对策,仅仅遏制“起火”还远远不够。修订计划中也提出了“危险性极高的密集市街区面积消除率达到100%”的目标,但要实现这一目标,仍面临确保居民搬迁安置地点等诸多课题。此外,推进建设防止火势蔓延的隔离带,以及逐步更新为防火性能更高的建筑物等,需要实施的政策和措施还有很多。
建筑物抗震加固也是重要支柱。长期以来,抗震措施的主要目标一直是消除1981年“新耐震标准”实施前建造的住宅。但以阪神淡路大地震的受灾教训为基础得到强化的“2000年标准”之后建造的住宅,其倒塌率较低这一点也逐渐得到确认。修订计划提出,在紧急对策区域内,到2035年度“基本消除”抗震性能不足的住宅。在这一方面,同样需要“公助”发挥作用。
首都直下型地震引发大规模火灾的CG视频中的一个画面(供图:内阁府)
避难对策和滞留人员对策同样重要
预计避难人数最多将达到约480万人,因此可能出现避难场所不足的问题。为此,修订计划建议采取居家避难以及向灾区外进行广域避难等方式。作为个人可以采取的措施,计划提出的目标是,到2035年度,日本全国所有家庭均储备3天以上食物和饮用水,同时家具固定率达到100%。
修订计划还要求作为紧急对策区域的1都9县制定将酒店和旅馆作为避难场所的相关指南。地方政府应努力储备达到国际标准要求数量的厕所、床位等物资。此外还规定,紧急对策区域内的市区町村应与民间团体签订协议,确保在灾害发生时能够获得餐食供应等。
除此之外,计划提出,到2030年将自来水导水管、送水管的抗震化比例提高至62%,下水道管线抗震化比例提高至81%,紧急运输道路上的桥梁抗震化比例提高至90%。同时,还将推进发电、输电系统的抗震化,加强灾害发生时石油供应方面的合作等,广泛推动生命线和基础设施的强韧性。
东日本大地震发生时,铁路停止运行,东京都心地区出现大量无法返家的滞留人员。行人和车辆造成道路拥堵,也对救援活动造成了影响。据预测,首都直下地震发生时,滞留人员数量将达到约840万人,可能引发严重混乱。修订计划提出,应抑制人员集中返家,并确保包括民间设施在内的临时滞留场所。此外,为防止社交媒体等渠道传播谣言引发混乱,计划还具体列入了多方面措施,包括由政府机构负责发布准确信息等。
显示减少建筑物完全倒塌所需抗震加固措施重要性的图表(供图:内阁府)
从AI与数字社会视角推进减灾对策
随着生成式AI的快速普及等,我们的生活正在发生巨大转变,尤其是“大城市的AI化、数字化社会进程”正在不断推进。另一方面,人们也开始担忧社会面对大规模地震等自然灾害时的脆弱性。1995年的阪神淡路大地震中,除了道路和建筑物倒塌、受损外,电话无法接通等通信基础设施的脆弱性也成为了问题。
如果发生首都直下地震,预计可能出现AI服务停止、云服务中断、无法进行无现金支付、无法使用行政数字服务等情况。当然,数据中心已经采取了抗震措施,但包括长时间电力供应保障、复杂通信网络维持在内,无法保证包括周边设备在内的整个系统能够完全避免受灾。此外,如果GPS信号中断或出现误差,也可能对物流等多个领域造成不利影响。这些“看不见的数字基础设施”所遭受的损害,可能会严重影响首都圈中枢功能的运行。
此次修订的《首都直下地震紧急对策推进基本计划》系统地涵盖了细致的减灾措施。不过,对于已经深入大城市的5G通信网络、云计算等“数字基础设施”,以及制造、物流、交通等领域的“网络物理系统(CPS)”所存在的脆弱性,如何采取应对措施仍面临许多技术方面的课题。
发生在首都正下方的地震,已经不再只是单纯的自然灾害。它同时也是直接冲击支撑现代社会运行的数字基础设施的“巨大城市系统灾害”。除了抗震化和火灾防范措施之外,如何强化包括电力、通信、云数据管理等在内的“数字韧性”,以及如何守护AI时代的首都功能,正成为亟待解决的问题。应对首都直下地震的准备工作,已经进入新的阶段。
AI与数字社会时代,大量人口集中于首都东京——首都直下型地震宣传视频中的一个画面(供图:内阁府)
“Society 5.0”——网络空间与现实空间深度融合的“以人为中心社会”示意图(供图:文部科学省)
原文:内城喜贵 / 科学记者 / JST Science Portal 编辑部
翻译:JST客观日本编辑部
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