日本若發生首都直下型地震,將出現芮氏地震規模7級(M7級)以上的強烈震動。預計未來30年內發生M7級地震的機率約為70%,直接衝擊政治、經濟、行政功能高度集中的首都圈,可能影響整個國家的經濟和社會活動。日本政府於6月12日在內閣會議上決定,大幅修訂了《首都直下型地震緊急對策推進基本計劃》,提出了新的減災目標和對策。
修訂後的計劃提出,力爭在今後10年內,將預計最大災情中的「約1.8萬人死亡、約40萬棟建築物完全倒塌或燒毀」減少至「一半以下」。由於推測約七成的遇難者會死於火災,因此修訂計劃將重點放在了強化火災防範措施上,例如要求「基本安裝」感知到地震震動時自動切斷電源的感震斷路器。
這是2015年計劃制定以來的首次修訂。近年來,隨著人工智慧(AI)和數位化快速發展,包括通信基礎設施在內的城市和社會結構發生了巨大變化。圍繞地震防災的環境和形勢也日趨複雜,特大災害發生時的風險也在不斷增加。因此,對於中樞功能高度集中的超大城市,做好防範準備工作顯得愈發重要。
東京是一座政治、經濟和行政功能高度集中的超大型高密度城市。圖為介紹首都直下型地震災害影片中的一個畫面。(供圖:內閣府)
超高密度巨大城市遭受嚴重災害,可能導致國家功能癱瘓
據日本內閣府介紹,由東京都以及神奈川縣、埼玉縣、千葉縣3縣組成的「東京圈」,居住著約3690萬人,約佔日本總人口的三成,建築物數量約達965萬棟。東京圈地下存在陸側板塊(北美板塊),其下方還有太平洋板塊和菲律賓海板塊俯衝交錯,形成了全球罕見的「三重板塊結構」。東京圈一直都面臨發生大地震的風險。
南關東地區地下存在三個板塊複雜交疊的特殊地理構造,因此不同地區可能發生不同類型的地震。(供圖:內閣府)
日本政府工作小組2025年12月公佈的新一輪災害損失預測顯示,在發生東京都心南部直下地震(冬季傍晚、風速每秒8米)時,預計死亡人數將達到約1.8萬人,其中因火災造成的死亡人數約1.2萬人,因建築物倒塌造成的死亡人數約6000人。建築物完全倒塌約13萬棟,燒毀約27萬棟,合計約40萬棟。
此外,預計避難者人數約480萬人,避難所糧食短缺約1300萬份,停電涉及約1600萬戶家庭,經濟損失將超過83萬億日圓。與2013年的災害損失預測相比,雖然死亡人數減少了約5000人,完全倒塌和燒毀的建築物數量減少了約21萬棟,但距離日本政府在2015年緊急對策計劃中提出的「基本減半」目標,仍相距甚遠。
此次修訂計劃在開篇部分便表達了強烈的危機感:「如果首都中樞功能受到影響,不僅會給災害應急對策帶來重大障礙,還可能影響全國民眾生活和經濟活動,並存在影響波及海外的可能。」「首都中樞功能的障礙,可能會進一步擴大高度密集型巨大城市的災害損失。」同時,計劃明確將「構建中樞功能持續運行體制」和「維持生命線及基礎設施功能」列為重要課題。
關東大地震型大地震的預計震度分佈圖(供圖:內閣府)
將降低災害損失的目標細化為189項數值指標
修訂計劃明確提出,要將死亡人數以及建築物完全倒塌、燒毀數量在「10年內減少至一半以下」。其特點在於這並非是單純的努力目標,而是制定了包含實現該目標所需具體數值的指標體系。相關目標數量從此前的47項大幅增加至189項。
另一個特點是,計劃強調政府和地方政府提供的「公助」存在侷限,「自助」和「共助」不可或缺。作為需要緊急實施的對策,計劃提出「培育防災意識以及構建全社會參與的體制」。計劃指出:「要從‘行政負責保護、國民接受保護’的理念,轉變為‘國民、企業等、社區以及行政共同面對災害’的思維方式。」
當然,政府提供的「公助」仍將發揮重要作用。為實現目標,政府需要向地方政府提供支持,並加強對居民的宣傳和教育。對於國民和市民而言,在密切關注日本政府和地方政府應實施的政策與措施的同時,也必須正視這樣一個現實:在重大災害發生後,行政支援有時難以及時抵達。如今,更加凸顯了每個人徹底做好自身防災準備的重要性。
日本政府工作小組報告書新版(封面及部分正文)預測了災害損失(供圖:日本政府/內閣府)
火災對策的關鍵在於感震斷路器
有調查結果顯示,在阪神淡路大地震和東日本大地震中,超過一半的火災由電氣系統引發。首都直下地震中,預計死亡人數以及建築物完全倒塌、燒毀數量中,也有約七成被認為由火災造成。因此,此次修訂計劃大幅強化了火災對策。
尤其是冬季多處同時發生火災導致災害擴大是最大威脅,因此把推動普及感震斷路器列為重點措施。作為緊急對策區域的1都9縣(茨城、栃木、群馬、埼玉、千葉、東京、神奈川、山梨、長野、靜岡),計劃將目前20%(2024年度)的安裝率,到2035年度提升至「基本安裝」的水平。
感震斷路器是一種防止因地震中受損的線路等引發火災的裝置,在感知到晃動後會自動切斷電源。其中,利用配電盤內置感測器感知晃動並切斷電力的類型需要進行施工,費用最高約需8萬日圓。較為簡易的類型中,也有單價約3000~2萬日圓即可購買的產品。
目前,部分地方政府正在提供購買補助,但在東京都各市區町村中,提供補助的僅佔約三分之一(日本總務省消防廳調查)。要實現「基本安裝」的目標,不僅需要依靠「自助」,還需要通過「公助」擴大補助力度。
各種類型的感震斷路器。圖片摘自《關於加強推進感震斷路器安裝工作的舉措》新聞稿(供圖:日本內閣官房、內閣府、總務省消防廳、國土交通省、經濟產業省)
作為火災對策,僅僅遏制「起火」還遠遠不夠。修訂計劃中也提出了「危險性極高的密集市街區面積消除率達到100%」的目標,但要實現這一目標,仍面臨確保居民搬遷安置地點等諸多課題。此外,推進建設防止火勢蔓延的隔離帶,以及逐步更新為防火性能更高的建築物等,需要實施的政策和措施還有很多。
建築物抗震加固也是重要支柱。長期以來,抗震措施的主要目標一直是消除1981年「新耐震標準」實施前建造的住宅。但以阪神淡路大地震的受災教訓為基礎得到強化的「2000年標準」之後建造的住宅,其倒塌率較低這一點也逐漸得到確認。修訂計劃提出,在緊急對策區域內,到2035年度「基本消除」抗震性能不足的住宅。在這一方面,同樣需要「公助」發揮作用。
首都直下型地震引發大規模火災的CG影片中的一個畫面(供圖:內閣府)
避難對策和滯留人員對策同樣重要
預計避難人數最多將達到約480萬人,因此可能出現避難場所不足的問題。為此,修訂計劃建議採取居家避難以及向災區外進行廣域避難等方式。作為個人可以採取的措施,計劃提出的目標是,到2035年度,日本全國所有家庭均儲備3天以上食物和飲用水,同時傢俱固定率達到100%。
修訂計劃還要求作為緊急對策區域的1都9縣制定將酒店和旅館作為避難場所的相關指南。地方政府應努力儲備達到國際標準要求數量的廁所、床位等物資。此外還規定,緊急對策區域內的市區町村應與民間團體簽訂協議,確保在災害發生時能夠獲得餐食供應等。
除此之外,計劃提出,到2030年將自來水導水管、送水管的抗震化比例提高至62%,下水道管線抗震化比例提高至81%,緊急運輸道路上的橋梁抗震化比例提高至90%。同時,還將推進發電、輸電系統的抗震化,加強災害發生時石油供應方面的合作等,廣泛推動生命線和基礎設施的強韌性。
東日本大地震發生時,鐵路停止運行,東京都心地區出現大量無法返家的滯留人員。行人和車輛造成道路擁堵,也對救援活動造成了影響。據預測,首都直下地震發生時,滯留人員數量將達到約840萬人,可能引發嚴重混亂。修訂計劃提出,應抑制人員集中返家,並確保包括民間設施在內的臨時滯留場所。此外,為防止社交媒體等渠道傳播謠言引發混亂,計劃還具體列入了多方面措施,包括由政府機構負責發布準確資訊等。
顯示減少建築物完全倒塌所需抗震加固措施重要性的圖表(供圖:內閣府)
從AI與數位社會視角推進減災對策
隨著生成式AI的快速普及等,我們的生活正在發生巨大轉變,尤其是「大城市的AI化、數位化社會進程」正在不斷推進。另一方面,人們也開始擔憂社會面對大規模地震等自然災害時的脆弱性。1995年的阪神淡路大地震中,除了道路和建築物倒塌、受損外,電話無法接通等通信基礎設施的脆弱性也成為了問題。
如果發生首都直下地震,預計可能出現AI服務停止、雲服務中斷、無法進行無現金支付、無法使用行政數字服務等情況。當然,數據中心已經採取了抗震措施,但包括長時間電力供應保障、複雜通信網路維持在內,無法保證包括周邊設備在內的整個系統能夠完全避免受災。此外,如果GPS信號中斷或出現誤差,也可能對物流等多個領域造成不利影響。這些「看不見的數位基礎設施」所遭受的損害,可能會嚴重影響首都圈中樞功能的運行。
此次修訂的《首都直下地震緊急對策推進基本計劃》系統地涵蓋了細緻的減災措施。不過,對於已經深入大城市的5G通信網路、雲端計算等「數位基礎設施」,以及製造、物流、交通等領域的「網路物理系統(CPS)」所存在的脆弱性,如何採取應對措施仍面臨許多技術方面的課題。
發生在首都正下方的地震,已經不再只是單純的自然災害。它同時也是直接衝擊支撐現代社會運行的數位基礎設施的「巨大城市系統災害」。除了抗震化和火災防範措施之外,如何強化包括電力、通信、雲端資料管理等在內的「數位韌性」,以及如何守護AI時代的首都功能,正成為亟待解決的問題。應對首都直下地震的準備工作,已經進入新的階段。
AI與數位社會時代,大量人口集中於首都東京——首都直下型地震宣傳影片中的一個畫面(供圖:內閣府)
「Society 5.0」——網路空間與現實空間深度融合的「以人為中心社會」示意圖(供圖:文部科學省)
原文:內城喜貴 / 科學記者 / JST Science Portal 編輯部
翻譯:JST客觀日本編輯部
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