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災難醫學(一):災難醫療的基本概念

李柏昱
・2014/06/10 ・2786字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

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本文由科技部補助,泛科學獨立製作

災難發生時的緊急醫療固然重要,但災難醫學並不只有醫療,而是一套從災前減災、準備、緊急應變到災後復原重建的完整體系。圖為美軍醫療部隊進行處理大量傷患的演練。(圖片來源:flickr用戶Army Medicine)
災難發生時的緊急醫療固然重要,但災難醫學並不只有醫療,而是一套從災前減災、準備、緊急應變到災後復原重建的完整體系。圖為美軍醫療部隊進行處理大量傷患的演練。(圖片來源:flickr用戶Army Medicine)

重大災難發生時,最引人注目的畫面,莫過於頻繁穿梭在災區的救護車,刺耳的警笛聲令人不安。面對災難,如果連醫院的日常功能也失靈,醫療體系該如何抵禦與準備?本文邀請到台大醫院石富元主治醫師,石醫師長期致力於災難醫學的推廣與實踐工作,帶我們了解值得尊敬的白衣天使,如何在災難發生時持續守護大眾的健康安全。

什麼是「災難醫學」?

災難醫學,石醫師認為其內涵即是緊急醫療準備(Emergency Medical Preparedness),整個醫療體系隨時都處於準備就緒的狀態,一有災害發生便能即時應變。從內容來說,災難醫學是把「現代醫學」與「緊急應變管理(Emergency Management)」做結合。值得注意的是,災難醫學並不只有災難發生時的緊急醫療,而是一套從災前減災、準備、緊急應變到災後復原重建的完整體系。

不過大家可能還是會有疑問,災難醫學與一般我們到醫院門診或急診的醫療體系有何不同?石醫師表示,伴隨災難而來的各種緊急和突發狀況,如果超出平時醫療體系可以應付的範疇,不能以平日的運作方式進行,如超過醫院負荷的大量傷患湧入、醫療照顧的環境破壞,以及醫療本質內容的改變,都可算是災難醫療的範疇。

「大量傷患湧入」指的是當災難襲來,短時間內出現大量需要急救的民眾,超過了平時急診室的作業能量。「醫療照顧環境的破壞」是指醫院的功能因為受到災難的衝擊而臨時癱瘓,例如醫院本身遭遇水災、震災、罷工、或是如 SARS 時期的封院情形,而使得醫院無法如平時一般正常運作。「醫療本質內容的改變」則指病人的醫療內容超出平日的運作方式,例如毒性化學物質外洩時,為了避免有毒物質擴散,不能直接將傷患直接送往診區,而必須先進行偵檢除污,其他輻射、生物病原等,也都有這些問題。綜上的各種緊急狀況,就必須採取「異於平常的醫療作業方式」才能夠充分處理,給予傷患適當的照顧。

災難應變四階段:減災預防、應變準備、緊急應變、災後復原

災難醫學是「現代醫學」與「緊急應變管理」的結合。而美國的「完整緊急應變管理(Comprehensive Emergency Management, CEM)」又將整個緊急應變管理分為四個階段:減災預防、應變準備、緊急應變、災後復原。

減災預防(Mitigation):我們可能無法完全避免災害發生,但是可以盡量減少災害帶來的衝擊,從日常生活中就開始採取防災措施,如防震、易燃物管理或是水土保持等。

應變準備(Preparedness):有「隨時都在完備狀態」的意涵,強調在災害發生時能立即做出反應。此步驟主要包含應變裝備與器材、救災人員的教育、訓練以及防災演習等。

緊急應變(Response):災難發生時,需要採取適當的措施處理,包含運用恰當的資源、在正確的時間及地點、以正確的方法進行正確的處置,達到預期的結果。任何救災資源的不足與浪費,後果都需要由社會集體承擔。災難時要能處理得宜,必須仰賴平時的訓練與規劃,也就是充分做好前面所提減災預防與應變準備。

災後復原(Recovery):災後復原希望在最短時間內,讓受災地區恢復到災前的社會經濟狀況。然而以受創最嚴重的自然災難災區,不論國內外經驗,最快都要花費五年左右的時間才能恢復,其中牽涉廣泛的社會面與經濟面問題。重建的同時亦應記取教訓,避免在錯誤的地方重建,以從根本解決災害帶來的威脅。

台灣災難應變的困境

談到台灣面對重大災難威脅時的心態,石醫師憂心人民的健忘,使得唯有在災難造成嚴重衝擊後,民眾跟政府才會有決心進行改變,但時間久了就又鬆懈了,等到下一次災難發生才後悔沒有盡早處理。在其他國家,社會的健忘與鬆懈也是防災的一大挑戰,但是其他國家會透過各種系統化的機制,例如立法、科學的風險分析、風險評估,在平時累積救災的資源,做好應變準備,並透過各種觀測指標的變化,遏止或減緩災難的發生與嚴重程度。

而在政策面上,台灣災難應變面臨三個主要問題。第一,政策的延續性甚差,而且長期規劃不足。防災政策從啟動到有所成效,時間尺度都是在五年以上,必須確保防災政策的長期延續才能真正發揮作用。

第二,是台灣缺乏「防災專業人士」負責防災事務,目前大部分的救災人員都是「兼職」或「業餘」,缺乏一整套的防災教育體系、證照考試制度,目前的公務人員招考也沒有防災職系,導致災難過後,每個人都回歸其「正職」,無法傳承這次災難學到的經驗。

第三,台灣目前的發展已經失去對大自然的尊重。氣候型的災難多數是因為不恰當的土地利用,但是土地利用等,牽涉到社區的經濟與就業等,這部分缺乏長期且一致性的規劃,導致在颱風、水災與坡地災害的防治上仍有相當大的進步空間。

災難應變的普及比災難醫學更重要

最後,石醫師談到,對於一般民眾的基礎防災知識,例如在災難發生時知道如何自保與急救,遠比政府建立任何緊急應變體系更加有用。一般民眾在災難發生時最重要的是保持冷靜,而且如果不具有救災專業技能,應盡量避免前往災區,減少暴露於風險之中,或是妨礙救災。

未來,災難應變的平時訓練應落實到所有民眾,以及透過教育宣導正確的防災觀念、急救訓練、創傷處理等等災難應變知識,讓災難應變成為國民所具備的基本知識與訓練。我們永遠沒辦法曉得下一次的災難會在何時何地發生,但是唯有當大眾對於防災有正確認識、政府與民間充分做好災難應變準備,我們才能將災害損失減到最低,從而迎戰自然環境越趨極端的21世紀

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

責任編輯:鄭國威│元智大學資訊社會研究所

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李柏昱
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成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。

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・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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天氣學家看《天氣之子》:雨災不只是淹水,是極端氣候下的慢性死亡
Y.-S. Lu
・2022/03/29 ・4824字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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新海誠,對大家來說是這五年高品質動畫電影的代表,不管是《你的名字》、《天氣之子》,都讓大家耳熟能詳,而其中的災害主題則扣住了他的愛情主題,不論隕石來時的避難,或是氣候異常的降雨,都是非常值得討論的主題。

筆者做為大氣科學從業人員,本篇文章,想要從《天氣之子》來討論極端氣候,因為極端氣候不僅是聯合國《永續發展目標 (Sustainable Development Goals)》的主要議題,也在近年來深深地影響人們生活。

天氣之子的氣候狀況

這次新海誠用了一個很大膽的主題,也就是主角再也不是為了地球飛去宇宙深處作戰的女高中生(《星之聲》),也不是挽救過去將被隕石毀滅的村子的男高中生(《你的名字》),而是在犯罪邊緣的少年少女,而他們並未為了日本跟地球,而犧牲自己成為人柱。

從某個角度來說,人都有年輕不懂事過,為了愛犧牲理性也非意想不到,但是主角在「拯救世界」與「拯救戀人」之間,選擇戀人而放棄世界,也算是少有的故事情節,因此開映之後,的確造成了一些話題性。

不過,筆者比較有興趣的,是其中的降雨情節。日本降雨從 2021 年持續到 2024 年,的確是不可能的,除了要有足夠的水氣,以及足夠的對流將氣團推往較冷的高空外,還須要足夠的氣溶膠來形成足夠大的水滴,才有機會造成降雨。

如果電影中的「神」希望靠物理作用,讓日本持續下雨三年,那我想這不會是對流造成的雨:因為在連續降雨而缺乏晴天的日本,潛熱(單純的水蒸發與植物的發散作用)與顯熱(因為地表與空氣溫差造成的熱量傳播)都將成歷史。在夏天時,缺乏地面形成低氣壓的情況下,也無法產生梅雨所需要的對流作用。

所以最有可能的,就是在太平洋上,生成一個熱帶性低氣壓造成的風暴,但又因為氣壓帶的影響,讓此風暴持續盤旋在日本外海,替日本帶來大量的水氣。

要造成三年的連續降雨,最可能的情況就是在太平洋上,生成一個熱帶性低氣壓造成的風暴。圖/envato elements

這樣的風暴若持續一整年不停歇,即使粗估每小時不到 2mm 的降雨量,一年下來也會帶給日本超過 10000mm 的降雨。日本年均降雨約在 1500mm 到 1800mm 左右,此風暴將造成四到五倍的年降雨量,這可能會對日本造成破壞力僅次於《日本沉沒》的最大自然災害。也就是說,光是一直下雨,的確有可能淹沒整個日本的都會區。實際上,2021 年的夏天,德國西部與比利時東部大小城鎮,就在低氣壓氣旋 Bernd[1] 帶來的豪雨下,受到了重大的打擊。

但可惜的是新海誠對於日本淹沒這個概念有點誇大,在影片結尾,日本的「彩虹大橋」被淹沒,彩虹大橋塔高 126 公尺[2],動畫中大約被淹沒超過一半,這邊就先估僅 63 公尺高。

這應該是天氣之子的Bug,因為要淹到 63 公尺的高度,唯一合理的解釋只有全球氣候異常,造成冰河融解。在《自然》科學期刊中,Gregory & Oerlemans (1998) 估算在全球暖化的影響下,考量到冰河區的融化量,海平面到 2100 年將會上升「數公尺」;而美國地理調查所( USGS) 在網頁簡略提到,如果全球冰層溶解,大約會是 76 公尺高[3]

也就是說,在《天氣之子》中,全球極度暖化,導致海平面上升 63 公尺,這已經是勘比《2012》的世紀災難了。

另外一點,兩年半中經歷氣候變化(真的如主角講的:「我們改變了世界」)後的日本,在海平面上升 63 公尺的情況下,造成將近有 17.41% 的國土面積喪失,而情況最嚴重的則在大東京都地區。

左:災前日本。右:災後日本淹水地區。圖/
Y.-S. Lu. Data Source: Derived from GTOPO-30 tiles, https://lta.cr.usgs.gov/GTOPO30 by CC 4.0

豪雨造成的問題

豪雨可以說是地球上最容易觸發災難的關鍵氣象要素。相較於需要板塊交界的地震、需要大氣運動才能造成的颱風/颶風,以及只有高緯度地區才有的雪災,任何地方只要「會下雨」,就有可能豪雨成災。對土木界而言,水一直是問題也是重點防治對象之一。

所以,撇除不合理的海平面上升之外,這邊還可以再淺談一些《天氣之子》中可能會出現的豪雨災害。

在豪雨的侵害下,日本平地的地下水位應該會保持在地面,而山區的地下水水位也可能會偏高,土壤含水量偏高後,不僅會造成土壤重量上升,亦導致側向土壓上升,再加上日本與台灣一樣,是造山運動強烈的地方,所以坡沙土堆積淺,土石流、泥石流的情況將會十分強烈。

在日本持續降水期間,山區會有許多因為崩坍造成的堰塞湖,山區居民應全數徹離以保全生命安全。

山區道路除了會因為坍方造成道路中斷,高水位也會超過道路上擋土牆的設計。擋土牆原本就是根據地區水位做估算與設計,但是在連年降雨下,水位高度將超過一般設計的強度,所以道路上的擋土牆也會有坍塌的危險。

豪雨侵襲將帶來嚴重土石流、泥沙淤積與堰塞湖。圖/台灣農委會林務局網頁

而岩層區也會因為岩隙間的水壓上升、破壞岩體,導致挖穿山間的隧道開始因為水壓,而坍塌阻塞。

由於山區的降水無法被土壤吸收保留,所以大多數的水將會匯流到平地,平地的淹水狀況將比往常更嚴重,都市內的排洪系統將完全失效;而河道的防洪牆雖然阻擋了河道暴漲,但都市內的淹水也將難以排除。

都市中的高樓雖然提供了居民可用的居住環境,但是因為大多數的高樓機房都設在地下層,所以樓房機能將損失殆盡,除了電梯無法使用,污水與糞水也將漂滿都市內部,好在連年下雨,所以這些污水早已成為龐大水體的分子,所以也不是真的很「污染」(但感性上不能接受),另外從山區湧入的人口,可能會因為人口擁擠,造成更大的社會與治安問題。

除此之外,伴隨降雨而來的,還有厚重的雲層。雲層阻擋了陽光,也阻擋了植物進行光合作用,可想而知,日本的農業也會隨之被破壞,菌類養植可以繼續,也就是日本在沒有被核戰爭攻擊的情況下,卻可能必須過著有如《地鐵 (Metro2033)》的生活。

同時,在缺乏陽光的基礎下,人類無法自然產生維他命 D,兒童也將因此生長不良,更惶論因為長期陰天導至人們憂鬱症比例上升。

連日下雨缺乏陽光,容易導致人們憂鬱。圖/envato elements

在豪雨不斷的氣候異常下,原本就存在的極端天氣狀況只會更甚,日本連年降雨,就有可能是某處連年乾旱。在動畫中,日本的異常降雨,代表人類的世界可能只是將更快速地步向滅亡。畢竟現今為了減低溫室效應造成的危機,各國正在提出方法來淨零,但《天氣之子》一口氣就造成了更嚴重的氣候影響。

總而言之,《天氣之子》與其說是放棄日本拯救少女,其實更有可能是放棄全世界整救少女。

當德國遇上「天氣之子」

近年最大的洪災,便發生在 2021 年,從美洲到歐亞洲,各國都遭遇到了前所未見的洪災。

2021 年,當德國還正因為 COVID-19 感染人數下降,逐步微解封之時,七月發生的大水災,造成了人命與財物[4]的重大損失。除了高達 70 億歐元的保險賠償外,德國西部的 Ahweiler、Erftstadt、Hagen 等城鎮被淹沒、房屋被沖毀,許多河道旁的居民,也在雨災過後丟出許多被洪水泡毀的家具電器,損失慘重。

雖然部份民眾將炮火轉向預警系統的失敗[5],但預警系統並非毫無作用。在德國可以裝 NINA app 做為推播使用,某些城市也會有警報廣播系統,但即便已發出手機 app 的警報,以及俗稱 Siren 的警報,民眾不一定會意識到災難的到來並進行疏散,也有民眾忽略警報選擇不避災,甚至有民眾說從未能想像德國發生「有如第三世界」的洪災,但事實上,德國大河(如萊茵河、易北河)在近 10 年內,就有過類似洪災的紀錄。

德國7月洪災淹沒了城鎮。圖/德國之聲 新聞截圖

2016 年時,德國酒鄉之一的阿爾魏勒(Ahweiler),其周邊的阿爾河(Ahr)就氾濫過一次,當年低氣壓帶來連日的綿綿大雨,造成了小部份地區被水淹沒;但是當 2021 年的洪災再次來臨,居民還是覺得很震驚,可見該地區的居民對洪災是缺乏想像的。

2021 年的這場洪災,德國城鎮的管理層級並非沒有作為,筆者居住的小鎮,在洪峰來臨前十二小時就已封閉橋樑,許多志工開始投入疏散河提居民的工作,將居民安置在大賣場,且有志工開車接送。然而,在河水暴漲的岸邊,不僅有路人無視路障通過,有更多人在岸邊拍照,紀錄淹水狀況。受災區域亦同。

但是話說回來,居民與當地警消的這種反應可能也是非戰之罪,因為許多的測站都遭遇到破紀錄的水位高,如阿爾魏勒的測站阿爾特納爾(Altenahr)在資料中寫下了「最高紀錄」[6],但是因為測站毀損,沒有具體數字;有學者則提出,這是 200 年洪災的規模。但是防災等級的提升,也意謂著公共工程經費的支出。如何在兩者間取得共識,一直是防災工程的大哉問。

德國的氣象預警也並非無作為,但並不是所有的預告都能說服人,歐洲中期天氣預報中心 (ECMWF) 的叢集預策系統 (Ensemble Prediction System)利用了氣象模擬中的不確定性,以多重運行結果進行機率預測,來替代傳統的單一運行的單一結果。然而,即便用上機率預測方法,也只能在極端的機率 (第 99 percentile) 下預測到德國西部會有 122mm/day 的最大降雨,而德國氣象中心 (DWD) 的在當日所量測到的是 144mm/day 最大降雨。

嚴格說來 ,即便使用了叢集系統亦無法補捉到雨量的最大值,實屬可惜。所以氣象預報並非完全有效,加上只有 1% 的機率可以達到四分之一的年均雨量,這個機率很難說服一般人馬上進行避險。

ECMWF與DWD雨量比較。圖/Luis Samaniego @twitter

這樣一次性的暴雨時期,德國遭受了超過七十億歐元的保險賠償,並有將近 200 人死亡,可見當災難超過預測時,人類的應對是遠遠不足的。同時,德國因為二戰時期與冷戰的陰影,對政府集權相當的反感,也間接導致無法使用如台灣的細胞簡訊的方法,來廣範地疏導民眾。如何增強防民眾對災難的因應意識,有可能將也是德國接下來的課題了。

在極端氣候之下,要更有防災意識

天氣之子因為對治安黑暗面的描寫,以及主角的選擇,造成了不少的爭議,也造成觀影程度與《你的名字》有所相差,雖然對筆者而言,其氣象的狀況算是超現實,且對社會重建的描寫不夠深入,但是在氣候變遷下,人們必須思考並建立對防災的概念與意識,在降雨強度變強、極端溫度更高的情況下,災難是有可能會更嚴重的。

台灣的讀者可以多參考水土保持局的相關防災宣導與資料,建立與更新相關知識,更重要的,應該是隨時有防災意識,才能保護自己,以及保護別人。

參考資料

Y.-S. Lu
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自從來到學界後,便展開了一段從土木人到氣象人的水文之旅。主要專業是地球系統數值模擬,地下水與地表模式的耦合系統,以及大氣氣象模擬。目前是于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich GmbH)超級電腦中心的博士後研究員。

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感謝 國家災害防救科技中心 對本次專訪之協助與支持。

  • 文/陳彥諺

睡夢中突然感覺到一陣劇烈搖動,燈座晃動、床櫃叩叩作響,是地震!幸好持續的時間並不久,在準備起身時,地震就停了。拿出手機,急著傳訊息給遠方的親友,想知道他們那裡的狀況如何,而在等待居住各地的親友們回覆訊息的分分秒秒,竟像是一刻鐘那麼長。

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除了常見的氣象資訊,鐵路交通、停班停課等資訊也都收錄在「災防科技中心 LINE 官方帳號」。

官方帳號的前生——災害情資服務平台

全面蒐集各方災防資訊的「災防科技中心 LINE 官方帳號」並非是一夕促成的,它的前身「災害防救決策輔助系統」,早在 2010 年就正式啟用。

2009 年的莫拉克風災傷亡慘重,當時政府間災情傳遞過慢,促使民間自主開發災情通報平台。這讓政府意識到臺灣的防救災體制需要調整,在災情資料整合問題上,開始引入以地理資訊系統為基礎,打造災害防救決策輔助系統,來整合各部會第一手的災害情資。

從 2013 年開始,由災防科技中心主力推廣災害共通示警標準(EDXL-CAP)到各部會中,並持續優化災害防救決策輔助系統。在 2014 年協助各部會統一全臺的示警資料標準,2016 年由各部會與臺灣電信業者建置的「災防告警細胞廣播訊息系統(PWS)」,其發布的每一則訊息也遵循這套標準。

除了中央部會的災情整合,災防科技中心也接續推動「災情回報資料標準(EDXL-SitRep)」,整合除了中央部會外 22 縣市的部分學研單位,讓學研單位能用標準格式及時傳遞災情。

2018 年 3 月成立的「災防科技中心 LINE 官方帳號」,正是延續著上述的資料交換標準與災害防救決策輔助系統所延伸的便民服務。災防科技中心目前也正在導入醫療資料交換標準(EDXL-HAVE)與物資資料交換標準(EDXL-RM),分別用來蒐集全臺各地的醫療資源,與衛福部社救司的民生物資庫存資訊。

未來「災防科技中心 LINE 官方帳號」也可能看到更多實用且正確的資訊,幫助使用者進行判斷與決策。

災防科技中心 LINE 官方帳號,不只防災,更讓你出遊愉快

「災防科技中心 LINE 官方帳號」除了災防資訊,亦提供兩大休閒主題的相關資訊,分別是「露營趣」以及「悠遊山林」。用戶能在訂閱期間內,即時取得指定露營區、指定登山步道的各項基礎訊息,包含了對於登山客尤為重要的水庫放流資訊。這類個人化訂閱服務提供符合時空背景及情境條件的即時訊息,讓資訊作為出遊輔助,而非一種打擾。

除了防患未然,更重要的是,「災防科技中心 LINE 官方帳號」能讓掌握資訊成為習慣。當我們掌握貼近生活的資訊,便能減少不必要的麻煩,讓生活更精簡、更便利。

終於,在擔憂遠方親友的夜晚、在等待著停班停課訊息的颱風夜、在期待著週末出遊的週五晚間,你擁有了「災防科技中心 LINE 官方帳號」,並且迅速得知遠方親友一切安好、因信任消息不會漏接而放心入眠、因掌握了氣象狀況而行李收拾得宜。從此,因為貼近防災資訊,開始了更省心、放心、開心的每一日。

今天出門前,點開手機,三秒內就掌握了空氣品質、紫外線、強風警報,迅速決定好適合的衣服和防護措施。走出屋外,外頭天氣晴朗,陽光溫煦。這是平凡的一天,也是美好的一天——掌握資訊的每一天,都是美好的一天!

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