介绍
Stevens主席、Waltz高级成员和小组委员会成员，我是Scott Weaver博士，美国商务部国家标准与技术研究所（NIST）工程实验室国家风暴影响减少计划（NWIRP）主任。NIST实验室项目致力于测量科学的前沿，以确保美国测量系统牢固地建立在健全的科学和技术原则基础上。凭借NIST实验室的独特设施，我们应对各种规模的复杂测量挑战，从水泥水化的化学动力学到建筑，以及整个社区的复原力，包括风暴相关事件。
NWIRP是一个基于机构间科学和工程的计划，旨在通过联邦应急管理局（FEMA）、NIST、国家海洋和大气管理局（NOAA）、，和国家科学基金会（NSF）。自2004年NWIRP成立以来，该项目在减少风暴影响方面取得了显著进展。这包括飓风预报的显著改进和龙卷风警报时间的增加，风力测绘科学的进步，以告知基于工程的设计标准，改进风暴后调查的协调实践和研究支持，以及将基于研究的建议落实到规范中，标准和实践。尽管取得了这些成就，但2011年和2013年毁灭性龙卷风爆发以及2017年、2018年、2020年和2021年最近的灾难性飓风季节证明，由于极端天气事件的加剧，该国的生命和财产损失继续增加。
感谢您今天有机会出席会议，讨论NWIRP、我们取得的进展以及未来的挑战和建议。
美国的风暴影响。
风暴和相关的洪水是美国最大的防灾减灾自然灾害。其中损失最大的是龙卷风和飓风。在过去40年中，风暴在美国造成了超过1万亿美元的经济损失（经CPI调整）和8000多人死亡，其中绝大多数损失发生在过去20年。1该国每个州都面临一种或多种风暴类型带来的风暴危害，包括龙卷风、热带气旋（即热带风暴和飓风）、雷暴、东北风、冬季风暴等。
龙卷风发生在所有50个州，但主要发生在大陆分水岭以东。在过去10年中，龙卷风每年平均造成约100亿美元的损失1。2011年，六次不同的龙卷风疫情影响了16个州，造成的损失总计290亿美元，545人死亡。1仅2011年的乔普林-密苏里龙卷风就造成161人死亡，1000多人受伤，造成近30亿美元的保险损失。2
飓风主要影响大西洋沿岸国家和墨西哥湾，以及夏威夷和美国在加勒比海和太平洋地区的领土。2017年、2018年、2020年和2021年的飓风季是美国飓风造成损失的破纪录年份，飓风哈维（估计损失1390亿美元）、厄尔玛（估计损失560亿美元，和Ida（估计为650亿美元），约占同期6910亿美元极端天气和气候事件总数的63%。1
从2017年8月到2018年10月，在14个月的时间里，五次飓风（3级或以上）在美国登陆，不包括飓风佛罗伦萨，它作为1级风暴登陆，但极端降雨对卡罗来纳州造成了灾难性的内陆洪水影响。2020年飓风季创下了一个季度内命名风暴最多的新纪录，共有30次（14次飓风，7次飓风），其中12次在美国登陆。2020年飓风季节最引人注目的故事是，路易斯安那州相距仅12英里，相隔仅6周的地方发生了2次飓风登陆（劳拉和三角洲）。2021年8月29日，四级飓风艾达在路易斯安那州登陆，造成重大风力破坏，33人死亡。几天后，艾达残余物在东北部，特别是新泽西州和纽约州，引发了前所未有的山洪暴发，导致这些州数十人死亡。
其他值得注意的飓风事件包括飓风桑迪（2012年），造成700多亿美元的损失，1在7个州造成广泛破坏；飓风卡特里娜（2005年），导致1200多人死亡，损失超过1500亿美元，导致路易斯安那州、密西西比州和阿拉巴马州海岸的破坏性风暴潮，以及远至俄亥俄州内陆的大风和破坏。
不作为的代价
据预测，与飓风相关的成本增长速度将超过经济增长速度。国会预算办公室（CBO）三到2075年，飓风造成的年均损失将从国内生产总值（GDP）的0.16%增加到0.22%。国会预算办公室的预测包括与气候相关的海平面上升和风暴活动增加、人口增长、沿海发展增加以及飓风多发地区人均收入增加的影响。这些值并没有考虑到施工实践、土地使用实践和建筑库存周转方面的潜在改进。同样，在龙卷风肆虐的美国中部和东南部，除非采取经济有效的措施减少龙卷风对建筑物和基础设施的影响，否则人口增长可能会导致更多的生命损失和破坏。
造成这些大规模且迅速增加的风暴损失的原因是多方面、多种多样且复杂的。有些与长期的社会变化有关，例如美国飓风多发地区的人口向沿海地区流动。4其他与全球气候变化导致的风暴活动变化有关5缺乏对地面风暴特征及其相关危害（例如，极端风和降雨、风生碎屑、风生雨水、风暴潮和浪涌碎屑）的理解和可预测性，这些危害对建筑环境的相互作用，如何减轻这些危害，以及如何与公众和其他利益相关者进行有效沟通和教育。
近几十年来，气象学和地球系统科学的进步极大地改善了飓风、龙卷风和其他风暴的预测和预警系统；然而，在风暴气候学和近地表灾害方面仍存在很大的知识差距。这一知识对于非平稳气候下的风险评估和建筑环境的工程设计至关重要，以减轻这些危害的影响。同样，虽然在理解地震对建筑物的影响以及抵抗这些影响的工程设计方面取得了很大进展，但在极端风和风致风暴潮和波浪造成的沿海淹没危险的工程方面取得的进展相对较少。如果不采取进一步行动减轻风暴危害，从而降低风暴风险，风暴造成的损失只会继续增加。
迎接挑战
认识到联邦政府和其他组织在支持减少风暴影响方面的必要作用，国会在该委员会的领导下，通过2004年《国家风暴影响减少法案》（PL 108-360）创建了NWIRP，以减少风暴造成的生命和财产损失。2015年9月30日，颁布了《2015年国家风暴影响减少法重新授权》（PL 114-52），重新授权了该计划，改变了领导、监督和报告要求，修改了四个计划机构的角色，并更新了其他计划方面。
根据公法114-52，NWIRP的领导机构职能从科学技术政策办公室（OSTP）移交给了NIST。
除总体领导和协调外，NIST的职责还包括：
- 确保该计划包括促进实施风暴风险降低措施所需的组成部分；
- 必要时，请求项目机构以外的联邦机构提供协助；
- 尽可能协调所有联邦风暴后调查；
- 支持基于性能的工程工具的开发，并与适当的团队合作，促进此类工具的商业应用；和，
- 在研究或调查结果允许的情况下，发布建议，以协助告知示范代码的制定，并向国会提供有关使用此类建议的信息。
四个指定的项目机构FEMA、NIST、NOAA和NSF共同实施该项目的三个法定组成部分：
- 提高对风暴的理解，
- 风暴影响评估，以及
- 减少风暴影响。
NWIRP活动涵盖从研究到实施的全方位，包括基础物理科学、社会科学和工程研究；以问题为中心的研究以及规范和标准的制定；信息传播、公众教育和外联；以及促进采取风暴防备和缓解措施。
机构间协调委员会负责监督项目的规划和协调，由FEMA、NOAA、NSF、OSTP和管理与预算办公室（OMB）的负责人或指定人员组成，由NIST主任或主任指定人员担任主席。2016年成立了一个新的风暴工作组（WWG），以在方案层面提供更密切的协调。自2020年以来，促进气象服务机构间委员会（ICAMS）为更广泛的气象机构间协调提供了机会。
美国减少风暴影响的愿景。
为了应对上述挑战，NWIRP于2018年发布了其战略计划，这是一项与政府、学术界和私营部门的利益相关者共同制定的综合战略。该计划包括愿景和使命声明，以及指导整体风暴影响减少行动的目标。
NWIRP愿景是：
一个在公共安全和经济福祉方面不受风暴影响的国家。
NWIRP任务是：
与其他各级政府、学术界和私营部门合作，通过协调联邦努力，大幅减少风暴造成的生命和财产损失。NWIRP将支持旨在提高对风暴及其影响的理解的研究，并制定技术指导和支持外联举措，鼓励实施具有成本效益的缓解措施，以减少这些影响。
为了完成这项任务，根据已确定的需求和该计划的法定要求，制定了三个总体的长期战略目标。
目标A：提高对风暴过程和危害的认识
目前对近地强风、极端降雨危害和沿海洪水的详细特征的了解非常有限，这些都是理解和减轻风暴风险的关键。目标A侧重于填补我们知识中的这些空白。NWIRP的研究方向和需求包括改进飓风、龙卷风、雷暴和其他风暴的测量和建模，以便更好地了解极端风和降雨以及风致风暴潮和波浪在更大的社区恢复力背景下对民用基础设施和生命线的影响。需要开发风暴危害评估工具，包括考虑风暴频率、强度和位置的长期趋势，以及这些风暴特征的变化如何影响风险。
目标B：提高对风暴对社区影响的认识
NWIRP需要支持基础和应用研究，以提高对风和风暴影响的科学和工程知识。根据目标A的结果，目标B下的努力通过促进创新和成本效益高的方法和产品的开发来提高建筑物、生命线和其他结构的性能，从而支持增强风暴抗灾能力。研究方向包括深入了解风暴危害对建筑物和基础设施的物理影响，以及影响风暴影响的社会、文化、行为和经济因素，并通过加强风暴后数据收集采取风暴影响缓解措施。将开发新的计算工具，用于建模风和风暴潮灾害与建筑环境之间的相互作用，并用于风险评估和损失估算。
目标C：提高全国社区的抗风能力
目标A和目标B的研究和开发活动的结果为应用和实施目标C的减少风暴影响目标奠定了坚实的基础。NWIRP将支持开发成本效益高的抗风材料和系统，用于新建筑和现有建筑的改造，以及开发更多的抗风建筑规范和标准。NWIRP还将支持改进风暴预测方法的开发和实施，以提高准确性和预警时间。强烈需要将社会应对、灾害脆弱性和减灾、备灾、应急响应和灾后恢复方面的研究成果纳入支持减灾的实施活动。因此，NWIRP鼓励将社会科学研究成果纳入目标C的实施活动，提高公众对风暴风险的认识，促进减灾政策和计划，以及改善风暴准备、应急通信和响应。
龙卷风和飓风后的联邦协调
作为NWIRP的牵头机构，NIST与其他项目机构NOAA、FEMA和NSF协调风暴后调查。2020年，NWIRP机构制定了《热带气旋科学技术协调计划》，这是一份活的文件，概述了NWIRP各机构在飓风灾害从登陆前到登陆后的所有阶段中的风暴协调作用。NIST与美国国家海洋和大气管理局（NOAA）国家气象局（NWS）就《美国国家海洋与大气管理局消费者选择分配损失替代系统（COASTAL）法案》（公法112-141）的研发规划进行协调。在NIST，最近的两项长期风暴后调查是2011年密苏里州乔普林龙卷风（2014年完成）和2017年波多黎各玛丽亚飓风的持续调查。
NIST乔普林龙卷风调查
乔普林龙卷风造成161人死亡，1000多人受伤，这是自1950年美国官方记录以来有记录以来死亡人数最多的龙卷风。这是美国龙卷风活动和影响创纪录的一年中发生的创纪录的龙卷风。尽管官方龙卷风预警时间约为17分钟，但乔普林龙卷风造成的死亡人数居高不下，超过西北地区全国平均预警时间约14分钟。
NIST对与伤亡相关的风环境和技术条件、应急通信系统和公共响应的性能以及住宅、商业和关键建筑的性能进行了多年调查6调查结果提出了16项建议，包括制定龙卷风危害图，用于建筑和基础设施的工程设计。在NIST Joplin调查之前，几乎不存在明确设计龙卷风危害的考虑。现在，广泛的利益相关者正在积极讨论这一概念，并正在考虑将其纳入美国土木工程师协会（ASCE）标准7-22——建筑物和其他结构的最小设计荷载和相关标准。
NWIRP机构间协调在乔普林调查建议的实施中发挥了直接作用。美国国家海洋和大气管理局国家严重风暴实验室（NSSL）的一名团队成员为NIST调查团队提供服务，促进了NIST Joplin报告中另一项建议的实施，
“NIST建议开发技术，在空间分辨率实时基础上向应急管理人员、政策官员和媒体提供龙卷风威胁信息，以补充当前部署的官方二进制警告/无警告系统。”
此外，NIST与FEMA协调，在FEMA部署到密苏里州乔普林之前，根据其缓解评估团队（MAT）计划，分享NIST对损害的初步观察结果。
NIST飓风玛丽亚计划
NIST目前正在调查波多黎各玛丽亚飓风的影响。72017年9月20日，飓风玛丽亚登陆波多黎各，破坏了波多黎各社区在医疗、安全、机动性、通信等方面所依赖的基础设施。为了更好地了解建筑物和基础设施是如何发生故障的，以及我们如何在未来防止此类故障，NIST开始研究关键建筑物和基础结构系统在风暴期间的运行情况。
2017年12月，NIST向波多黎各派遣了几名灾难专家，他们的专业知识涵盖结构工程、社会学、应急通信和IT支持。NIST的一名专家被安置在FEMA MAT中，该MAT正在对“玛丽亚”飓风造成的破坏进行类似的初步侦察。这一预先计划好的与FEMA的协调使得两个机构能够共享信息并涵盖更广泛的侦察活动。NIST嵌入式团队成员还担任了随后的FEMA MAT飓风玛丽亚和厄尔玛报告的作者。8
NIST“玛丽亚飓风计划”旨在了解玛丽亚飓风的多灾害影响（即风、降雨、洪水、滑坡、风暴潮）以及导致人员伤亡的条件；关键建筑及其指定安全区域的性能如何，包括其对电力、水、交通和其他基础设施的依赖性；应急通信系统的运行情况以及公众对此类通信的响应；以及对选定企业、医院和学校的影响和恢复，以及它们提供的关键社会功能。
与乔普林龙卷风调查一样，NWIRP的协调工作在“玛丽亚飓风计划”中占有重要地位。与佛罗里达大学（UF）合作，正在利用国家科学基金会支持的自然灾害工程研究基础设施（NHERI），对波多黎各关键建筑遭受“玛丽亚”飓风严重破坏的各个地点进行风洞试验UF的设施——NWIRP风暴后协调活动的典型例子。
NWIRP对玛丽亚飓风的额外协调包括国家科学基金会对34个快速反应项目（Rapid）的投资，以收集风暴后的短暂数据并进行基础研究。RAPID国家科学基金会“玛丽亚飓风”项目的成果正在与更广泛的研究团体共享，这是NIST“玛丽亚台风计划”以及其他旨在减少美国飓风影响的类似研究工作的重要补充信息来源。
飓风玛丽亚研究完成后，NIST将继续跟踪其建议的实施情况，以减少全国范围内的风暴影响。
结论
NWIRP在实施其战略计划中提出的战略方面继续取得进展。然而，随着损失不断增加，还有许多工作要做。NWIRP随时准备与本委员会接触，以加强这一重要计划。
我们非常感谢本委员会成员和国会其他成员为支持维护国家安全的复原计划所做的努力。
我很高兴回答您的任何问题。
1美国国家海洋和大气管理局国家环境信息中心，1980-2016年美国数十亿美元的天气和气候灾害https://www.ncdc.noaa.gov/billions/events网站.
2最终报告，国家标准与技术研究所（NIST）2011年5月22日的技术调查，密苏里州乔普林龙卷风，NIST NCSTAR-32014年3月。http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/NCSTAR/nist.NCSTAR.3.pdf.
三美国飓风破坏的潜在增加：对联邦预算的影响，国会预算办公室，2016年6月https://www.cbo.gov/publication/51518.
4 http://www.census.gov/topics/preparedness/about/coastal-areas.html.
5国家气候评估的气候科学补充：https://science2017.globalchange.gov网站/
6 https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/NCSTAR/nist.NCSTAR.3.pdf
7玛丽亚飓风研究的公告可在以下网址找到：https://www.nist.gov/news-events/news/2018/05/nist-launches-study-hurri（网址：https://www.nist.gov/news-events/news/2018/05/nist-launches-study-hurri）…
8 https://www.fema.gov/media-library/assets/documents/173789
