全球極端氣候下的城市應(yīng)對

2023-12-14 15:35:13鄧欣

生態(tài)經(jīng)濟(jì) 2023年11期

鄧欣

（新疆師范大學(xué) 政法學(xué)院，新疆烏魯木齊 830000）

全球氣候變暖導(dǎo)致極端降雨、高溫?zé)崂恕⒑闈?、干旱、風(fēng)暴潮等極端天氣的發(fā)生頻率和強(qiáng)度持續(xù)升高，對人類社會的負(fù)面影響也越來越大。作為人類居住最為密集的城市，其氣候脆弱性正引發(fā)全球廣泛關(guān)注。為應(yīng)對極端氣候災(zāi)害，不少城市探索和實踐了氣候適應(yīng)型城市、海綿城市、韌性城市等城市發(fā)展新理念，在具體操作層面，提出了包括分布式花園、可持續(xù)排水系統(tǒng)、街道遮陽棚、集中制冷等一系列具體的城市改造措施。本文將梳理全球典型城市在應(yīng)對極端氣候方面的有益經(jīng)驗和有效措施，以期為其他城市增強(qiáng)氣候適應(yīng)能力提供參考和借鑒。

極端氣候考驗全球城市

全球氣候變暖，正導(dǎo)致高溫?zé)崂?、干旱、極端降雨、洪澇、風(fēng)暴潮等極端氣象災(zāi)害的發(fā)生頻率和強(qiáng)度不斷升高，由此造成全球每年有數(shù)萬人喪生，數(shù)百萬人流離失所，數(shù)千萬人面臨糧食短缺和水資源危機(jī)。聯(lián)合國防災(zāi)減災(zāi)署（UNDRR）發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2000—2019 年，全球共發(fā)生災(zāi)害事件7 348 起，其中直接或間接與氣候變化相關(guān)的災(zāi)害類型有：洪澇災(zāi)害3 254起，風(fēng)暴2 043 起，極端高溫432 起，山體滑坡376起，干旱338 起，山火238 起。與上一個20 年（1980—1999 年）相比，洪澇災(zāi)害增長了134.27%，風(fēng)暴災(zāi)害增長了40.22%，極端高溫災(zāi)害增長了232.31%。在極端氣候災(zāi)害發(fā)生頻率暴增的同時，災(zāi)害損失也越來越大。UNDRR 的數(shù)據(jù)顯示，全球災(zāi)害死亡人數(shù)從1980—1999 年的119 萬人上升至2000—2019 年的123 萬人，受災(zāi)人口數(shù)量從32.5 億上升至40.3 億，經(jīng)濟(jì)損失也從1.63 萬億美元上升至2.97 萬億美元。這幾組數(shù)據(jù)深刻說明了當(dāng)下人類所面臨的嚴(yán)峻氣象災(zāi)害威脅。

城市人口、建筑高度密集，工商業(yè)發(fā)達(dá)，是人類經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要引擎。然而城市的這一優(yōu)勢，卻進(jìn)一步放大了極端氣候的負(fù)面影響，使其面臨更大的災(zāi)害考驗。比如在高溫氣候下，城市的氣溫會因“熱島效應(yīng)”顯著高于農(nóng)村和郊區(qū)，城市居民（特別是高齡老人）發(fā)生中暑、熱射病的風(fēng)險要顯著高于農(nóng)村居民。高溫還會引發(fā)城市電力短缺，破壞城市基礎(chǔ)設(shè)施。2021 年、2022 年日本東京市、千葉縣、埼玉縣以及關(guān)東地區(qū)都因電力短缺不得不拉閘限電，不少路段交通信號燈也無法正常運轉(zhuǎn)。2022 年席卷歐洲的高溫?zé)崂?，?dǎo)致歐洲多個班次火車因鐵軌變形而取消，英國倫敦盧頓機(jī)場因跑道抬升被迫關(guān)閉，德國高速公路因受高溫膨脹擠壓而爆裂。再比如，城市地區(qū)排水能力顯著低于農(nóng)村，一旦發(fā)生極端降雨，就會引發(fā)嚴(yán)重內(nèi)澇，典型的案例如“7·20 鄭州特大暴雨”事件，城市排水系統(tǒng)根本無力應(yīng)對傾盆而泄的特大暴雨，最終導(dǎo)致鄭州市380 人死亡，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)409 億元。聯(lián)合國2019 年曾對全球1 860個人口超30 萬人的城市進(jìn)行過災(zāi)害風(fēng)險和脆弱性評估，結(jié)果顯示全球88.9%的城市都至少面臨一種自然災(zāi)害威脅，76%的城市極易遭受與洪水相關(guān)的災(zāi)害威脅。

大量的案例和數(shù)據(jù)都表明，目前城市正面臨嚴(yán)峻的極端氣候災(zāi)害考驗。面對這一現(xiàn)實威脅，全球不同城市都因地制宜，在城市規(guī)劃、建設(shè)和改造方面做出了新的探索，取得了一系列有益的實踐經(jīng)驗。

城市應(yīng)對洪澇災(zāi)害的策略

紐約是位于美國東海岸東北部的一座擁有800 多萬人口的國際化大都市，但近年來受氣候變化影響，紐約市正遭受日益嚴(yán)峻的風(fēng)暴潮、極端降水、城市內(nèi)澇以及海平面上升的威脅。2012 年10 月30 日，颶風(fēng)“桑迪”在紐約市鄰近的新澤西州大西洋城登陸，很快颶風(fēng)就轉(zhuǎn)向了紐約市，而此時又恰逢大西洋和紐約港的天文大潮，雙重因素疊加使紐約海岸出現(xiàn)了超強(qiáng)風(fēng)暴潮，大量海水倒灌入紐約市。同時，颶風(fēng)帶來的超強(qiáng)降雨又使流經(jīng)紐約的哈德遜河決堤，紐約市最繁華的曼哈頓街區(qū)被淹。災(zāi)難發(fā)生期間，紐約市很多變電設(shè)備因短路被損毀甚至發(fā)生爆炸，進(jìn)而引發(fā)了城市大面積停電。災(zāi)后統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，颶風(fēng)“桑迪”共導(dǎo)致美國125人死亡，820 萬居民和商戶停電，紐約、華盛頓和費城三座城市交通中斷，整體經(jīng)濟(jì)損失達(dá)620 億美元。

為應(yīng)對颶風(fēng)、極端降雨以及城市洪災(zāi)威脅，紐約市推出了五項關(guān)鍵性的氣候適應(yīng)措施。第一，加強(qiáng)防災(zāi)能力建設(shè)。以地理、氣候信息科技為依托，科學(xué)評估和預(yù)測紐約市災(zāi)害風(fēng)險脆弱性，確立城市災(zāi)害防御重點區(qū)域；加強(qiáng)應(yīng)對極端氣候災(zāi)害物資儲備；創(chuàng)建韌性社區(qū)，建立公眾預(yù)警系統(tǒng)，在社區(qū)推廣先進(jìn)洪水管理經(jīng)驗。第二，從“規(guī)劃”和“標(biāo)準(zhǔn)”兩個層面完善城市轉(zhuǎn)型法律法規(guī)。出臺新的城市轉(zhuǎn)型發(fā)展規(guī)劃，包括道路交通設(shè)施優(yōu)化、城市公園調(diào)整、綠地面積與居住面積平衡、綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等；提高洪災(zāi)重點防御區(qū)域中關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施（包括醫(yī)院、學(xué)校、安全設(shè)施、公共設(shè)施等）的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提升其洪水防御能力。第三，設(shè)立新型氣候應(yīng)對機(jī)構(gòu)，協(xié)調(diào)多部門力量。組建由氣象學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、土木建筑工程學(xué)家、災(zāi)害風(fēng)險管理、保險和法律人士組成的氣候變化專門委員會，為氣候適應(yīng)項目投資、建設(shè)提供專業(yè)建議；組建包括綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、濕地修復(fù)、氣候變化適應(yīng)等多個工作組，構(gòu)建政府層面的災(zāi)害協(xié)同防御機(jī)制。第四，基于新標(biāo)準(zhǔn)實施灰色和綠色工程措施?；疑こ讨饕歉脑焐壋鞘性谢A(chǔ)設(shè)施，保障城市防洪關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全，加強(qiáng)濱海防護(hù)設(shè)施維護(hù)。綠色工程措施包括植樹100 萬棵，提升城市立體綠化率，以密集的分布式綠色環(huán)境降低城市暴雨洪水徑流，修建分布式綠色設(shè)施（包括公園綠地、社區(qū)花園、生態(tài)廊道等）蓄滯雨洪水，升級改造城市內(nèi)部河道網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)社區(qū)花園、人工濕地、透水地面、菜地、綠色屋頂?shù)?。第五，保護(hù)和修復(fù)自然生態(tài)環(huán)境。加強(qiáng)沿海以及河流濕地建設(shè)，減少風(fēng)暴潮洪水風(fēng)險；擴(kuò)大濕地和自然保護(hù)區(qū)建設(shè)，規(guī)劃、建設(shè)人工濕地。

哥本哈根位于丹麥西蘭島東部，東臨厄勒海峽，面臨的最主要氣候威脅是暴雨。2012 年哥本哈根市發(fā)布了《哥本哈根暴雨管理規(guī)劃（2012）》，對城市面臨的暴雨風(fēng)險進(jìn)行了詳盡、科學(xué)的規(guī)劃。其總體策略是：第一，以地理和城市信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，科學(xué)評估城市不同區(qū)域內(nèi)澇風(fēng)險。第二，從宏觀層面規(guī)劃出哥本哈根市“五指”形態(tài)排水系統(tǒng)。第三，綜合規(guī)劃城市蓄澇湖區(qū)、防澇街道以及綠色儲水道路。第四，全面改造城市的綠地、花園、道路、廣場等公共場所，發(fā)揮其對雨水的有組織排放、存蓄、凈化功能。第五，建設(shè)新型街區(qū)，提前規(guī)劃“通行路段”和“澇水淹沒區(qū)”，同時利用城市區(qū)域高差，在高地勢滯留雨水，低洼區(qū)加強(qiáng)排水路徑管理。

除上述舉措外，哥本哈根在應(yīng)對氣候變化方面還有很多其他行動，如循環(huán)經(jīng)濟(jì)、城市農(nóng)業(yè)等，目前哥本哈根市已經(jīng)成為一座“農(nóng)業(yè)餐廳”，在城市的各個角落都有市民種植的有機(jī)蔬菜、花卉和藥材，是歐洲最為綠色的城市。哥本哈根市的暴雨管理規(guī)劃措施與城市農(nóng)業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等多種氣候適應(yīng)措施有機(jī)結(jié)合，使哥本哈根市實現(xiàn)了“1+1 大于2”的城市洪澇災(zāi)害應(yīng)對效果。

高溫?zé)崂讼碌某鞘袘?yīng)對

氣候變暖，導(dǎo)致極端高溫?zé)崂颂鞖忸l發(fā)。2022 年，極端高溫?zé)崂颂鞖鈱?dǎo)致供應(yīng)美國10%電力的水電發(fā)電站因水位下降而失去了發(fā)電能力；在歐洲，高溫導(dǎo)致西班牙2 214 人死亡，黃金水道萊茵河大部分河段失去通航能力，并引發(fā)了一場過火面積達(dá)66 萬公頃的山火。2023 年夏季全球高溫依舊，地球經(jīng)歷了近百年來最熱的5 月份，以及近12 萬年以來最熱的7 月份。更值得擔(dān)憂的是，極端高溫還導(dǎo)致赤道太平洋中東部海域海水異常升溫，引爆了新一輪的厄爾尼諾現(xiàn)象，這意味著未來地球?qū)⒏友谉岷透稍铩?/p>

受“熱島效應(yīng)”影響，極端高溫?zé)崂颂鞖鈱Τ鞘械奈：Ω?。為?yīng)對其威脅，全球不同城市采取了多種應(yīng)對措施。2023 年7 月6 日，西班牙《國家報》全面梳理了西班牙各城市對高溫氣候的應(yīng)對措施，具體包括：（1）為熱浪命名。以往，人類只對臺風(fēng)（颶風(fēng)）命名，但自2022 年以來，塞維利亞市就一直給那些可能給當(dāng)?shù)鼐用駧斫】低{的“熱浪”命名，以此來警醒普通公眾及時、主動地采取降溫措施。（2）極端溫度下避暑休閑設(shè)施優(yōu)惠。薩拉戈薩市的公共游泳池票價在4～4.7歐元，但在極端溫度下，當(dāng)?shù)厥姓木用癖Ｗo(hù)計劃就會啟動——泳池票價自動減半。此外，巴塞羅那市正在不斷完善其氣候避難場所網(wǎng)絡(luò)，并將相關(guān)信息及時發(fā)布給公眾。（3）繪制陰影地圖。薩拉戈薩市利用空間數(shù)據(jù)平臺向全市居民提供街道乘涼地點指南，同時發(fā)布不同建筑物在特定日期和時間的陰影位置，以幫助人們合理規(guī)劃出行路線等。（4）提供飲用和降溫用水。不少西班牙城市都在街頭提供免費的水源，幫助人們在高溫天氣飲用或降溫。（5）建設(shè)街道遮陽棚。對一些缺乏綠色植被遮陰的街道，塞維利亞市專門建設(shè)和安裝了可伸縮的遮陽棚。（6）可降溫屋頂。馬德里一座倉庫安裝了可降溫屋頂，它采用反射率更高的白色作為材料，來減少倉庫屋頂?shù)臒崃课?。?）提高城市綠化水平。西班牙不少城市正在重新改造城市空間，加大綠化面積，借助綠色植物遮陰避涼，構(gòu)建城市涼爽的“小氣候”。（8）充分利用雨水。雨水能有效降低地表溫度，但不滲水的城市地面和污水處理系統(tǒng)會加速雨水及其降溫效應(yīng)的消失。為此，不少西班牙城市正在建設(shè)可持續(xù)的城市排水系統(tǒng)，收集雨水并將其輸送至地下以保持地面濕潤涼爽，從而大幅降低城市溫度。

除西班牙外，世界其他國家也因地制宜，探索和踐行了其他多樣高溫應(yīng)對措施。荷蘭鹿特丹市一直面臨著極端降雨和高溫的雙重侵襲，為此該市正在居民社區(qū)大力推行“綠色屋頂”計劃。“綠色屋頂”不僅能幫助建筑物保溫隔熱，還能有效積蓄雨水，提升城市生態(tài)韌性。法國正在推行“涼島計劃”，即行人步行7 分鐘就能找到一個納涼降溫的場所。降低城市建筑溫度的另一個有效方法是提高外表反射率，最直接簡單有效的方法是將建筑物外表涂色變“淺”（如白色）。2020年東京奧運會期間，日本就為馬拉松賽道涂上了淺色反光涂料，以便為選手降溫。

對城市居民而言，更直接的降溫措施是空調(diào)。但空調(diào)在給我們帶來舒適、涼爽的同時，也會產(chǎn)生大量的能源消耗，間接增加碳排放。為此，我國不少地方開始嘗試一種新的更為高效、節(jié)能、環(huán)保的制冷方式——集中制冷。集中制冷是在一定區(qū)域內(nèi)，設(shè)立一個或多個能源站集中制備冷水或冷氣，通過管道網(wǎng)絡(luò)輸送至各個建筑物的新型制冷方式。集中制冷在節(jié)能效果上與集中供暖基本類似，它通過規(guī)模效應(yīng)以及更為先進(jìn)的技術(shù)顯著提升制冷效率，有效降低碳排放量。研究發(fā)現(xiàn)，集中制冷的能源消耗要比空調(diào)分散式制冷減少30%以上。除節(jié)約能源外，集中制冷還能充分利用峰谷電價差異和蓄冷技術(shù)降低運營成本。廣州大學(xué)城是目前全球最大的集中供冷項目，覆蓋了大學(xué)城內(nèi)10 所高校500 萬平方米的建筑，該項目一年能減少16 萬噸二氧化碳排放。三亞海棠灣是國內(nèi)首個海水源熱泵集中供冷項目，該項目每年能減少7.6 萬噸二氧化碳排放。

干旱缺水城市的自救

氣候變暖會進(jìn)一步破壞全球水熱平衡，極端高溫、熱浪氣候也會進(jìn)一步加劇部分地區(qū)的水資源危機(jī)。干旱、缺水雖不是影響城市發(fā)展的直接氣候災(zāi)害，但它作為極端高溫?zé)崂藲夂虻拇紊鸀?zāi)難，同樣會對人口密集的城市發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。2023 年聯(lián)合國大學(xué)發(fā)布的《2023 年全球水安全評估報告》指出，目前全球有23個國家（16 個最不發(fā)達(dá)國家和7 個小島嶼發(fā)展中國家）面臨的水安全問題最為嚴(yán)重。非洲聯(lián)盟、聯(lián)合國非洲經(jīng)濟(jì)委員會、非洲發(fā)展銀行聯(lián)合發(fā)布的《非洲2025 年水展望》預(yù)測，到2025 年，非洲地區(qū)將有2.3 億人陷入嚴(yán)重缺水困境。為應(yīng)對水資源短缺問題，以色列、新加坡以及非洲等國家和地區(qū)結(jié)合自身實際探索出了解決缺水問題的新路徑，值得全球其他國家借鑒和參考。

以色列國土面積60%都是沙漠，年降水量僅200毫米，是傳統(tǒng)意義上的缺水國家。但以色列卻通過技術(shù)創(chuàng)新，不僅實現(xiàn)了本國的用水自由，還向鄰國出口水資源。一方面，以色列利用自身靠海優(yōu)勢，大力發(fā)展海水淡化技術(shù)，目前已建成5 座年產(chǎn)淡水6 億立方米的大型海水淡化工廠，占全國總用水量的三分之一。由于技術(shù)先進(jìn)，其海水淡化成本僅為0.45 歐元/立方米。以色列計劃到21 世紀(jì)中葉，用淡化海水滿足本國100%的居民生活用水。另一方面，以色列還積極開展水資源循環(huán)利用，該國85%的污水都能被有效回收，這一比例居全球首位。經(jīng)回收處理后的生活污水，又能滿足該國50%以上的農(nóng)業(yè)用水。在農(nóng)業(yè)方面，以色列大力推廣滴灌技術(shù)，這又幫助該國節(jié)省了50%以上的農(nóng)業(yè)水資源。

新加坡是一個城市型島國，受國土所限，該國內(nèi)部河流短小難以蓄水，人均水資源占有量僅為211 立方米，不足全球平均水平的1/40，居世界倒數(shù)第二位。新加坡一半水資源都依賴馬來西亞進(jìn)口。為保障本國的水安全，新加坡高度重視雨水、新生水，并大力發(fā)展海水淡化技術(shù)，以逐步降低對進(jìn)口水的依賴。具體包括：第一，加強(qiáng)雨水循環(huán)利用。新加坡地處赤道附近，屬熱帶雨林氣候，年降水量達(dá)2 400 毫米，豐沛的降雨為新加坡了解決水資源問題提供了有利條件。為此新加坡在全國三分之二的國土范圍內(nèi)設(shè)置了大量集水池，實現(xiàn)了雨水分離、收集和再循環(huán)利用。第二，是推廣新生水。所謂的新生水就是污水經(jīng)處理后的再生水。新加坡的再生水主要用于工業(yè)生產(chǎn)，目前該國5 座再生水廠能滿足全國40%以上的工業(yè)用水，新加坡計劃到2030 年將這一比例繼續(xù)提升至50%以上。第三，發(fā)展海水淡化。新加坡四面環(huán)海的地理優(yōu)勢，為海水淡化奠定了基礎(chǔ)。目前新加坡已經(jīng)建成了4 座大型海水淡化工廠，能滿足全國30%的用水需求。

非洲北部撒哈拉沙漠地區(qū)、西非以及西亞等地的水資源危機(jī)同樣非常嚴(yán)峻。為應(yīng)對水資源短缺危機(jī)，這些國家除發(fā)展海水淡化技術(shù)、加強(qiáng)水資源循環(huán)利用外，還推出了修建大壩、開采地下水、跨流域調(diào)水等措施和手段。但這些措施也產(chǎn)生一些負(fù)面效應(yīng)。比如在降水稀少的地區(qū)修筑大壩或者開展跨流域調(diào)水，會引發(fā)國際性河流水資源爭端。比如，約旦政府在約旦河上修筑了11 座大壩，導(dǎo)致約旦河注入死海的徑流量越來越小，加速了死海消亡。以色列憑借本國相對完善的輸水管網(wǎng)，大量抽調(diào)加利利湖淡水資源，事實上侵害了沿湖周邊其國居民的用水權(quán)。

總體來看，全球干旱缺水城市解決水資源危機(jī)的基本思路是開源節(jié)流，即通過節(jié)水農(nóng)業(yè)、水資源循環(huán)利用等手段降低水資源消耗，實現(xiàn)“節(jié)流”；通過積蓄雨洪水、海水淡化、跨區(qū)域調(diào)水、開采地下水等方式實現(xiàn)區(qū)域水資源的“開源”。

我國城市應(yīng)對極端氣候的舉措

我國是世界上受氣候變暖危害較大的國家之一。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2001—2020 年，對我國影響最大的氣象災(zāi)害是極端降雨和洪澇，共給我國造成了1 687.6 億元損失，直接受災(zāi)人數(shù)超1 億人次。為減少極端氣候?qū)Τ鞘械呢?fù)面影響，近年來國務(wù)院及各部委出臺了包括《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》《城市適應(yīng)氣候變化行動方案》《國家適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略2035》等在內(nèi)的一系列旨在提升城市氣候適應(yīng)能力的方案和戰(zhàn)略規(guī)劃，對我國城市增強(qiáng)極端氣象災(zāi)害抵御能力做出了具體部署和指導(dǎo)意見?？傮w來看，我國城市在應(yīng)對極端氣候方面主要采取了以下三方面舉措。

第一，加強(qiáng)氣象災(zāi)害監(jiān)測及早期預(yù)警能力。我國城市在規(guī)劃建設(shè)之初就將氣候變化、氣象災(zāi)害因素考慮在內(nèi)，在城市建設(shè)過程當(dāng)中不斷加大氣象、水文、排水管網(wǎng)、氣象避難場所等建設(shè)，不斷織密氣象災(zāi)害預(yù)防網(wǎng)絡(luò)，制定氣象災(zāi)害預(yù)案，并加強(qiáng)災(zāi)害預(yù)演提升城市應(yīng)對突發(fā)氣象災(zāi)害能力。

第二，提高城市重要保障設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。城市供水、排水、供電、信息通信、交通等系統(tǒng)是城市健康運轉(zhuǎn)的基本保障，為提高城市抵御災(zāi)害能力，我國正不斷提高這些重要基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。特別是面對我國雨帶北移、北方降水增多的現(xiàn)實情況，我國不少北方城市已經(jīng)開始改造和優(yōu)化城市排水管網(wǎng)，以提高洪澇災(zāi)害防御能力。

第三，推動灰色設(shè)施向綠色設(shè)施轉(zhuǎn)變，建設(shè)更具韌性城市。2015 年我國出臺了推進(jìn)海綿城市建設(shè)的規(guī)劃部署，各大城市加強(qiáng)了管渠、泵站等灰色排水設(shè)施建設(shè)和改造。近年來為降低成本，充分發(fā)揮綠色生態(tài)服務(wù)功能，我國城市開始重視綠色設(shè)施建設(shè)，包括屋頂花園、建筑垂直綠化、城市綠地、社區(qū)花園、可滲透路面、河湖濕地等，借助這些“綠色海綿”降低城市熱島效應(yīng)，提升城市抵御雨洪能力。