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摘要: 气候变化对人口与财富密集的大城市的影响十分强烈。对北京而言,气候变化对水资源、城市交通、人居环境等领域的影响最大。适应型城市要以建设韧性城市为目标,支持适度、无悔、低碳为原则。适应业已变化的气候,其发展战略要考虑在城市生命线、防灾减灾体系、城市规划、水资源和社会防护体系等方面提高适应能力。
关键词:韧性城市;低碳发展;统筹兼顾;发展规划
中图分类号:X43;F205
减缓和适应是应对气候变化的两个重要方面,减缓是一项长期而艰巨的任务,而适应则更为现实和直接。适应气候变化是应对已经发生的全球气候变化的无悔选择,是各国政府正在积极践行的应对气候变化的重要行动。《中国气候变化国家方案》将适应气候变化作为应对气候变化的重点领域之一,《国家“十二五”规划》提出“坚持减缓和适应气候变化并重”,并将“制定国家适应气候变化总体战略”作为“增强适应气候变化的能力”的重要内容。
城市既是人口和财富高度密集的地区,也是全球气候变化灾害风险的高发区域[1],城市是适应气候的重要领域。北京是全国的政治经济和文化中心,在1.6万平方公里的有限土地上,承载着2000多万人口和大量的物质财富。近年来,快速增长的人口和物质财富,密集规划的建筑和交通,使得北京在极端气候灾害的侵袭下日益暴露出脆弱的一面。北京市2012年“7.21”暴雨,造成了79人死亡的特别重大事故。财产损失高达116.4亿元。城市管理者和社会公众从灾害应急管理到城市规划,从基础设施的历史欠账到城市居民的防灾意识,进行了多方面的反思。实际上,气候变化风险的不确定性和复杂性,使得城市管理者越来越难以应对突发的极端灾害带来的城市风险,城市公共治理和社会管理能力面临着日益巨大的挑战,如何适应业已变化的气候,成为城市管理者不得不认真思考的现实问题。
一、气候变化影响北京发展的敏感领域
气候变化的一个重要表现特征是极端天气增多。气候与某种天气事件的概率分布有关。当某地的气候状态严重偏离其平均态时,就可以认为是不易发生的气候事件。在统计意义上,不容易发生的值(事件)就可以称为极端值(事件)。事实上,大范围暴雨洪涝、长期干旱、台风、暴风雪、低温冷害、热浪等都可以看成极端气候事件。
目前,北京降水的次数在减少,但降雨强度在增加。同时,北京的极端高温也在增加的趋势[2]。极端气候事件频现,既有全球气候变化的大背景,也有城市化加速的原因。
北京市人口集中、建筑林立、商家云集、各种活动频繁,城市的现代化程度高,因此,城市的正常运行对其生命线系统(供电、供水、供燃气及交通、通信等)的依赖性明显,而城市生命线系统在自然灾害面前的易损性也十分明显,灾害造成生命线系统的故障会直接影响城市功能运行,甚至社会不稳定。随着经济和社会的发展,气象灾害在城市造成经济损失的绝对值越来越加大。北京市因气象灾害造成的经济损失,年均在10亿元以上[3]。
(一)水资源
北京河流水系众多,分属于海河流域的大清河、永定河、北运河、潮白河、蓟运河5大水系。北京的水源主要由地表水、地下水、境外调水和再生水构成。年均可利用水资源41亿立方米。北京市是水资源严重短缺的特大城市,人均水资源量是全国平均水平的8%,世界人均量的1/30,远低于联合国划定人均1000立方米的缺水下限。气候变化加剧北京的水资源的安全风险。
强降水事件发生频率增加,加大了城市内涝风险和市政排水压力,严重时会导致城区雨水排水系统瘫痪,对城市基础设施、居民生活生产造成严重的破坏和影响;同时大量径流污染物短时间溢流排放会对城市河流水质产生重大冲击,受纳水体污染从而破坏水生生物的栖息地。此外,未经有效处理的径流雨水排入水源地,使城市供水受到污染而威胁人类健康。全球进入暖期后气候变暖再加上城市热岛效应,会直接增加居民对水的需求,进而加剧水资源供需紧张的矛盾。在干旱季节更容易引发大范围的缺水压力,会出现景观水体和园林绿化用水与人争水的威胁,加重地下水超采和水土流失问题,依靠地下水应急补充水资源缺口,将会引起地面沉降或其他更为严重的影响。
(二)城市生命线
城市生命线系统是指维持城市居民生活和生产活动所必不可少的交通、能源、通信、给排水等城市基础设施。大雾、大风、暴雨、降雪、雷暴等灾害性天气对交通运输都会造成严重的后果。气候变化引起的天气事件增加,加上城市交通流量的增大和现代高速交通设施的大量建成使用,灾害性天气引发交通事故的风险不断叠加和放大。一场小雨或小雪,就足以让原来拥堵不堪的城市交通陷入瘫痪。2001年12月7日,一场1.8毫米的小雪致使北京的地面交通大面积瘫痪,乘车出行的人在路上耗费时间比平时增加5到10倍,大批旅客未能正点赶到机场与火车站。
随着城市高层建筑和现代化通讯设备的增多,又由于城市热岛强度增大导致对流性天气增多,北京城区年雷暴日数不断增加,夏季尤多。感应雷对广泛使用的电子产品的危害日益严重,通讯交通等设备安全受到威胁。
随着全球变暖,极端天气事件发生频率增加,随着北京城市化进程的加快,不透水地面大幅度增加,致使相同降雨条件下的径流系数增大,洪峰提前,洪量增大,城市暴雨造成的内涝积水现象时有发生,对城市排水和河道行洪构成巨大的压力,也威胁着城市安全。2012年7月21日暴雨造成的巨大灾害就是因为城市排水管网不能满足极端天气的压力酝成的恶果。
(三)城市人居环境和居民生活
气候与环境变化对城市居民生活的影响尤为显著。气候变暖还会加剧热岛效应、城市污染、交通拥堵等“城市病”,给城市居民的生活和健康带来不利影响,主要表现在加剧城市能源与电力消费需求、加剧热岛效应等城市环境问题、恶化人居环境、威胁城市安全运行、增加生活成本、损害人体健康等。
首先,高温、寒潮等极端天气变化日益频繁,导致城市居民对生活用电、用水的需求不断增加,使得城市电力、供水、供暖等公共事业部门的供需矛盾不断加剧。气候条件对能源电力需求的影响众所周知。研究表明,城市气象条件与用电量有着明显的相关性。由于人民生活水平正在迅速提高,空调等取暖和降温设施日益广泛使用,能源需求对气候变化的敏感性更加显著。就电力需求而言,尽管社会经济发展使用电量呈增长趋势,但气候变化使这种主要趋势产生明显波动。 其次,热岛效应、雾霾等新的城市环境问题导致居民生活和健康受到不利影响。热岛效应会在人口与建筑密集的地区形成,对中心城区的影响远远大于农村和郊区。据统计,近100年来,全球年平均气温上升了0.7℃,而大城市的平均气温上升了2℃~3℃。热岛效应对城市生态和人居环境都有较大的影响。城市高温会引发各种慢性病和传染病,使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升,死亡率明显增加。此外,高温还会加剧大气中的光化学污染,进一步伤害人体健康。由于城市地区人们的居住环境比较狭小,带菌者和污染物容易传播,城市热岛效应的增强容易成为瘟疫流行和疾病传播的温床。第一,热岛效应造成城市气候和物候失常,极端天气事件增多,如雷电、暴雨频率和强度增加,造成局部地区的水灾及道路破坏、交通阻塞、电力中断等,严重影响城市社会经济的正常运转。第二,热岛效应增加了居民夏季用电量和用水量,会加剧城市的水资源危机。第三,热岛效应造成高温热浪和城市污染加剧,直接危害人们的身体健康。医学研究表明,环境温度与人体的生理活动密切相关,北京就存在着季节性明显的热岛效应,其中,1月、12月份最强,6~8月最弱。
(四)人体健康和公共卫生
已有的研究表明,气候变化对我国血吸虫病、疟疾、登革热等水传播性疾病和虫媒性传染病传播范围和程度的影响较大[4]。对城市地区而言,气候变化对人体健康和公共卫生的影响通过高温、热浪、寒潮等天气事件为诱导源。多项研究证实,人群死亡事件有“热阈”和“冷阈”现象。夏季当气温升高或冬季气温降低到某一临界值时,发病或死亡人数有剧增的现象,前者称为“热阈”,后者称为“冷阈”。其中冬季寒冷的影响比夏季高温要明显的多[5]。热浪可以导致死亡率在短期内升高。如果热浪频率和密度升高,那么相应的死亡和严重疾病的危险性也增高。在极端高热天气中,大多数和高温相关的超额死亡的人都患有疾病,如心血管疾病和呼吸系统疾病。老人、幼儿、身体虚弱的人和慢性病患者都是会被影响的高度危险人群。寒潮影响人体健康主要发生在户外,比如酗酒者、流浪者、温带和寒带气候的户外工作者,还有老年人。气候变化可引起社会制度变化,食物及营养供给、人口数量增加也是影响人类健康的重要因素[4]。
二、城市适应气候变化的目标:韧性城市
现代城市气候风险加剧的根源,除了气候变化的原因之外,城市过度发展也是导致城市脆弱性加剧的原因。对此,需要将适应气候变化、减少气候风险要深入到城市管理的理念和实践之中,构建韧性城市。
韧性城市(Resilient City)也可称为适应型城市,要求通过政策、机制设计和人财物等资源配置,能够更加灵活地应对气候变化、管理气候风险。这种灵活应对的能力,不仅包括气候风险的防护能力,也包括快速恢复、可持续发展,以及挖掘新的发展机遇的能力。可见,适应型城市是一个比风险管理、防灾减灾更加综合,更具战略性和前瞻性的概念,这一理念必须体现在传统的城市规划和发展决策过程中[6]。
建设韧性城市就是要通过各种立法、政策,或者资金、技术的投入,或者资源的有效分配,使得城市的薄弱环节,如脆弱部门、脆弱群体、脆弱基础设施等,具有抵御、防范气候风险的能力。软防护能力包括气候保护的社会政策,如减贫、社会保障、公共卫生服务等;硬件方面包括气候防护基础设施,如供排水、交通、能源电力等生命线工程,以及防洪工程、疫病监测、预报预警、应急通讯、救灾物资储备库和避难场所等。
建设韧性城市又可分为具体的目标。城市生命线安全:保障气候变化情景下能源电力、交通、通讯、供排水等城市生命线的安全及风险抗衡能力,确保城市运行安全;防灾减灾能力:提高预报预警和应急能力,减小极端天气/气候灾害影响及社会经济损失;水资源安全:合理利用水资源、保护水资源和水环境,合理开发利用地下水,确保水源安全、供水安全、水环境安全、防洪安全;生态宜居城市:减小城市热岛效应、改善城市生态,增进人居环境舒适性;健康和谐城市:确保气候风险下的公共卫生防护能力,减小因为气候和环境变化引发的疫病流行、健康损失,保障国民健康生活;增进社会公平,确保城市脆弱群体的健康与安全。
三、城市适应气候变化应坚持的原则
城市适应气候变化应坚持的原则是统筹兼顾原则、无悔、适度原则与低碳原则。
(一)统筹兼顾原则
适应气候变化战略应该与城市总体发展战略以及各部门、各行业发展战略相衔接。适应气候战略要融入到城市经济、社会、政治、文化、生态环境建设等各个方面。经济建设方面要充分考虑气候变化和极端气候存在的风险;社会建设方面,主要是根据气候变化不断发展的事实和出现的新问题,和谐发展各项事业,统筹城乡、各部门的适应战略;文化方面,要特别强调生态文明和人与自然的和谐相处;生态环境建设方面,要尊重自然规律,利用自然功能,增强适应气候变化能力。
(二)无悔、适度原则
气候变化具有很大的不确定性,适应气候变化措施必须遵循实用的原则,要充分考虑气候变化的不确定性和适应成本因素,优先采取无悔措施,增强适应的针对性、适度性、灵活性和多样性。必须确保所有措施除了增强适应气候变化能力外,还会对城市美化建设、城市生态环境建设、城市基础设施服务水平的提升、城市低碳发展产生积极影响。
(三)低碳原则
要统筹考虑气候变化的减缓战略和适应战略,在实施适应战略时,要科学评估适应措施的碳排放特征,要规划和实施低碳性绿色措施,既要确保适应性措施的长期有效性,又要确保在实施适应战略时不对减缓战略以及城市生态环境产生负面影响。
四、适应战略选择
就北京城市区域而言,气候脆弱程度最强的几个领域主要有上述几个方面,即:城市水资源、城市生命线、人居环境、人体健康等。制定适应战略时,从无悔适度的原则出发,应各关键领域实施气候变化的战略对策如下:
(一)实行最严格的水资源保护政策,开源节流,建设节水城市 在此过程中,需要适应气候变化,转变水资源管理思路;加强基础设施建设,增强水资源调配能力;强化非常规水源利用,实现多种水源综合配置;加速水资源管理信息系统建设。
1.适应气候变化,转变水资源管理思路
充分认识和主动适应气候变化的影响,推进水资源管理思路和理念转变,科学评估气候变化对于水资源演变的影响,搞好流域和区域水资源优化配置,提高对水资源时空调控能力;强化用水需求和用水管理,全面建设节水型社会,不断提高用水效率和效益;实施最严格的水资源管理和保护,维护水资源的可再生性。
2.加强基础设施建设,增强水资源调配能力
完善调控基础设施,加快调水工程建设,增强水资源时空调配能力。编制南水北调工程完成后与本地区水资源的联合调度方案及上游水源地严重干旱缺水时的应急预案。改进和推广海水淡化技术,条件成熟时在邻近沿海地区建立大型海水净化——淡化——输送系统,补给北京东部地区的工业用水。部分恢复京南湿地,建设西郊与房山东部地下水库,利用丰水年回灌地下水,同时择机兴建张坊水库,以解决南水北调缺少蓄水调节库的问题。
3.强化非常规水源利用,实现多种水源综合配置
建立城市和农村的水循环利用体系,充分利用河道湖泊等调节条件,提高再生水的利用水平;加强洪水的预测分析和优化调度,加大洪水资源利用;改造利用地下室蓄积雨水。将现有广场、停车场和建筑物之间的空地分批改造为透水地面,在不影响交通和景观的前提下,利用透水地面的空隙种植矮草以拦蓄雨洪和补给地下水。加强海水淡化技术开发和利用。完善多种水源的统一配置和调度系统。
4.加速水资源管理信息系统建设
在进一步完善水资源监测和评估的同时,大力加强对社会取水、输水、用水和排水的监测,建立和完善水循环监测与评估体系,大力推进水资源管理信息系统建设,为水资源管理提供可靠的信息和决策支持。
(二)提高城市生命线应对气候变化的能力,建立城市生命线的气象保障服务
对供电、供水、供气、通讯等生命线系统重大工程建设进行气象灾害风险评估,对新建的城市生命线进行气候可行性论证;根据北京市气候特点和变化趋势,调整完善城市生命线工程的建设和运行标准,提高交通、供水、供电、通讯等基础设施适应气候变化能力。例如,利用最新资料重新计算我市暴雨强度的重现期,并以此作为城市排水系统设计参数,加强城市排水系统改造和日常疏通维护,保证城市排水系统在暴雨袭击时正常运转。
建立城市生命线的气象服务保障系统,定期和不定期向供水企业、电力企业、通讯企业和燃气企业发布灾害性天气预警信息,并向他们提供中长期气候预估,帮助他们做好灾害天气应急预案。
(三)把适应气候变化纳入城市发展规划,建设低碳适应型宜居城市
把适应气候变化纳入城市发展规划,建设低碳适应型宜居城市需要注意以下几点:一是将适应气候变化纳入城市发展规划,建立适应型城市;二是协同考虑城市适应气候变化、生态环境保护和低碳发展等多重目标,提高城市宜居水平;三是建立城市气象灾害预警及应急体系。
1.将适应气候变化纳入城市发展规划,建立适应型城市
城市发展规划是城市发展的指南,适应气候变化就要在城市规划中充分考虑气候因素,在产业布局、人口、建筑等各个方面把气候风险管理纳入其中。一些西方学者认为,中国城市规划要适应气候变化和宜居,须做到三点:一是把城市规划与应对气候变化和可持续发展结合起来。二是把城市气候风险评估作为城市规划的前提。三是要建立有效的城市气候风险治理机制。
2.协同考虑城市适应气候变化、生态环境保护和低碳发展等多重目标,提高城市宜居水平
气候变化的协同管理是气候政策和城市发展政策的一个新的领域。在进行城市管理时要整合减排、适应、减灾、生态保护、社会参与等多个发展目标,以适应多目标下的风险决策过程。以城市绿地规划为例,廊道型、集中型、分散型等不同类型的绿地在生态服务、防灾避灾和减缓热岛效应等方面的效果各有不同,可根据北京市不同城市功能区的特点及需求合理规划设计。例如生态涵养区以适应为主,减排为辅;城市中心区适应与减缓并重,重要郊县小城镇功能拓展区以建立低碳型小城镇为主,在设计规划时预先考虑适应和低碳发展的需求等。在协同管理手段上,可以有多种不同的选择,例如生态建设与减排和适应的协同,可通过建设城市湿地,城市森林,水源涵养林,在城市建成区推广交通和建筑立体绿化,既能缓解城市热岛效应,又能应对城市水灾。在交通领域,可提升城市交通管理能力(如提高公铁航空等不同运输方式的接驳能力,减少能耗和交通阻塞);将适应理念和手段纳入绿色低碳生态社区建设;积极发展碳汇林、风电、垃圾发电等清洁发展机制项目;在水资源领域,可通过增加城市水道,城市水系自然改造,雨洪利用,中水回用,阶梯水价机制等多种措施促进资源可持续利用及防灾减灾。
3.建立城市气象灾害预警及应急体系
一是要建立并完善气象灾害综合监测系统。优化监测网布局,提高对灾害性天气的预测预报水平。可选择建设一些有针对性监测网,如热岛监测、高速公路监测天气监测网等。二是建立自动化程度高的灾害性天气预警服务系统,对城市大风、暴雨、冰雹、大雾、沙尘暴、降雪、高温热浪等突发性灾害天气进行预警。比如建立灾害性天气预警标准和预警信息发布平台,建立电视专用屏道、公共场所气象灾害发布预警塔等,使公众在短时间内接收到预警信息。三是建立突发气象灾害应急指挥系统。
(四)以人为本,提高公众身体素质,提升公共卫生服务水平
加强气候变化与人体健康关系的研究,提高医疗气象的研究和预警水平。注意监视和研究气候变化情景下,北京地区多发和常发传染病流行和爆发规律的变化,确定防治的重点。加强夏季多发传染病的预防和防治,如注意高温可能引起的疟疾等。注意南水北调可能带来的某些病原。
提高公众身体素质,增强抵御气候风险的能力。大力发展公民体育锻炼,增强人民体质,增强疾病抵御力。加大公众健康生活观念的教育,加强公众自我保护意识,促进不健康生活行为方式的改变。促进公众认识到气候变化对健康可能的影响,提高自我保护能力。
建立和完善气候变化对人体健康影响的监测、预警系统,为社会提供内容丰富、准确及时权威的疾病监测、评估、预测、预警。加强对脆弱人体、高危职业群体的监测和预警。提高公共卫生服务水平,加强疾病控制能力。
参考文献:
[1]IPCC. Climate Change: Impacts,Adaptation, and Vulnerability. [M].Cambridge: Cambridge University Press,2001.
[2]IPCC. Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation[M]. Cambridge: Cambridge University Press,2012.
[3]北京市科学技术协会.首都圈自然灾害与减灾对策[M].北京:气象出版社,1992.
[4]周晓农.气候变化与人体健康[J].气候变化研究进展,2010,(4).
[5]潘家华.气候变化对城市人居环境影响评价与适应对策分析[R].科技部, 2006.
[6]郑艳.适应型城市:将适应气候变化与气候风险管理纳入城市规划[J].城市发展研究,2012,(1).
(编辑:许丽丽)
关键词:韧性城市;低碳发展;统筹兼顾;发展规划
中图分类号:X43;F205
减缓和适应是应对气候变化的两个重要方面,减缓是一项长期而艰巨的任务,而适应则更为现实和直接。适应气候变化是应对已经发生的全球气候变化的无悔选择,是各国政府正在积极践行的应对气候变化的重要行动。《中国气候变化国家方案》将适应气候变化作为应对气候变化的重点领域之一,《国家“十二五”规划》提出“坚持减缓和适应气候变化并重”,并将“制定国家适应气候变化总体战略”作为“增强适应气候变化的能力”的重要内容。
城市既是人口和财富高度密集的地区,也是全球气候变化灾害风险的高发区域[1],城市是适应气候的重要领域。北京是全国的政治经济和文化中心,在1.6万平方公里的有限土地上,承载着2000多万人口和大量的物质财富。近年来,快速增长的人口和物质财富,密集规划的建筑和交通,使得北京在极端气候灾害的侵袭下日益暴露出脆弱的一面。北京市2012年“7.21”暴雨,造成了79人死亡的特别重大事故。财产损失高达116.4亿元。城市管理者和社会公众从灾害应急管理到城市规划,从基础设施的历史欠账到城市居民的防灾意识,进行了多方面的反思。实际上,气候变化风险的不确定性和复杂性,使得城市管理者越来越难以应对突发的极端灾害带来的城市风险,城市公共治理和社会管理能力面临着日益巨大的挑战,如何适应业已变化的气候,成为城市管理者不得不认真思考的现实问题。
一、气候变化影响北京发展的敏感领域
气候变化的一个重要表现特征是极端天气增多。气候与某种天气事件的概率分布有关。当某地的气候状态严重偏离其平均态时,就可以认为是不易发生的气候事件。在统计意义上,不容易发生的值(事件)就可以称为极端值(事件)。事实上,大范围暴雨洪涝、长期干旱、台风、暴风雪、低温冷害、热浪等都可以看成极端气候事件。
目前,北京降水的次数在减少,但降雨强度在增加。同时,北京的极端高温也在增加的趋势[2]。极端气候事件频现,既有全球气候变化的大背景,也有城市化加速的原因。
北京市人口集中、建筑林立、商家云集、各种活动频繁,城市的现代化程度高,因此,城市的正常运行对其生命线系统(供电、供水、供燃气及交通、通信等)的依赖性明显,而城市生命线系统在自然灾害面前的易损性也十分明显,灾害造成生命线系统的故障会直接影响城市功能运行,甚至社会不稳定。随着经济和社会的发展,气象灾害在城市造成经济损失的绝对值越来越加大。北京市因气象灾害造成的经济损失,年均在10亿元以上[3]。
(一)水资源
北京河流水系众多,分属于海河流域的大清河、永定河、北运河、潮白河、蓟运河5大水系。北京的水源主要由地表水、地下水、境外调水和再生水构成。年均可利用水资源41亿立方米。北京市是水资源严重短缺的特大城市,人均水资源量是全国平均水平的8%,世界人均量的1/30,远低于联合国划定人均1000立方米的缺水下限。气候变化加剧北京的水资源的安全风险。
强降水事件发生频率增加,加大了城市内涝风险和市政排水压力,严重时会导致城区雨水排水系统瘫痪,对城市基础设施、居民生活生产造成严重的破坏和影响;同时大量径流污染物短时间溢流排放会对城市河流水质产生重大冲击,受纳水体污染从而破坏水生生物的栖息地。此外,未经有效处理的径流雨水排入水源地,使城市供水受到污染而威胁人类健康。全球进入暖期后气候变暖再加上城市热岛效应,会直接增加居民对水的需求,进而加剧水资源供需紧张的矛盾。在干旱季节更容易引发大范围的缺水压力,会出现景观水体和园林绿化用水与人争水的威胁,加重地下水超采和水土流失问题,依靠地下水应急补充水资源缺口,将会引起地面沉降或其他更为严重的影响。
(二)城市生命线
城市生命线系统是指维持城市居民生活和生产活动所必不可少的交通、能源、通信、给排水等城市基础设施。大雾、大风、暴雨、降雪、雷暴等灾害性天气对交通运输都会造成严重的后果。气候变化引起的天气事件增加,加上城市交通流量的增大和现代高速交通设施的大量建成使用,灾害性天气引发交通事故的风险不断叠加和放大。一场小雨或小雪,就足以让原来拥堵不堪的城市交通陷入瘫痪。2001年12月7日,一场1.8毫米的小雪致使北京的地面交通大面积瘫痪,乘车出行的人在路上耗费时间比平时增加5到10倍,大批旅客未能正点赶到机场与火车站。
随着城市高层建筑和现代化通讯设备的增多,又由于城市热岛强度增大导致对流性天气增多,北京城区年雷暴日数不断增加,夏季尤多。感应雷对广泛使用的电子产品的危害日益严重,通讯交通等设备安全受到威胁。
随着全球变暖,极端天气事件发生频率增加,随着北京城市化进程的加快,不透水地面大幅度增加,致使相同降雨条件下的径流系数增大,洪峰提前,洪量增大,城市暴雨造成的内涝积水现象时有发生,对城市排水和河道行洪构成巨大的压力,也威胁着城市安全。2012年7月21日暴雨造成的巨大灾害就是因为城市排水管网不能满足极端天气的压力酝成的恶果。
(三)城市人居环境和居民生活
气候与环境变化对城市居民生活的影响尤为显著。气候变暖还会加剧热岛效应、城市污染、交通拥堵等“城市病”,给城市居民的生活和健康带来不利影响,主要表现在加剧城市能源与电力消费需求、加剧热岛效应等城市环境问题、恶化人居环境、威胁城市安全运行、增加生活成本、损害人体健康等。
首先,高温、寒潮等极端天气变化日益频繁,导致城市居民对生活用电、用水的需求不断增加,使得城市电力、供水、供暖等公共事业部门的供需矛盾不断加剧。气候条件对能源电力需求的影响众所周知。研究表明,城市气象条件与用电量有着明显的相关性。由于人民生活水平正在迅速提高,空调等取暖和降温设施日益广泛使用,能源需求对气候变化的敏感性更加显著。就电力需求而言,尽管社会经济发展使用电量呈增长趋势,但气候变化使这种主要趋势产生明显波动。 其次,热岛效应、雾霾等新的城市环境问题导致居民生活和健康受到不利影响。热岛效应会在人口与建筑密集的地区形成,对中心城区的影响远远大于农村和郊区。据统计,近100年来,全球年平均气温上升了0.7℃,而大城市的平均气温上升了2℃~3℃。热岛效应对城市生态和人居环境都有较大的影响。城市高温会引发各种慢性病和传染病,使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升,死亡率明显增加。此外,高温还会加剧大气中的光化学污染,进一步伤害人体健康。由于城市地区人们的居住环境比较狭小,带菌者和污染物容易传播,城市热岛效应的增强容易成为瘟疫流行和疾病传播的温床。第一,热岛效应造成城市气候和物候失常,极端天气事件增多,如雷电、暴雨频率和强度增加,造成局部地区的水灾及道路破坏、交通阻塞、电力中断等,严重影响城市社会经济的正常运转。第二,热岛效应增加了居民夏季用电量和用水量,会加剧城市的水资源危机。第三,热岛效应造成高温热浪和城市污染加剧,直接危害人们的身体健康。医学研究表明,环境温度与人体的生理活动密切相关,北京就存在着季节性明显的热岛效应,其中,1月、12月份最强,6~8月最弱。
(四)人体健康和公共卫生
已有的研究表明,气候变化对我国血吸虫病、疟疾、登革热等水传播性疾病和虫媒性传染病传播范围和程度的影响较大[4]。对城市地区而言,气候变化对人体健康和公共卫生的影响通过高温、热浪、寒潮等天气事件为诱导源。多项研究证实,人群死亡事件有“热阈”和“冷阈”现象。夏季当气温升高或冬季气温降低到某一临界值时,发病或死亡人数有剧增的现象,前者称为“热阈”,后者称为“冷阈”。其中冬季寒冷的影响比夏季高温要明显的多[5]。热浪可以导致死亡率在短期内升高。如果热浪频率和密度升高,那么相应的死亡和严重疾病的危险性也增高。在极端高热天气中,大多数和高温相关的超额死亡的人都患有疾病,如心血管疾病和呼吸系统疾病。老人、幼儿、身体虚弱的人和慢性病患者都是会被影响的高度危险人群。寒潮影响人体健康主要发生在户外,比如酗酒者、流浪者、温带和寒带气候的户外工作者,还有老年人。气候变化可引起社会制度变化,食物及营养供给、人口数量增加也是影响人类健康的重要因素[4]。
二、城市适应气候变化的目标:韧性城市
现代城市气候风险加剧的根源,除了气候变化的原因之外,城市过度发展也是导致城市脆弱性加剧的原因。对此,需要将适应气候变化、减少气候风险要深入到城市管理的理念和实践之中,构建韧性城市。
韧性城市(Resilient City)也可称为适应型城市,要求通过政策、机制设计和人财物等资源配置,能够更加灵活地应对气候变化、管理气候风险。这种灵活应对的能力,不仅包括气候风险的防护能力,也包括快速恢复、可持续发展,以及挖掘新的发展机遇的能力。可见,适应型城市是一个比风险管理、防灾减灾更加综合,更具战略性和前瞻性的概念,这一理念必须体现在传统的城市规划和发展决策过程中[6]。
建设韧性城市就是要通过各种立法、政策,或者资金、技术的投入,或者资源的有效分配,使得城市的薄弱环节,如脆弱部门、脆弱群体、脆弱基础设施等,具有抵御、防范气候风险的能力。软防护能力包括气候保护的社会政策,如减贫、社会保障、公共卫生服务等;硬件方面包括气候防护基础设施,如供排水、交通、能源电力等生命线工程,以及防洪工程、疫病监测、预报预警、应急通讯、救灾物资储备库和避难场所等。
建设韧性城市又可分为具体的目标。城市生命线安全:保障气候变化情景下能源电力、交通、通讯、供排水等城市生命线的安全及风险抗衡能力,确保城市运行安全;防灾减灾能力:提高预报预警和应急能力,减小极端天气/气候灾害影响及社会经济损失;水资源安全:合理利用水资源、保护水资源和水环境,合理开发利用地下水,确保水源安全、供水安全、水环境安全、防洪安全;生态宜居城市:减小城市热岛效应、改善城市生态,增进人居环境舒适性;健康和谐城市:确保气候风险下的公共卫生防护能力,减小因为气候和环境变化引发的疫病流行、健康损失,保障国民健康生活;增进社会公平,确保城市脆弱群体的健康与安全。
三、城市适应气候变化应坚持的原则
城市适应气候变化应坚持的原则是统筹兼顾原则、无悔、适度原则与低碳原则。
(一)统筹兼顾原则
适应气候变化战略应该与城市总体发展战略以及各部门、各行业发展战略相衔接。适应气候战略要融入到城市经济、社会、政治、文化、生态环境建设等各个方面。经济建设方面要充分考虑气候变化和极端气候存在的风险;社会建设方面,主要是根据气候变化不断发展的事实和出现的新问题,和谐发展各项事业,统筹城乡、各部门的适应战略;文化方面,要特别强调生态文明和人与自然的和谐相处;生态环境建设方面,要尊重自然规律,利用自然功能,增强适应气候变化能力。
(二)无悔、适度原则
气候变化具有很大的不确定性,适应气候变化措施必须遵循实用的原则,要充分考虑气候变化的不确定性和适应成本因素,优先采取无悔措施,增强适应的针对性、适度性、灵活性和多样性。必须确保所有措施除了增强适应气候变化能力外,还会对城市美化建设、城市生态环境建设、城市基础设施服务水平的提升、城市低碳发展产生积极影响。
(三)低碳原则
要统筹考虑气候变化的减缓战略和适应战略,在实施适应战略时,要科学评估适应措施的碳排放特征,要规划和实施低碳性绿色措施,既要确保适应性措施的长期有效性,又要确保在实施适应战略时不对减缓战略以及城市生态环境产生负面影响。
四、适应战略选择
就北京城市区域而言,气候脆弱程度最强的几个领域主要有上述几个方面,即:城市水资源、城市生命线、人居环境、人体健康等。制定适应战略时,从无悔适度的原则出发,应各关键领域实施气候变化的战略对策如下:
(一)实行最严格的水资源保护政策,开源节流,建设节水城市 在此过程中,需要适应气候变化,转变水资源管理思路;加强基础设施建设,增强水资源调配能力;强化非常规水源利用,实现多种水源综合配置;加速水资源管理信息系统建设。
1.适应气候变化,转变水资源管理思路
充分认识和主动适应气候变化的影响,推进水资源管理思路和理念转变,科学评估气候变化对于水资源演变的影响,搞好流域和区域水资源优化配置,提高对水资源时空调控能力;强化用水需求和用水管理,全面建设节水型社会,不断提高用水效率和效益;实施最严格的水资源管理和保护,维护水资源的可再生性。
2.加强基础设施建设,增强水资源调配能力
完善调控基础设施,加快调水工程建设,增强水资源时空调配能力。编制南水北调工程完成后与本地区水资源的联合调度方案及上游水源地严重干旱缺水时的应急预案。改进和推广海水淡化技术,条件成熟时在邻近沿海地区建立大型海水净化——淡化——输送系统,补给北京东部地区的工业用水。部分恢复京南湿地,建设西郊与房山东部地下水库,利用丰水年回灌地下水,同时择机兴建张坊水库,以解决南水北调缺少蓄水调节库的问题。
3.强化非常规水源利用,实现多种水源综合配置
建立城市和农村的水循环利用体系,充分利用河道湖泊等调节条件,提高再生水的利用水平;加强洪水的预测分析和优化调度,加大洪水资源利用;改造利用地下室蓄积雨水。将现有广场、停车场和建筑物之间的空地分批改造为透水地面,在不影响交通和景观的前提下,利用透水地面的空隙种植矮草以拦蓄雨洪和补给地下水。加强海水淡化技术开发和利用。完善多种水源的统一配置和调度系统。
4.加速水资源管理信息系统建设
在进一步完善水资源监测和评估的同时,大力加强对社会取水、输水、用水和排水的监测,建立和完善水循环监测与评估体系,大力推进水资源管理信息系统建设,为水资源管理提供可靠的信息和决策支持。
(二)提高城市生命线应对气候变化的能力,建立城市生命线的气象保障服务
对供电、供水、供气、通讯等生命线系统重大工程建设进行气象灾害风险评估,对新建的城市生命线进行气候可行性论证;根据北京市气候特点和变化趋势,调整完善城市生命线工程的建设和运行标准,提高交通、供水、供电、通讯等基础设施适应气候变化能力。例如,利用最新资料重新计算我市暴雨强度的重现期,并以此作为城市排水系统设计参数,加强城市排水系统改造和日常疏通维护,保证城市排水系统在暴雨袭击时正常运转。
建立城市生命线的气象服务保障系统,定期和不定期向供水企业、电力企业、通讯企业和燃气企业发布灾害性天气预警信息,并向他们提供中长期气候预估,帮助他们做好灾害天气应急预案。
(三)把适应气候变化纳入城市发展规划,建设低碳适应型宜居城市
把适应气候变化纳入城市发展规划,建设低碳适应型宜居城市需要注意以下几点:一是将适应气候变化纳入城市发展规划,建立适应型城市;二是协同考虑城市适应气候变化、生态环境保护和低碳发展等多重目标,提高城市宜居水平;三是建立城市气象灾害预警及应急体系。
1.将适应气候变化纳入城市发展规划,建立适应型城市
城市发展规划是城市发展的指南,适应气候变化就要在城市规划中充分考虑气候因素,在产业布局、人口、建筑等各个方面把气候风险管理纳入其中。一些西方学者认为,中国城市规划要适应气候变化和宜居,须做到三点:一是把城市规划与应对气候变化和可持续发展结合起来。二是把城市气候风险评估作为城市规划的前提。三是要建立有效的城市气候风险治理机制。
2.协同考虑城市适应气候变化、生态环境保护和低碳发展等多重目标,提高城市宜居水平
气候变化的协同管理是气候政策和城市发展政策的一个新的领域。在进行城市管理时要整合减排、适应、减灾、生态保护、社会参与等多个发展目标,以适应多目标下的风险决策过程。以城市绿地规划为例,廊道型、集中型、分散型等不同类型的绿地在生态服务、防灾避灾和减缓热岛效应等方面的效果各有不同,可根据北京市不同城市功能区的特点及需求合理规划设计。例如生态涵养区以适应为主,减排为辅;城市中心区适应与减缓并重,重要郊县小城镇功能拓展区以建立低碳型小城镇为主,在设计规划时预先考虑适应和低碳发展的需求等。在协同管理手段上,可以有多种不同的选择,例如生态建设与减排和适应的协同,可通过建设城市湿地,城市森林,水源涵养林,在城市建成区推广交通和建筑立体绿化,既能缓解城市热岛效应,又能应对城市水灾。在交通领域,可提升城市交通管理能力(如提高公铁航空等不同运输方式的接驳能力,减少能耗和交通阻塞);将适应理念和手段纳入绿色低碳生态社区建设;积极发展碳汇林、风电、垃圾发电等清洁发展机制项目;在水资源领域,可通过增加城市水道,城市水系自然改造,雨洪利用,中水回用,阶梯水价机制等多种措施促进资源可持续利用及防灾减灾。
3.建立城市气象灾害预警及应急体系
一是要建立并完善气象灾害综合监测系统。优化监测网布局,提高对灾害性天气的预测预报水平。可选择建设一些有针对性监测网,如热岛监测、高速公路监测天气监测网等。二是建立自动化程度高的灾害性天气预警服务系统,对城市大风、暴雨、冰雹、大雾、沙尘暴、降雪、高温热浪等突发性灾害天气进行预警。比如建立灾害性天气预警标准和预警信息发布平台,建立电视专用屏道、公共场所气象灾害发布预警塔等,使公众在短时间内接收到预警信息。三是建立突发气象灾害应急指挥系统。
(四)以人为本,提高公众身体素质,提升公共卫生服务水平
加强气候变化与人体健康关系的研究,提高医疗气象的研究和预警水平。注意监视和研究气候变化情景下,北京地区多发和常发传染病流行和爆发规律的变化,确定防治的重点。加强夏季多发传染病的预防和防治,如注意高温可能引起的疟疾等。注意南水北调可能带来的某些病原。
提高公众身体素质,增强抵御气候风险的能力。大力发展公民体育锻炼,增强人民体质,增强疾病抵御力。加大公众健康生活观念的教育,加强公众自我保护意识,促进不健康生活行为方式的改变。促进公众认识到气候变化对健康可能的影响,提高自我保护能力。
建立和完善气候变化对人体健康影响的监测、预警系统,为社会提供内容丰富、准确及时权威的疾病监测、评估、预测、预警。加强对脆弱人体、高危职业群体的监测和预警。提高公共卫生服务水平,加强疾病控制能力。
参考文献:
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(编辑:许丽丽)