全球气候问题正成为当前世界紧迫的环境问题之一。城市作为高密度人口和建筑的集中地区,是全球应对气候变化的核心区域。考虑到城市系统自身的复杂性和气候变化这一问题的复杂性,从水资源管理、自然生态、公共健康和适应性对策等方面回顾了国内外生态系统响应性规划研究的进展及途径,探讨国际城市气候适应性规划和政策等经验对我国的借鉴,并提出一套预警、预判、长短期评估、综合管理以及监管对策,以期为后续的气候适应性城市中生态系统响应性规划研究提供理论基础。
0引言
气候变化已经成为当今社会普遍关注的全球性问题,威胁到人类社会的可持续发展。政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了5次评估报告,成为国际社会认识和了解气候变化问题的主要科学依据。在IPCC第5次评估报告中,第二工作组从科学、技术、环境、经济和社会等方面对气候变化脆弱性、敏感性和适应性进行全面评估,形成《气候变化——影响、适应和脆弱性》研究报告。此外,如何采用更广泛的适应性措施降低气候变化的脆弱性已成为该研究领域的重点问题。联合国气候变化框架公约明确指出,气候变暖的主要原因是人类过度向大气排放温室气体,增强了自然的温室效应。
城市是人类活动的主要区域,也是人类财富的主要聚集地。全球经济迅速增长、城市扩张过程中能源利用增加的直接结果是全球温室气体的增加;然而在快速城市化的背景下,城市的安全与抗风险能力却在减弱。但是城市由于其系统自身的复杂性和气候变化这一问题的复杂性,使得对城市系统应对气候变化的研究难度加大,起步较晚。
1国内外研究进展
由于城市系统的复杂性,对于应对气候变化的现有研究主要有两个方向。一个方向是研究单一因素与气候变化的相互影响及适应对策,与生态系统相关的有水资源管理、自然生态、公共健康等;另一个方向则是从整体角度研究,主要研究城市应对气候变化的适应对策。
2国际城市气候适应性规划、政策等经验及其对我国城市的借鉴
全球约有1/5的城市制定了不同形式的适应战略,但很少制定具体详实的行动计划。目前最有代表性的城市适应规划有美国纽约的适应计划、英国伦敦的适应计划、荷兰鹿特丹的气候防护计划等。
纽约市在2013年发布《一个更强大、更具韧性的纽约》,指出纽约的适应计划以建设韧性城市为理念,以提高城市抗击未来气象灾害风险的能力为目标,以提升城市未来竞争力为核心,以基础设施和城市重建为切入点,以大规模资金投入为保障,全面构建城市气候防护体系,并根据气候监测结果及其他因素制定了符合自身情况的适应目标,将这些目标植入总体规划工作中以指导城市规划具体行动。伦敦市在2011年推出适应气候变化战略《管理风险和增强韧性》,以应对长期以来困扰伦敦的持续洪涝、干旱和极端高温等。
针对气候变化带来的风险所制定的城市适应计划,覆盖的范围和领域广泛,涉及不同的适应目标和重点领域,但其中一个显著的共性就是强调城市对未来气候风险的综合防护能力,以打造安全、韧性、宜居的城市为目标。
我国注重开展极端天气气候事件和气候适应的相关工作,2013年发布《国家适应气候变化战略》, 2014年发布《国家应对气候变化规划》(2014—2020年)。这些政策以强调宏观管理为主,针对性、可操作性不够;系统性、整体性较差,难以做到统筹城市规划、建设与管理的各个环节。国外纽约、伦敦等城市的气候适应性策略可以为我国城市提供借鉴,但由于地理气候和经济发展差异大,需要研究制定与我国城市的制度性、规范性、实施性相符的有效治理方案。
3研究对策
通过利用第5次耦合模式比较计划(CMIP5)等模型对城市不同时期的气候进行模拟,基于自然极端天气进行分类和统计学方法,建立气候变化适应性城市极端气候的风险评估体系。在此基础上,分析目前城市管理制度和政策,并从生态、自然、经济、社会4个方面,解析城市应对自然灾害的能力,建立适用于城市的短、中、长期气候变化适应性城市极端气候的风险评估体系,提出一套预警、预判、长短期评估、综合管理以及监督监管策略。
气候适应性城市可持续发展体系构建
(1)短、中、长期气候变化适应性城市极端气候的模拟和风险预判
研究具有小尺度特定灾害预测功能和可视性强的城市气候的预警策略。提升气候观察系统的效率,优化计算机和数据模型,更好地理解地区气候变化趋势,结合计算机数学模型和气象预警系统,利用大数据和GIS等模型手段,对短、中、长期的风险评判预估进行有效补充并提升其准确度和实用性。同时针对短期天气预警不确定性,以及特定小尺度区域极端气候难以预测的普遍情况,研究建立完善的小尺度、短时间的气候变化预判体系。在CMIP5模型结果的基础上,研究极端天气对特定区域和周边公共空间,如社区、公共交通、公共场所的影响和解决措施。
(2)气候变化适应性城市极端气候脆弱性评价体系
分析现有城市应对气候变化的短板和缺陷,建立适用于不同类型城市的气候适应性城市脆弱性评价体系。
评估未来气候变化趋势、确定发生时间和受影响空间的大致范围和程度,评估4个方面:社会层面,气候变化对现有城市公共健康的影响,极端天气下弱势群体的安置;生态系统,城市自然水系和绿色基础设施的稳定性和恢复力,城市绿地、湿地和森林系统的保护与发展,城市水网系统的广泛连通;经济配置,城市交通系统的安全性和稳定性、运输海岸资源的渠道安全性;自然层面,水资源管理的全面和可持续性,农业结构和布局调整的合理性。
就管理层面而言,检验和评估气象部门的预警能力、政府应对能力、城建机构的管理能力、城市生态系统的恢复力、基础设施的空间布局前瞻性,以及评估现有城市规划草案以及相关机构。评估极端天气预警系统观测频度与覆盖范围、城市规划设计规范以及城市生态空间布局合理性,检验和找出城市面对极端天气和突发情况下缺乏快速预判、有效响应、韧性等的原因和内在机制,构建上海市气候适应性城市脆弱性评价体系。
(3)有效应对短、中、长期气候变化的上海市城市治理对策
针对现有应对极端气候能力不足和缺乏长期有效应对策略的现状,从社会、自然、经济、生态4个方面出发,研究建立和实现弹性城市的发展策略,包括如何统筹短期目标收益和长期目标收益,及兼顾效益、成本、可实施性、高效、低能耗、社会公平等。
在社会层面,提升公共健康标准、城市交通能源布局和灾害天气的及时响应等;在自然层面,保护森林和自然群落环境,农业产业布局合理;在经济层面,结合社会、自然和生态等其他要素优化资源配置以及能源供给,探索如何以经济手段刺激和鼓励市民、企业和公司参与建设气候适应性城市,如绿色屋顶和建设海绵城市等;在生态层面,研究如何在中、长期提升城市面对灾害管理策略中的主导地位,合理布局城市生态环境结构,协同水系、绿色基础设施与灰色基础设施,保护城市湿地和森林并建设城市自然防灾生态廊道等。另外,需要思考如何制定气候适应性的城市规划规范,对气候变化影响下的地区和滨海区域的当地市政规划和法案进行更新。
4讨论
本文从生态、自然、社会、经济4个方面,探索并制定了一套具有全面协同合作机制、以快速垂直且扁平化传达灾害响应为特点的,集气候预警、灾害识别、脆弱评估为一体的,全面细致的管理对策。
小尺度、短时间范围内的气候变化风险具有较强的不确定性和随机性,其预测有较大难度。基于全球气候变化风险预测模型和本地气候变化历史数据,建立市域范围内不同时期气候变化风险的预测模型是本课题拟解决的关键问题之一。
同时,气候变化对生态、自然、社会、经济有着不同特点和时间跨度的影响,而衡量不同方面脆弱性的方法亦不相同,综合生态、自然、社会、经济的影响评估技术,建立城市综合脆弱性的评估模型和方法是研究和实践的关键环节。
详情请关注《上海城市规划》2019年第1期《气候适应性城市中生态系统响应性规划研究进展及研究途径》,作者:车生泉,上海交通大学设计学院;李鑫,加拿大GUD Group公司;梁安泽,上海交通大学设计学院。
中国科技核心期刊、《中国学术期刊网络出版总库》全文收录、《中国学术期刊影响因子年报》统计源期刊、《中国核心期刊(遴选)数据库》全文收录、美国《乌利希期刊指南》(Ulrich's Periodicals Directory)收录期刊、中国人文社会科学引文数据库来源期刊
官方网站(在线投稿):www..com.cn
Email:shcsgh@supdri.com
邮发代号:4-803
电话:021-32113552/32113553
传真:021-32113554