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文档简介
适应气候变化从业人员指南城市环境风险与解决方案适应气候变化从业人员指南城市环境风险与解决方案目录前言
1执行摘要3建议5核心定义61.引言
71.1
城市气候变化背景81.2
城镇化程度101.3
城市气候行动132.
风险评估142.1
综合方法152.2
风险识别15城市环境中的主要风险
15风险驱动因素162.3
城市地区生态系统服务面临的风险17城市化、土地利用变化和生态系统服务..172.4
城市环境中的风险评估202.5
风险评估方法223.
适应战略与解决方案273.1
基于自然的解决方案(NbS)28城市蓝色基础设施293.2
社会适应32城市热脆弱性指数32住房和住区333.3技术35早期预警系统35气候变化适应决策支持工具(ADSTs)37新兴技术373.4
监测、评估和学习(MEL)384.
城市治理与规划424.1
荷兰国家生态网络444.2
哥伦比亚波哥大主要生态结构454.3
澳大利亚墨尔本的城市森林战略
464.4韩国釜山生态三角洲智慧城市474.5
中国经验49适应气候变化从业人员指南5.
建议与最佳实践505.1
普适性最佳实践515.2
适用于不同城市的可定制化方法
525.3
将适应纳入发展规划526.结论
536.1
主要发现546.2
后续行动55参考文献56适应气候变化从业人员指南前言全球社会经历了大规模城市化进程,这一进程在
20世纪显著加速。自
2007年起,全球城市人口数量首次超过农村人口。面对城市的快速扩张,亟需制定气候适应和减缓战略,以应对城市环境中不断演变的气候风险。城市是高度复杂且相互关联的体系,不仅依赖于周边的自然环境,还需要外部基础设施网络的支撑。因此,气候风险可能直接影响城市地区,也可能间接引发连锁反应。热浪、洪水和极端天气等灾害可能对能源和交通系统、公共事业、医疗服务以及更广泛的社会经济结构产生连锁影响。在某些情况下,这些风险还可能长期影响社会公平、人口迁移和经济活动。本报告重点阐述了直接影响城市环境的气候风险及危害,并通过实际案例展示了部分城市为应对这些风险所采取的解决方案,以及推动这些方案落地的治理举措。最后,我们汇总了一些最佳实践、实用工具和跨领域建议,以提升城市适应气候变化的成效。本报告重点分析了城市环境面临的特定气候风险与危害,提供了多个城市的应对解决方案范例及成功的治理支持措施。报告中总结的最佳实践、创新工具和跨领域建议,可为提升城市适应行动效能提供参考。我希望本报告的见解能够在不同地区的城市中得到广泛应用,进而推动全球城市建立更稳健的气候适应与风险治理体系。周祥龙
(Winston
Chow)博士新加坡管理大学城市气候教授政府间气候变化专门委员会(IPCC)第七次评估周期第二工作组联合主席适应气候变化从业人员指南1前言城市地区正日益暴露于气候变化的影响之下。当前,全球已有超过一半的人口居住在城市,人口、基础设施和经济活动的高度集中,使城市在面对频繁且严峻的气候灾害时尤为脆弱。气温持续升高、强降水、城市内涝及资源压力,已不再是遥远的威胁,而是正在深刻影响城市运行的现实挑战。加强城市适应能力建设,不仅是提升韧性的必要举措,更是推动城市可持续发展、提升宜居水平的重要保障。在我国,城市正在面临气候变化带来的多重影响,包括高温热浪、强降雨和风暴等。以
2024年为例,北京市年降水量比长期平均值高出约
50%
。
2022年,四川西部地区在极端高温的同时面临上游来水不足,导致水电发电量下降,进而影响主要城市电力供应,增加满足制冷需求的难度。这些实例表明,气候风险在高密度人口区域可能通过相互关联的层层传导,在城市生命线系统中引发链式反应。中国实施积极应对气候变化国家战略。为推进《国家适应气候变化战略
2035》,国家已遴选
39个城市率先开展气候适应型试点工作。鉴于各地气候影响差异巨大,各省市需基于自身脆弱性和资源条件,制定因地制宜的适应行动方案,采取量身定制的政策和措施,对于形成长期有效的解决方案至关重要。鉴于适应气候变化的重要性与紧迫性,我们应立即采取有效的行动。全球城市需加强适应措施落地,促进经验共享,并将韧性理念全面融入城市规划与政策制定全过程。作为《适应气候变化从业人员指南》系列报告之一,本报告聚焦城市领域,汇集国际案例、最佳实践与政策建议,
为城市从业者、决策者及城市管理部门提供了气候适应行动参考。期望本报告成为国内外相关从业人员的实用工具,助力建设更安全、健康、韧性、可持续的城市未来。徐华清国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首席科学家适应气候变化从业人员指南2执行摘要目的与范围气候变化的影响日益加剧,凸显了持续落实《巴黎协定》温控目标(即将全球平均气温升幅控制在
1.5
。
C以内)的重要性。目前愈发明确的是,即便在最具雄心的减排情景下,不可逆影响仍可能持续存在,这要求我们采取减缓与适应并重的双重强化战略。本报告通过对国际案例、最佳实践与建议的研究,分享了应对城市气候风险的适应方案,旨在为城市适应实践者、决策者和市政当局提供行动起点。通过整合国际框架、最佳实践、支持工具和外部资源,本文件可为各城市制定、实施和监测适应战略提供基础框架。我们基于最新科学认知与文献,阐述了城市环境面临的气候变化风险,并探讨如何通过完善战略、解决方案和政策进行风险管控。通过强调跨部门风险评估的重要性,我们为各类主体参与适应进程提供了多元化机遇和介入路径。除阐明气候变化影响、非气候风险及适应需求外,本报告还提出了风险评估方法论建议、数据收集指南以及解决方案优先排序的实操建议。治理与政策框架是应对城市环境风险的核心要素,它们为利益相关方和决策者协调工作重点与战略方向、减少职能重叠提供了实用准则。在城市层面,这些框架有助于克服能力与资金限制,同时推动多利益相关方、多层级的协作参与。本报告《城市环境风险与解决方案》是《适应气候变化从业人员指南》系列三份报告之一,完整系列可在此扫码获取。其余两份报告分别聚焦于《自然环境风险与解决方案》与《气候适应政策周期》。适应气候变化从业人员指南3领域特征建议的解决方案城市环境
人口密度
基础设施集中
依赖其他系统进行食品生产
能源生产
面对热浪和洪水脆弱性加剧
城市地区的综合性适应规划
在时空多维度上应用基于自然的解决方案
适应气候变化的城市基础设施社会维度
民众
产业
政府
非正规住区
由城市管理部门制定政策
针对不同群体(如私营部门)量身定制适应激励措施
促进看似不同的目标间以及不同利益相关者群体间的对话
公众意识和沟通稳健和多管齐下的解决方案
不断变化的城市环境
推进迭代的城市适应进程
推广多样化的独立适应方案,整体上可发挥综合效应
将适应作为长期战略的一部分加以考虑适应、减缓和发展
三者理念相通,存在协同增效与潜在的权衡取舍
评估“适应
-减缓
-发展”三者间的内在联系
优化并优先选择具备协同效益的解决方案主要发现下方框中重点列出了若干主要风险,以及为应对已识别风险而提出的可实施解决方案。适应气候变化从业人员指南4建议城市规划与治理是落实城市层面适应行动的关键抓手。现有的能力建设、政策制定和资金资源渠道应将稳健的气候风险管理原则纳入主流并予以优先考量。跨部门与多城市协作可进一步强化适应工作成效。城市中的健康与人类福祉成果常与气候影响紧密相关,而适应行动的设计往往能产生两者兼利的协同效益。保护市民免受气候灾害、减少经济损失应被确立为适应工作的重要目标。创新、研究与技术应用在城市中通常高度发达,高水平的教育和专业技能为开发创新解决方案提供了条件。城市决策者应着力鼓励、资助并推广此类实践。公众参与及对气候政策的支持直接影响措施实效。政策制定应吸纳当地居民参与,并基于社会和地理脆弱性特征考量多样化需求。提高公众参与的关键不仅在于向城市居民普及气候风险知识,更需提供直接服务及风险管理机会。自然与生物多样性在城市环境中常被忽视,却对降低风险和促进人类福祉具有重要作用。在城市环境中,通过基于自然的解决方案等途径保护、管理并引入自然要素,已被证明为是一种成本效益高、政治接受度好且易于实施的解决方案。适应气候变化从业人员指南5核心定义暴露度(Exposure)——指可能受气候事件影响的人或物,定义为“人员、生计、物种或生态系统;环境功能、服务及资源;基础设施;或经济、社会、文化资产在可能遭受不利影响的地理位置和环境中的存在状态”(IPCC第六次评估报告第一工作组,2023)。危险性(Hazard)——定义为“可能造成生命损失、人员伤亡或其他健康影响,
并导致财产、基础设施、生计、服务供给、生态系统及环境资源损害的自然或人为物理事件或变化趋势的潜在发生”(IPCC
第六次评估报告第一工作组,2023)。本报告重点分析两类灾害:原生灾害指气候相关事件(如洪水、强降雨、狂风、干旱等)直接引发的即时性后果;次生灾害则指由原生事件诱发的连锁效应(如河岸侵蚀、基础设施坍塌、饥荒等)。非正规住区(Informal
Settlements)
——指“普遍具有居住权保障缺失、基础设施和服务匮乏、安全状况堪忧(包括暴露于环境与健康风险)以及社会经济边缘化特征的人类聚居场所”
(联合国难民署,
2024)。典型浓度路径(RCPs)——指“包含温室气体(GHGs)、气溶胶及化学活性气体全序列排放与浓度时间谱,以及土地利用
/土地覆被变化(Moss等,2008)”的气候变化情景(IPCC
,2014)。风险驱动因素(Risk
Driver)
——指能够影响自然或人类系统组分的要素、介质或过程(IPCC第六次评估报告第一工作组,2023)。本报告区分两类驱动因素:气候性驱动因素指直接关联并受全球气候趋势影响的气候系统要素(如海平面、平均温度、降水模式等);非气候性驱动因素则指系统外部仍可能对单系统或双系统产生影响的要素(如土地利用、污染物排放、基础设施设计、制度因素、人口趋势等)。共享社会经济路径(SSPs)——展示“未来社会在全球或区域社会经济发展方面可能轨迹”的气候变化情景。这些路径从
SSP1至
SS5依次命名为:可持续发展、中间道路、区域竞争、不均衡发展和化石能源驱动发展(Ohara,
K.
,2022)。城镇化(Urbanisation)——指乡村或半密集区(城镇)向完全城市化区域转化的过程。本报告采用“城镇化程度”概念,旨在建立识别城乡连续谱系的国家适用性且国际可比的定义标准(欧盟委员会。欧盟统计局,
2021)。脆弱性(Vulnerability)
——定义为“系统易受不利影响的固有倾向,涵盖对损害的敏感度
/
易感性以及应对和适应能力的缺失等多重维度”(IPCC第六次评估报告第一工作组,2023)。适应气候变化从业人员指南61引言1
引言1.1
城市气候变化背景城市处于气候变化的前线阵地,面临着来自极端高温、洪水、海平面上升和水资源压力不断升级的风险——所有这些风险都随着全球变暖的加剧而不断恶化。政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新评估表明,将全球升温控制在《巴黎协定》设定的
1.5℃目标内,对于减缓城市所受影响的规模和程度仍至关重要。但即便实现
1.5℃温控目标,许多城市——尤其是低洼沿海地区和干旱区域——仍将面临适应措施的硬性和软性制约。理解气候变化对城市风险的影响之所以关键,还因为持续增长的城市人口密度可能进一步放大气候风险。当前国际学界正着力推进城市
-气候交叉领域研究,IPCC
在其第七个评估周期中启动了专门针对气候变化与城市的特别报告编制工作。这份由来自56个国家的97位专家共同撰写的报告,计划于
2027年3
月发布,将系统整合关于气候影响、风险与脆弱性的最新科研成果,以及城市特有的适应和减缓策略。该报告将不仅提供全球视野下的城市气候影响评估,还将为后续政策制定和干预工作研究奠定基础。由于全球气候模型(GCM)和共享社会经济路径(SSP)的宏观假设与城市尺度灾害情景所需的精细化时空分辨率存在差异(IPCC第六次评估报告第一工作组,2023年),城市未来气候风险评估面临极大挑战。然而,城市却往往坐落于易受气旋、热应激、沿海洪涝等灾害侵袭的区域(联合国人居署,2024)。根据
2023年
CDP-ICLEI
追踪计划对
1131个城市的调研数据,83%
的城市报告遭遇重大气候灾害,其中洪涝(58%)、极端高温(54%)、干旱(35%)、强降雨(25%)和野火(22%)最为频发(碳信息披露项目,
2024)。此类灾害强度或频率的增加,将严重威胁大规模人群的福祉与生命安全。社会趋势城市化趋势(本报告后续将详述)清楚表明,全球城市人口增长已显著超越乡村地区。与之相关的重要现象是
"气候绅士化
"(climate
gentrification)——弱势群体被排斥在能提供住房、绿色公共空间等优质服务的安全区域外,被迫迁往气候风险更高且公共服务匮乏的地带(联合国人居署,2020)。高度资源密集型的城市化进程可能导致城市边缘地带空间割裂、生态系统服务功能衰竭,并加剧级联风险(IPCC
第六次评估报告第一工作组,2023)。新的气候条件或将成为重塑城市基础设施、社会关系及未来城市设计等关键领域的决定性因素。城市气候灾害IPCC
第六次评估报告就温度、洪涝及水资源可获得性得出以下结论:城市化会抬升局地气温并加剧热岛效应,对低收入群体、少数民族、儿童、老年人和残障人士等脆弱人群造成不成比例的影响(IPCC
第六次评估报告第一工作组,2023)。需说明的是,本报告的置信水平遵循
IPCC
的校准表述方式,详见《第六次评估报告第一工作组综合报告》(IPCC第六次评估报告第一工作组,2023)。1导言|适应气候变化从业人员指南8IPCC
第六次评估报告第一工作组同时高度确信:热浪对城市、聚居区及基础设施的风险将持续恶化。预计到
2050年,中纬度城市的热应激强度在所有典型浓度路径(RCP)情景下均可能达到周边乡村地区的两倍;而在中东和北非地区,约
3亿遭受超级与极端热浪侵袭的人口中有
90%集中于城市区域(IPCC第六次评估报告第一工作组,2023)。城市洪涝需统筹考虑河道洪水、雨洪、排水系统内涝、海岸洪水、冰湖溃决和山洪等多种类型。有中等置信度显示,全球变暖将增加极端降水的频率和强度,并可能扩大洪灾影响范围(IPCC
第六次评估报告第一工作组,2023)。即使不考虑气候变化影响,2000-2030年间全球面临洪灾威胁的城市区域预计也将增长
2.7倍(Güneralp等,2015)。除热应激外,研究预测
2016-2050年间面临水资源短缺的城市人口将从
9.33亿(占全球城市人口三分之一)攀升至
16.93-23.73亿(占全球城市人口比例近半),遭遇此问题的城市数量也将从
193座增至
284座(He等,
2021)。未来城市化全球人口在
1975-2020年短短45年间从约
40亿激增至近
80亿。尽管预估本世纪末增速将放缓,但
2100年总人口仍将突破
100亿(联合国经济和社会事务部人口司,2024)。同期全球建成区面积从
17.6
万扩展至
46.4
万平方公里,城市人口占比由32%升至
45%,人口数量增长近三倍,从
13亿猛增至
35亿(欧盟委员会联合研究中心,2024)。2007年全球城市人口规模首次与农村人口持平后持续保持领先(Ritchie等,2024)。事实上,撒哈拉以南非洲等地区因长期干旱,极端事件可能正在加速城市化进程(IPCC
第六次评估报告第一工作组,2023)。图
1.
全球城乡人口随时间演变图。资料来源:Ritchie
等(2024),基于联合国人口司(2025)
的数据。适应气候变化从业人员指南|
1
导言9图
2.
1975年与2020年城市、城镇及半密集区、农村地区人口(上图)和建成区(下图)估算数据资料来源:报告作者,基于欧洲委员会联合研究中心(2024)的数据。联合国人居署(2024)将人类聚居区划分为三类——城市、城镇及半密集区、农村地区,其定义如下:
城市(部分命名体系中称
"城市中心
"
):由高密度网格单元(每平方公里超1500居民)构成的、至少
5
万居民的聚居区。
城镇及半密集区(部分命名体系中称
"城市群
"
):城市外围由连续中度密度网格单元(至少
300人
/平方公里)构成的、至少
5000居民的聚居区。在多数采用城镇化程度分类的国家中,这通常是划入城镇区域的最低门槛。1.2
城镇化程度尽管全球城镇化趋势显著,但对于
"城市区域
"
的界定,国际上尚未形成统一标准。各国采用不同衡量指标,如行政区域的绝对人口规模、人口密度、甚至基础设施和服务配套情况。这催生了"城镇化程度
"这一更广义的概念,旨在体现城乡连续统特征,并提供既符合国情又具备国际可比性的定义(欧盟委员会统计司,2021)。农村地区乡镇和半密集地区城市农村地区乡镇和半密集地区城市28%38%34%32%
30%38%20%35%2020年464.000
km21975年176.000
km226%25%2020年80亿1975年40亿1导言|适应气候变化从业人员指南49%45%10图
3.
左上:基于点状人口数据(编码)的地理编码人口网格(1平方公里);右上:按点位着色的网格人口分布;左下:1平方公里网格呈现的西班牙人口密度图;右下:省级行政单元呈现的西班牙人口密度图资料来源:欧盟委员会和欧盟统计局(欧盟委员会。欧盟统计局,2021),(欧盟统计局,2025)人口网格通过均质化空间单元减少偏差,保证时间维度上的稳定性,便于与其他数据整合,并能根据特定目的(如集水区、都市区等)生成不同数据阵列。关于网格统计使用及人口网格指南的更多信息,可参阅欧盟统计局(2025)和欧盟委员会统计办公室(2021)。全球人居层计划(Global
Human
Settlement
Layer
农村地区:人口密度低于
300人
/平方公里的网格单元,或虽达更高密度但未与镇、半密集区或城市形成连片区域的网格单元。各国城市常采用不同类型的行政单位划分,这可能使跨境比较变得复杂。例如中国采用省、地级市、县、乡等多级行政单元归口人口统计数据。图
3展示了通过人口网格实现人口与人口统计数据的标准化方法。适应气候变化从业人员指南|
1
导言11从业人员工具箱城市研究网络与机构哥伦比亚大学城市气候变化研究网络(UCCRN)与北京城市实验室(BCL)是专注城市环境研究的两大机构,提供极具参考价值且可公开获取的资源。UCCRN是一个汇聚了来自
150多个城市
2000余名城市研究者和从业人员的全球联盟。该网络为城市决策者提供关键知识,确保政策与实践具备科学依据。其《气候变化与城市》评估报告系列为从业人员提供了权威的参考资源。BCL聚焦北京城市研究,涵盖空间规划、城市热岛、洪涝治理、交通基础设施乃至数字孪生城市建设等领域,同时提供北京及全球其他城市的高分辨率数据访问服务。值得关注的其他国际城市实验室网络还包括城市气候未来实验室(Urban
ClimateFutureLab)和气候韧性城市实验室(Climate-Resilient
Cities
Lab),它们提供全球范围内的城市数据、研究项目展示以及城市治理案例研究。图
4.
2020
年成都市及周边地区人口密度图(基于城市化程度分类框架,未采用连续性标准)。网格分辨率:100
平方米/
像素。底图采用
OpenStreetMap
作空间参照。资料来源:本报告作者。依据:Schiavina等(2023)及
OpenStreetMapProgramme)收集了人口、建成区等相关指标数据,其网站提供免费获取渠道。值得关注的是,政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)中采用该数据集来估算人口与建成区对气候变化的基本暴露程度。图
4展示了如何利用该数据源分析成都市案例。1导言|适应气候变化从业人员指南121.3
城市气候行动城市贡献了全球能源相关温室气体排放量的
70%
以上,其脱碳潜力巨大,能在相对较小的地理尺度上为全球减缓气候变化作出重要贡献。凭借突出的适应与减缓双重潜力,城市正日益成为地方气候政策制定与气候
外交实践的主导力量。由于拥有众多教育与金融机构,城市通常比半城市化地区和农村地区具备更强的能力、更充裕的财政资源
以及更坚实的政治支持。因此,许多城市实施的气候解决方案、承诺与协议甚至可与国家层面的相关行动相媲美。特别是在国家政策力度不足或领导层对脱碳进程设置障碍的情况下,这种次国家层面的气候行动尤为重要——。这种城市级领导力的典型案例体现在
2017年美国退出《巴黎协定》期间,纽约、洛杉矶、芝加哥、波士顿和华盛顿特区等数百个城市仍自愿恪守协定目标,实施本地减排计划。其中许多城市隶属于“气候市长联盟
”
(Climate
Mayors),该联盟覆盖美国
46个州、6000
万居民,通过促进城际合作来强化地方气候行动,并为国自下而上路径:市长盟约欧洲于
2008年率先发起“市长盟约”(CovenantofMayors,简称
CoM)倡议,旨在联合地方政府,为行政当局自愿承诺实现基于气候减缓、适应和能源贫困缓解三大支柱的气候与能源目标提供平台。该盟约开创
了以自下而上合作网络应对能源与气候问题的先河。鉴于其成功实践,
2015年发起的“全球市长盟约”将参与范围扩展至世界各地。目前该全球倡议已吸纳逾
1.3万个城市成员,覆盖全球
12
亿人口。家政策提供有力支持。此类次国家级气候参与并非美国独有。C40城市气候领导联盟(C40
Cities)作为汇集全球近百位市长的国际网络,在推动国际减排目标方面发挥着关键作用。该组织致力于促进城际知识共享,扩大气候行动规模并鼓励适应措施。为标准化评估城市适应进展,C40开发了监测
-评估
-报告(MER)框架,为理解和衡量地方行动成效提供了科学依据。2021年,联合国人居署(UN-Habitat)、全球适应中心(GCA)、世界资源研究所(WRI)与韧性城市网络(Resilient
Cities
Network)共同发起“千城适应计划”(1000CAN),旨在未来十年推动
1000个城市通过城市水资源管理、基于自然的解决方案(NbS)、能力建设和城际知识转移来增强气候适应能力。适应气候变化从业人员指南|
1
导言132风险评估2风险评估2.1
综合方法风险识别、风险分析、解决方案设计以及监测评估与学习构成一个迭代循环的关键要素,对应对城市风险至关重要。下文将详细阐述这四个阶段:风险识别需要确定具体威胁(如洪水、极端高温或疾病暴发)及脆弱性,从而为风险分析提供依据(Keller、
Helgeson和
Srikrishnan
,2021)。风险识别与管理还需依赖监测评估与学习机制,以应对新出现的问题。风险分析作为优先排序工具,用于评估威胁的发生概率和影响程度——例如“高概率低影响”或“高概率高影响”等(IPCC
,2022)。基于上述分析,解决方案设计阶段需制定针对性干预措施,以应对已识别的风险,特别是那些被归类为高概率且危害严重的风险。例如通过城市绿化设计来调控径流、减轻洪灾风险(Coger
、Corry
和
Gregorowski
,
2021
;IPCC
,2022;Krisan
,2022;国际可持续发展研究院,2024a
,2024b)。监测、评估与学习旨在追踪前期设计方案的实施成效(Noltze等,2021),确保干预措施按预期发挥作用,并及时解决新出现的问题。该环节本身也可形成迭代循环——新问题经风险识别与分析后,可能催生新的解决方案。这一过程对识别特定情境下的最佳实践至关重要,能为未来规划提供决策依据。各环节相互关联,共同构成一个迭代循环体系。在整个过程中,利益相关方的参与和灵活性至关重要,以确保能及时吸纳整合新信息。此外,必须为所有环节配置充足的资源。2.2
风险识别城市环境中的主要风险一些气候风险是城市所特有的。气候变化对某些部门的冲击会严重破坏民生和经济运行,其产生的连锁效应往往超出传统风险评估的考量范围。这些额外风险被称为“级联效应”,它们通过产业链的连锁依赖关系放大灾害影响(见表
1)。适应气候变化从业人员指南|
2
风险评估15除级联效应外,城市可能尤其容易受到复合事件带来的叠加风险影响——即当两种或多种同时发生的气候灾害相互作用,加剧了其各自的影响。这类事件可能具有因果关系(如热浪导致干旱),也可能是随机关联的(如强降水事件后出现干旱)。复合事件还可由不同时间尺度的演变过程共同决定。例如,长期干旱后突遇强降水可能引发洪涝灾害,这是因为持续干旱使土壤板结并产生疏水性,降低了其吸水与蓄水能力(Barendrecht等,2024)。在城市环境中,复合事件往往源于气候与非气候因素的共同作用。其中尤为重要的是城市热岛效应与空气污染之间的相互关联——二者本身就会造成严重的健康威胁,而它们的协同效应则更具危害性(Su
等,2025)。风险驱动因素城市是经过人工设计的空间。作为人类创造的产物,城市发展受到社会制度固有局限性的制约。无论其地理位置、历史演变过程、富裕程度、规模大小或基础设施质量如何,城市地区都是由正式与非正式制度共同塑造的复杂互联系统,这些制度持续相互作用并决定着城市的演化轨迹。因此,除气候风险驱动因素外,城市环境还存在一系列需要特别关注的非气候风险驱动因素。部门风险相互依赖关系工业
极端天气造成的物理损坏
极端高温导致劳动生产率下降
气候变化导致的供应链中断和原材料(如
木材)供应减少
生计丧失
经济产出减少住房
极端天气造成的物理损坏
极端天气事件频发导致保险成本增加
城市人口容量减少
非正规住区的出现基础设施
极端天气造成的物理中断
水资源波动导致废水卫生设施中断
极端温度下道路和铁轨的故障
基本公共服务中断
经济产出减少能源
极端天气期间对能源网的物理破坏
热浪期间用于冷却的能源消耗高
干旱期间水力发电能源输出减少
经济和工业流程中断
用于冷却基础设施(如空调)的电力供应
短缺可能会增加健康风险健康
极端高温增加健康风险
洪水和卫生设施中断传播疾病
城市宜居性下降
医疗干预增加表
1.
城市环境中各部门气候风险和相互依赖性的示例。资料来源:本报告作者。2
风险评估|适应气候变化从业人员指南16这些驱动因素可能深植于特定的文化与历史背景之中,这使得相应的缓解措施难以实施。例如:
无序城市化:在未充分配套商品与服务的情况下提升区域城市化程度(欧盟委员会。欧盟统计局,
2021),可能加剧气候风险——例如在高风险区域(海岸带、坡地、洪泛区、火山邻近区、地震多发带)无法实施充分的减缓与适应措施。无序城市化还会阻碍气候保护——城市扩张会削弱湿地、红树林等自然要素的风险缓解功能(通过改变湿地、红树林的基本水文系统或破坏生态敏感区、森林等)。
治理薄弱
/机构能力缺失:城市治理不善可能助长无序扩张,腐败会降低项目质量与服务供给水平,而缺乏科学依据的政策将导致决策效率低下,这些都会削弱城市适应风险的能力。
社会经济状况:严重的经济不平等、不健全的医疗
/卫生
/交通基础设施以及显著的数字鸿沟,都可能放大气候风险的影响。
人口结构与动态变化:从乡村到城市的迁移、人口快速增长(及商品服务需求激增)
、人口停滞伴随老龄化等人口驱动因素,都可能加剧气候风险。2.3
城市地区生态系统服务面临的风险城市化、土地利用变化和生态系统服务政府间生物多样性和生态系统服务平台(IPBES)术语表对生态系统服务概念进行了系统梳理与集中呈现(IPBES
,2025)。其中
2021年发布的《IPBES核心术语表》将其定义为“人类从生态系统中获取的惠益”。由于这些惠益同样以不同程度和规模存在于城市地区,可以确认生态系统服务不仅存在于自然环境中,也存在于城市空间。此类服务由城市内嵌的自然区域提供,包括河流、溪涧、残存林地、湿地及其他潜在栖息地。此外,通过人工干预措施也能模拟类似服务功能,这类措施在文献中通常被称为“绿色基础设施”。这些服务可视为风险管理要素,通过降低脆弱性和增强韧性来发挥作用。城市里保留的天然林地、河岸森林、社区花园、绿色屋顶及雨水收集系统,能够为我们提供食物、淡水和建材等供给服务。同时,城市树木、公园、透水路面以及自然与人工湿地等,则承担着关键的调节服务,这包括固碳、净化空气、调节气温和管理雨水等气候相关服务。不仅如此,这些自然元素还能提供支持服务和文化服务,包括授粉、土壤形成、栖息地供给,以及休闲娱乐、遗产保护、圣境保存和美学价值等功能。生态系统服务与土地利用和土地覆被(LULC)密切相关。因此
Liang等人(2021)提出的基于斑块生成的土地利用(PLUS)模型等框架,可用于预测未来生态系统服务状况。Liang等人还在武汉开展了实证案例研究。
Gao等人(2025)在福建厦门的案例研究中,则重点探讨了生态系统服务供需失衡的空间量化测度及优化问题。这些研究为理解城市生态系统服务与土地利用的关系提供了重要参考。适应气候变化从业人员指南|
2
风险评估17从业人员工具箱未来生态系统分布示例(伊朗德黑兰)2017年(“过去”)、2023年(“现在”)和2043年(“未来”)的生态系统服务供给评分改编自:Aghaloo
和Sharifi
,
2025城市发展与生态系统服务可通过方法组合进行评估。以
Aghaloo和Sharifi(2025)的研究为例,该研究综合运用土地利用变化模拟模型(PLUS)与生态系统服务评估及权衡分析模型(InVEST)
,针对伊朗德黑兰市
2043年的发展路径,在四种情景下进行模拟分析:常规发展型(Business
asUsual)、经济工业主导型(Economic
and
IndustrialDevelopment)
、农用地转建设用地型(AgriculturalLandUseChangetoBuilt-up)以及可持续发展型(Sustainable
Development)。研究者通过模糊空间多准则分析方法(fuzzy
spatial
multicriteria
analysis),估算了未来生态系统服务的空间分布并绘制优先保护区地图,用以识别关键性保护区域。此类研究可为决策者制定敏感区域或具有重要保育价值区域的优先投资策略提供科学依据,有助于确定对生态系统保护最具贡献潜力的重点区域。Ren等(2023)基于
LUSD-urban城市土地利用模型及
IPCC提出的五种共享社会经济路径(SSP)情景假设,对全球未来城市用地需求进行估算。研究结果表明,全球城市面积将从
2016年的
28
万平方公里增长至
2050年的
49
万平方公里。作者指出,这一城市扩张将导致全球丧失
11
万至
19
万平方公里的自然栖息地,同时也将阻碍全球
825个陆地生态区中的310个区域达成其《2050年生物多样性保护目标》。2
风险评估|适应气候变化从业人员指南18图
5.
不同共享社会经济路径
(SSP)情景下
2013-2040年间生态系统服务损失评估资料来源:D.
Zhang
等
(2017)随着自然栖息地的丧失或退化,所有
SSP情景均预测生态系统服务供给能力将呈现下降趋势。然而由于这些变化涉及复杂的多因素作用机制,其具体下降幅度较难准确预测。D.Zhang等(2017)对此开展了具有代表性的量化研究,重点评估了京津冀城市群扩张对生态系统服务功能的影响。研究结果显示,2013至
2040年间,该区域城市建成区面积将从
7605平方公里扩张至
9402-11936平方公里。研究团队采用与Ren等
(2023)类似的方法论框架(参见图
6),量化估算了四项关键生态系统服务功能的下降幅度:粮食生产(1.34%-3.16%)、碳储存(0.68%-1.60%)、水源涵养(0.80%-1.89%)以及空气净化(0.37%-0.87%)(详见图
5)。适应气候变化从业人员指南|
2
风险评估192.4
城市环境中的风险评估目前已有多个地方政府及区域组织通过评估不同城市环境,开展因地制宜的诊断分析、构建未来情景模型并提出针对性建议。部分机构已开发出研究气候
-城市动态关系的总体方法论和概念框架。随着气候变化灾害与风险的加剧,市级气候风险评估(CRA)正日益受到决策者的重视。气候风险评估通过为定向规划决策提供系统化依据,有效提升气候适应能力,从而创造实际价值。此类跨部门分析有助于识别可在规划与适应领域产生协同效应的关键领域(见图
7)。德国联邦环境署(Umweltbundesamt)2022年发布的报告提出了实施气候风险评估的具体建议(Porst
等,
2022)。该报告将整个流程划分为三个阶段(准备、实施与沟通)
,并列举了成功开展评估的操作步骤(图
7)。尽管现有框架众多,但该框架因其符合《气候变化适应国际标准》(ISO
14091:2021)的要求,对地方政府机构具有特殊实用价值。③
评估未来城市扩张对多尺度生态系统服务的潜在影响图
6.
如
Ren等
(2023)流程图所示的综合评估框架,为预测城市扩张对环境的潜在影响提供了方法论支持。该框架整合了土地利用数据、生态系统服务制图、历史人口统计资料、未来发展路径情景以及土地利用模型等关键输入要素,为形成科学决策依据奠定了重要基础食物生产碳储存
水源涵养
空气净化共享社会经济路径(SSPs)SSPs情景下
2020至
2040
年的城市人口LUSD-urban模型供需平衡城市土地供给土地利用数据1990年生态系统服务空间制图统计模型城市土地需求从业人员工具箱信息流应用示例SSPs情景下
2013
至2040年的城市扩张1990至
2013
年的城市扩张2
风险评估|适应气候变化从业人员指南GIS
辅助数①②20图
7
成功实施气候风险评估
(CRA)的流程与步骤资料来源:本报告作者基于
Porst,
L.等人(2022)的研究成果编制目前有多项计划正在协助全球南方城市开展气候适应工作。典型案例包括由英国政府与
C40城市气候领导联盟(C40CitiesClimateLeadership
Group)联合推出的《城市气候行动计划》(UCAP)。2018至
2021
年间,德国国际合作机构(GIZ)依托
C40城市、英国商业能源与产业战略部(BEIS)以及外交、联邦和发展事务部(FCDO)提供的资金支持,为非洲、亚洲和拉丁美洲的城市提供了技术援助(C40
Cities,
2025)(英国政府
,
2021)。澳大利亚南澳大利亚州阿德莱德北郊的索尔兹伯里市于
2024年完成了气候风险评估工作。当地政府根据《2035城市规划》和《2035可持续发展战略》发布的评估报告,识别出53项高风险等级的气候风险,并针对2030年、2050
年和
2090年三个未来时间节点进行了系统评估。这些评估时间节点的设定采用了“决策生命周期”(decisionlifetime)概念,即决策产生影响的实际持续时间跨度(ClimateCavalry,2024)。“决策生命周期”概念在气候适应规划中具有重要价值,同时也反映了城市环境系统的复杂特性——在这种多主体参与的环境中,各行为方可根据自身偏好及规划能力(包括短期和长期)作出个体或集体决策,而这些决策过程又会受到所处制度环境的推动或制约(参见图
8)。从业人员工具箱阶段
1:气候风险评估(CRA)准备阶段步骤
1:明确评估目标与预期成果步骤
2:评估现状步骤
3:组建项目团队并确定合作方法步骤
4:确定范围和方法步骤
5:准备实施计划阶段
2:气候风险评估实施阶段步骤
1:筛选和识别影响步骤
2:构建影响传导链条步骤
3:汇编数据并确定指标步骤
4:分析和评估气候变化影响步骤
5:分析和评估适应能力步骤
6:解释和评估研究结果阶段
3:气候风险评估成果传播阶段步骤
1:收集关键发现和信息步骤
2:向特定目标群体沟通结果后院蔬菜花园和公园规划交通基础设施雨水管理海岸线防御港口航运基础设施郊区选址选举周期在校时间重大城市项目能源基础设施机场基础设施桥梁设计寿命0102030405060708090100自发的和渐进的年规划的和结构性的图
8.
城市环境中不同行动方案的决策影响持续时间(年)资料来源:改编自
Climate
Cavalry(2024年)适应气候变化从业人员指南|
2
风险评估21该方法将各类风险划分为四种类型:急性风险(短期极端事件)、慢性风险(长期变化)、责任风险(如处罚、诉讼、合规等问责来源)以及转型风险(政策变革、技术创新或社会变迁)。针对每个决策影响时段,对各类风险的相应后果(低
/
中
/
高
/极高或无关)进行分级评估。另一个相关且近期的例子是菲律宾的奎松市。该市
2022年发布的《气候风险评估报告》系统梳理了气候变化灾害,既包含基准数据与预测模型,又专门针对滑坡、地震及洪涝灾害设立独立章节。报告基于洪水重现期和典型浓度路径(RCP),量化评估了各城区因灾需转移人口、受损建筑、医疗应急设施、安防设施及交通基础设施的受影响程度,并细化至不同土地用途(EMI
和奎松市,2022),为决策者提供了详实的科学依据。报告还充分运用地理信息系统技术,这一特点使其更具应用价值。全球适应中心编制的《城市适应与韧性快速气候风险评估》(RCRA)是该类报告的更全面版本,已在肯尼亚内罗毕和基苏木、吉布提吉布提市、摩洛哥马拉喀什等多个城市实施(全球适应中心,2025)。2.5
风险评估方法风险评估通过整合脆弱性、暴露度和危险性等要素,综合运用各类数据对风险进行量化分析。采用定性与定量相结合的方法体系,能够有效提升评估结果的可靠性和复杂程度。一、定性方法定性方法通过整合多元利益相关方和跨部门意见,系统考量理论影响与交互效应来开展风险评估。这类方法能够构建关键风险的叙事框架,从而解析定量数据,并为后续定量分析奠定基础。这些要素仅凭定量数据往往难以捕捉。以下简要介绍了一些定性方法的例子:
案例研究通过特定情境、行业和地区的真实影响实例,揭示导致风险加剧的突出脆弱性与薄弱环节。以
2003年法国热浪事件为例,该案例作为风险评估基础被广泛引用——这场破纪录的高温灾害曾造成数千人死亡。案例研究的核心价值在于:摒弃理论化的风险描述,转而呈现具象化、易被公众理解的现实事件,从而有效提升社会认知度并促进公众参与。
焦点小组邀请广泛的利益相关方、社区领袖和专家参与,有助于深入剖析特定气候风险,揭示传统数据难以捕捉的脆弱性特征、观测现象、差异化及性别分类态势以及人类行为模式。这种方法能将风险置于地方情境中进行研判,确保制定出贴合实际且获得民众共同认可的解决方案。在城市环境中,可针对特定社区开展焦点小组研究,以精准把握风险在城区内的变化情况。美国特拉华河谷区域规划委员会曾运用焦点小组方法,系统收集不同社群对气候变化影响的认知反馈,后者为编制《区域气候行动综合计划》提供了重要支撑。
自我评估与风险分类促使行业专家、决策者和研究人员深入思考最坏情境、影响及后果。此类方法通过预设调查问题实现气候风险研究的标准化,同时汲取专家建议。世界银行开发的免费交互式评估工具可供从业人员填写生成定制化风险评估报告。定性方法通过分类、排序、情境化及风险转译等手段,在政策规划与倡导中同样具有重要应用价值。这类方法常与价值观相融合,形成所谓的半定量化评估方法(参见图
9)。2
风险评估|适应气候变化从业人员指南22图
9.
基于发生概率与影响程度的风险评估矩阵(用于有效转换和传达理论风险)资料来源:本报告作者二、定量方法定量风险评估方法通过整合科学与系统化手段来量化气候风险。提供具体数值有助于支撑更广泛的论述,并确定适应目标的关键阈值。定量分析通常基于既有文献和现存数据源展开。下文列举若干定量方法及相关工具实例:
地理空间分析凸显风险的空间差异性。该方法在识别脆弱性升高的区域和系统方面具有重要作用。在城市地区,量化空间分析能突显人口、基础设施及生态系统的高脆弱性或暴露度区域,从而协助地方利益相关方优化决策。例如《全球人类住区城市中心数据库》(联合国人居署,2024年)便是适用于城市地区的分析工具。
情景分析法考察不同行动与决策随时间推移可能产生的影响。该方法通过多情景推演未来风险的变异情况。虽然情景并非对未来的确切预测,但其呈现的不同可能性将改变关键结果。基于共享社会经济路径(SSP)的
IPCC第六次评估报告情景可用于生成城市地区预测信息。IPCC第一工作组(WGI)交互地图集是理解这些情景的有效工具。气候风险仪表盘在“规避未来影响”模式下展示了该功能——通过多指标与影响阈值体系,使决策者能更清晰关联排放量与影响程度。
脆弱性指数评估首先界定特定系统、地域或部门,选取多项相关性指标作为脆弱性水平的代理变量。基于现有数据标准化处理后,通过聚合运算生成评分或均值。结果可进行空间映射或脆弱性等级排序。该方法对识别高风险群体与地区的政策干预点尤为有效。地方绿色发展气候韧性评估工具(LGCCS
Vulnerability
AssessmentTool)是一个可供市政当局和其他城市管理部门使用的脆弱性评估工具范例。三、多灾种分析随着气候变化加剧,多种相互作用且同时发生的灾害正日益频繁,导致更为极端的复合影响。当前气候风险评估正逐步从单一灾害分析转向多灾种评估。然而,对灾害间的相互作用机制仍缺乏深入认知,且难以建模。多重灾害可能产生协同效应,放大影响并引发非线性响应。更复杂的是,这些灾害往往在不同时空尺度上产生影响,其效应会随时间和空间发生动态变化。要建立多灾种风险模型,首先需要厘清灾害间的关联性(即是否存在触发关系、增强效应或仅为时间巧合)。后果可能性微不足道轻微中等重大极端极有可能中等高极端极端极端很可能中等高高极端极端可能低中等高高极端不太可能低中等中等高高非常罕见低低低中等中等适应气候变化从业人员指南|
2
风险评估23对于同时发生但相互独立的事件,虽无直接因果关系,仍可能导致风险叠加。例如,洪水与热浪的偶然并发,相较于单一灾害事件,会对当地居民、生物多样性及基础设施造成更为严重的复合影响。梳理已开展多灾种研究的地区案例与历史记录,是理解此类现象的重要切入点。四、归因科学气候变化归因是政策制定与气候诉讼的重要科学依据,这一快速发展领域致力于破解阻碍气候行动的四大关键挑战:
全球弥散性(排放影响超越其起源地波及全球)
主体碎片化(利益相关方分散且协调不足)
制度局限性(管辖权、执行力或资源受限)
时滞效应(延迟影响削弱紧迫性与心理邻近感)归因科学通过对比含有人为温室气体排放与不含人为排放的气候模型模拟结果,将极端天气或长期气候趋势与人类活动引发的气候变化建立关联。这类对比可评估环境条件的变化程度,包括极端事件发生概率与强度的改变。研究结论不仅支撑制定精准减缓政策,更通过确立损害因果关系、危害程度与责任认定,在气候诉讼中发挥关键作用。但需注意,归因研究存在模型固有的不确定性,必须予以明确说明。世界天气归因组织(World
Weather
Attribution)等机构定期发布经同行评议的极端天气事件分析报告,量化评估此类事件中人为影响的贡献程度。五、不确定性气候风险评估中不可避免地存在一定程度的不确定性,特别是在评估气候变化未来影响时。这种不确定性既可能来自观测数据本身,也可能源于复杂建模过程中的内在不确定性,未知因素可以减少但永远无法消除。为了系统性地处理不确定性,IPCC第六次评估报告(AR6)采用了一套评估框架:首先评估现有证据,然后基于证据的一致性和类型来判定置信水平,最后将定量分析结果转化为可能性阈值。该框架的完整说明见图10。尽管这一流程在研究数据有限的情况下可能显得过于复杂且难以实施,但它为开展标准化不确定性评估奠定了基础。通过分类、阈值和概率来表征不确定性的方法,能够以统一且通俗易懂的方式呈现评估结果。2
风险评估|适应气候变化从业人员指南24图
10.
第六次评估报告研究结果中确定性程度的评估与传达资料来源:IPCC,
2021在评估未来风险时,不仅需要将不确定性随同评估结果一并传达,更应着重阐明其对政策制定和适应措施的重要意义。通常情况下,风险评估结果往往伴随着中高程度的不确定性。在此背景下,如何向非气候科学专业人士有效传播科学信息就显得尤为重要。尤其是在探讨具有重大影响的未来趋势时,对不确定性的表述有时会使利益相关方低估潜在影响,误认为不确定性等同于影响有限。另一方面,不确定性也可能引发警觉——特定风险可能比预期更严峻、发生更频繁,
或衍生出意外风险。在此情境下,高度不确定性本身就可能构成风险。从根本上说,风险评估应强调,不确定性绝不能成为消极应对的借口。六、方法整合无论采用何种方法论,风险评估都需综合运用多元数据、工具及方法,以全面把握未来风险图景。针对城市地区的多灾种分析和极端事件归因,往往需要采用多种工具和方法。图11总结了如何确定城市区域风险评估的方法论框架。适应气候变化从业人员指南|
2
风险评估25确定方法考虑因素:
是否有足够的定量数据可用?
评估的最终目标是什么(政策制定、诉讼、沟通)?
现有的技术基础设施和专业能力如何?使用益处:有助于公众传播来自不同利益群体的见解鼓励专家反思考虑风险在空间上的变化与政策相关,侧重于减缓突出高风险群体突出灾害间的关系确定责任,与诉讼相关方法:案例研究焦点小组自我评估地理空间分析情景分析脆弱性指数多重灾害归因类型:定性定性定性定量定量定量两者兼有定量图
11.
确定城市地区风险评估的方法资料来源:报告作者2
风险评估|适应气候变化从业人员指南26
适应战略与
解决方案33
适应战略与解决方案气候风险评估能够识别并量化气候变化的新兴影响,为制定减缓影响的解决方案奠定基础。在选择解决方案时,应优先考虑那些兼具减缓与适应功能、成本效益高且能带来多重社会协同效益的措施。本节重点介绍三类特别适用于城市环境的解决方案:基于自然的城市解决方案、社会适应策略及技术路径。尽管存在多种其他类型的解决方案,但这些方案因其跨部门协同潜力及显著的协同效益而被选为典型案例。3.1
基于自然的解决方案(NbS)基于自然的解决方案(NbS)是指“通过保护、可持续管理和修复自然及人工生态系统,以有效且适应性的方式应对社会挑战,同时实现人类福祉和生物多样性效益的行动”(IUCN
,2020)。这类方案不仅能够帮助城市地区适应热应激和洪水等气候灾害,还能为人类和自然创造多重协同效益,使城市变得更加健康、宜居和有利于生物多样性。世界自然保护联盟(IUCN)在其《基于自然的解决方案全球标准》中提出了八项设计与实施准则(IUCN,
2020)。该标准面向公共和私营部门,适用于各种规模的项目。其中准则
2
强调“基于尺度的设计”对城市环境具有特殊意义,具体包含三项指标:•能够识别并响应经济、社会与生态系统之间相互关系的设计方案•整合寻求跨部门协同效应的补充性干预措施的设计方案•包含干预区域外风险识别与管理的设计方案典型的城市尺度
NbS
类型包括:绿色基础设施(如城市植树、雨水花园、生物洼地与绿色屋顶建设)、生态系统修复(如城市湿地恢复、生态廊道与河岸缓冲带建设、红树林修复)以及可持续管理(如自然排水系统恢复、城市森林保护)。3
适应战略与解决方案|适应气候变化从业人员指南28城市绿色基础设施由于城市属于高度建成区域且植被覆盖率较低,重建并保护健康的植物系统是一项极具前景的基于自然的解决方案,有助于推动城市的可持续发展和气候适应。与农村地区相比,城市可用于绿化的资源与空间更为有限,因此需要精心规划不同城市生境与景观的有机连接。城市绿色基础设施是指由公园、绿色屋顶、城市花园以及绿色廊道等相互连接的绿色空间组成的网络体系,这些要素有机融入城市肌理之中。虽然这些绿色空间的单体规模可能小于城市外围的自然保护区和保护区,但其连通性和多功能性可为生物多样性保护、人类健康以及气候适应带来显著效益。绿色基础设施可呈现不同尺度的效益:在个体建筑层面,绿色屋顶和垂直绿化墙(又称活体墙)等干预措施不仅能实现节能降噪,还能为居民提供降温效果和美学价值。研究表明,在地中海气候区,垂直绿化墙可使夏季建筑表面温度降低高达
16
。
C(Koch等,2020)。然而,其实际效果会受到气候区域、建筑朝向、日照条件以及植物品种等因素的影响(Cardinali等,2023)。另有证据表明,垂直绿化墙和绿色屋顶能够有效减少空气中的颗粒物和气态污染物,在某些案例中
PM2.5
的降低幅度可达
25%至
99%(Cardinali等,2023)。评估标准标准得分最高分标准化值最终得分1.社会挑战442.规模化设计443.生物多样性净增益4.经济可行性425.包容性治理336.
权衡平衡227.适应性管理338.可持续性与主流化44总计40良好干预措施符合IUCNNbS全球标准。且部分达标且不达标干预措施不符合IUCNNbS全球标准。从业人员自我评估基于自然的解决方案(NbS)工具箱世界自然保护联盟线上
NbS
自我评估工具箱,允许用户评估特定项目与世界自然保护联盟标准的契合度,包括八项标准及其各自指标。这是一个需注册才能使用的免费工具Le
Gouvello等(2023)呈现评估示例结果基于自然的解决方案自我评估适应气候变化从业人员指南|
3
适应战略与解决方案29城市蓝色基础设施城市蓝色基础设施是指由水道网络、湿地系统、排水设施和蓄水池塘等组成的城市水文网络体系。与城市绿色基础设施类似,城区水体的存在不仅能缓解热应激现象,还能显著降低环境温度并有效减轻城市内涝问题(Veerkamp
等,2021)。英国谢菲尔德市的一项研究表明,春季期间城市湖泊在白天的平均降温效果可达
1.5。C
(Hathway
和Sharples,2012);而一项关于城市降温方案的荟萃分析则发现,城市湿地是最有效的降温方式之一,能够实现
4.9±3.2。C
的环境温度降幅(Kumar
等,2024)(参见图12)。这种降温效应主要源于水体的物理特性,包括其高储热能力和蒸发冷却潜力。然而,这些特性也可能对预期的降温效果产生负面影响:水体在夜间会释放白天吸收储存的热量,可能导致夜间热应激加剧;同时水体的存在会提高周边空气湿度,从而加重热负荷。对中国两座亚热带城市的研究显示,虽然城市湖泊能有效缓解白天的城市热岛效应,但通过热辐射和增湿作用反而加剧了夜间的热应激(Yao
等,2023)。研究人员还发现,天气模式会影响降温措施的效果,在亚热带气候条件下,城市蓝色基础设施的降温效果可能相对有限。另有证据表明,水体的大小和形状也会影响其降温潜力——在风向均匀分布的区域适合采用圆形水体,而在稳定单向风环境下则更适合建造狭长形水体(Ampatzidis
和
Kershaw,2020)。案例研究:麦德林市绿色走廊网络为应对显著的城市热岛效应,哥伦比亚麦德林市打造了由
30条绿色走廊构成的网络,将城市中密集的绿地空间有机串联。这项耗资
1630万美元的倡议在
65公顷土地上种植了
8800棵树木和
9万株植物。市政府通过培训并聘用
75名弱势群体公民参与走廊的种植维护工作,为其提供全职永久岗位,使居民深度融入建设过程。该规划的特色在于专门针对高污染区域实施植被种植。由于项目带来的社会、健康及环境效益,该模式已被广泛誉为成功典范。实际监测显示,城市热岛效应已降低
2°
C,官方预计未来
30年还将进一步下降4-5°
C。资料来源:C40城市气候领导联盟类似地,在建筑物附近种植遮阴树木或设置城市菜园等个体和小规模干预措施,能够为建筑业主及周边居民带来独特效益。实际上,通过树种、距建筑物距离、树龄及地理位置等信息,可以量化城市植树带来的直接效益。美国林务局(USFS)开发的免费网络工具MyTree,能够评估单棵树木在20年周期内产生的经济与健康影响。虽然这些个体干预措施可通过补贴、能源返利和建筑规范等激励政策为业主带来收益,但更应将其视为城市环境中相互关联的绿色网络组成部分。从更宏观层面来看,城市政府还需要制定包含公共公园和城市森林在内的全市性绿化方案。最佳实践在推行大规模措施前,需综合评估城市蓝色基础设施的降温效能,重点考量季节性波动、空气湿度及夜间热辐射等要素。评估方法可采用城市气候建模技术,或选取城市形态与气候类型相似区域的现有水体案例进行对比研究。3
适应战略与解决方案|适应气候变化从业人员指南30从业人员工具箱基于自然的解决方案
(NbS)效益:成本相对较低、能为自然和社会带来协同效益、提升宜居性指导框架:国际自然保护联盟(IUCN)基于自然的解决方案全球标准支持工具与数据:基于自然的解决方案证据平台
-
对比不同
NbS的有效性与可选方案MyTree
-
评估单棵树木的未来效益LIFE@城市屋顶计算工具
-
优化多功能屋顶的成本与效益实践社区:NetworkNatureCitiesWithNatureUrbanByNatureIUCN尽管存在这些重要限制条件,若在适宜的场所和位置实施,城市蓝色基础设施仍能在城市降温方面发挥重要作用。实践中常将城市蓝绿基础设施作为协同解决方案,特别是考虑到二者能够产生互利效应。例如,在城市环境与水系之间设置绿色“缓冲带”,有助于过滤从街道和道路渗透的污染物。关于城市蓝绿基础设施在缓解热应激方面的协同效应与交互作用仍需开展重要研究,但现有证据已表明其具有巨大潜力。图
12.蓝绿基础设施缓解城市热岛效应效果评估,显示植物园、湿地及垂直绿化墙为最有效的解决方案来源:Kumar等(2024)考虑因素:需充分了解当地生态、气候及季节性特征以确保成功实施政策机遇:能源补贴、建筑规范、公共卫生、水资源管理、城市林业、公共工程适应气候变化从业人员指南|
3
适应战略与解决方案313.2
社会适应作为人口高度密集区域,城市必须充分考虑气候适应的社会组成部分。庞大的人口基数意味着城市居民面临更高的气候灾害暴露度,而特定人口群体(如低收入者、老年人和残障人士)对气候变化表现出的独特脆弱性,则进一步放大了整体风险水平。社会适应性措施需要系统评估气候变化对不同社区的影响差异,并制定能确保气候正义和公平性的解决方案。提高公众意识、精准识别高风险群体并推动其深度参与,是增强城市整体气候适应能力的关键路径。城市热脆弱性指数热应激是天气相关死亡的首要原因,可能加剧潜在的心血管和呼吸系统疾病、糖尿病、精神疾病,并诱发热射病、妊娠并发症及职业事故(《热与健康》,世界卫生组织,2024)。受气候变化影响,全球暴露于极端高温的人口持续增加,其中亚洲和欧洲大陆的热相关死亡率最高(Zhao
等,2021)。由于人为产热以及大量吸热蓄热的低反照率不透水表面形成的城市热岛效应,城市气温普遍高于周边农村地区。城市化进程与气候变化的双重作用使城市成为热应激的前沿阵地,形成了独特的城市尺度灾害。更复杂的是,人口结构、城市形态与社会服务可达性的差异导致城市内部脆弱性分布不均,不同社区对城市高温的脆弱程度存在显著差异(Derakhshan等,2024)。虽然城市中心区通常热应激水平最高,
但脆弱性取决于诸多社会、物理和经济因素的综合作用。莫斯科的一项研究发现,低植被覆盖居住区的热脆弱性是城市中心的
6倍(Shartova等,2024)。为评估不同人口结构、城市发展水平、社会经济因素和小气候条件下的脆弱性差异,许多地区开发了城市热脆弱性指数。这些指数整合了65
岁以上人口比例、基础疾病患病率、到降温中心与医院的平均距离、植被覆盖率等多维指标,通过标准化处理生成综合评分,帮助城市管理者精准定位高脆弱性区域并评估干预方案。美国纽约市在环境与健康数据门户上发布了融合地表温度、空调使用率、绿地覆盖率和收入中位数的交互式指数,直观展示各社区的热脆弱性风险等级。这些数据可为公共卫生、环境质量改善和城市规划等领域的干预措施提供决策依据。在更宏观尺度上,城市脆弱性指数可用于国家或区域内的城市间比较。欧洲环境署的城市适应地图查看器(见图13)为用户提供了比较欧洲各城市热环境、健康状况和能源使用数据的功能,这为了解不同气候类型和政策框架下城市热环境的现状与未来预测提供了独特视角。3
适应战略与解决方案|适应气候变化从业人员指南32图
13.
城市适应地图查看器提供了多座欧洲城市的热环境与人口脆弱性数据资料来源:欧洲环境署(2025)住房和住区通过深入分析导致城市脆弱性的各类因素,政府部门能够着手制定精准的干预措施。改善城市居住条件是核心干预领域之一。在全球众多城市区域中,非正规住区和贫民窟居民构成了城市人口的重要组成部分。随着城乡人口迁移规模持续扩大(主要来自农村地区),大量社会经济地位较低、发展机会有限的群体被迫栖身于安全隐患突出、居住条件恶劣的环境中。因此,改善最贫困群体和高度脆弱人群的生活环境,成为提升城市整体气候适应能力的关键举措。贫民窟与非正规住区居民属于最易受气候变化影响的群体之一(Núñez
Collado
和
Wang,2020)。通
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