“双碳”背景下海岸带地区适应气候变化评估与对策研究

王鸿浩，邬乐雅，吴晓晨，张丽佳，黄婧蓼琦，胡 斐

（海南省环境科学研究院，海南 海口 571100）

0 引言

全球气候变化使人类面临海平面上升、风暴潮加剧、洪涝干旱频发、农业生产力降低、公共基础设施损坏、海洋和陆地生态系统功能丧失和极端高温引发的平均寿命减少等多重威胁。其中，由于填海围海和沿岸开发而引起的滨海湿地退化、自然岸线侵蚀、海水倒灌等一系列问题日渐凸显，导致沿海城市比内陆城市面临更加严峻的气候变化挑战。据政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC）发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》，自1993年以来，海洋变暖和吸热速度增加了1倍以上，海岸带地区的滨海湿地、珊瑚、植被等自然资源遭到严重破坏。海滨植被和湿地的退化及破坏，导致0～1 m范围土层内的有机碳矿化为无机碳并以二氧化碳的形式释放到大气中，加剧温室效应，形成恶性循环，威胁着滨海地区人类生存。由于我国经济发展的区域分布特点，导致东南沿海人口密度较高。据统计，我国沿海区域面积仅占国土陆地总面积的14%，但人口占比却高达全国总人口的42%，我国沿海地区的人口密度大约是全球平均水平的3倍，并且这个数值仍在不断增加。照此趋势，更多的沿海城市在未来将面临人口增加与气候变化风险加剧的共同考验。

在生态文明建设和“双碳”的时代背景下，一系列关于海岸带地区生态保护和有序开发的评估方法不断涌现。隋玉正等[1]研究发现，不合理的开发建设会导致海岸带生态系统储碳能力持续减弱。崔昊天等[2]通过分析海岸带城市综合生态承载能力，得出环境、科技和经济水平是影响海岸带地区生态承载能力的关键要素。黄惠冰等[3]通过总结国际优秀的海岸带管理经验，结合我国国情提出陆海统筹、生态优先的发展模式，基于生态评价，对海岸带地区进行大尺度的评价、管理和规划。随着气候治理全球化，国际上对海岸带地区适应气候变化对策也做出了相应的研究。YUSUF等[4]分析了东南亚沿海地区面临的气候变化风险，认为过多的岛屿、狭长的海岸线和落后的基础设施使其更容易遭受气候变化带来的威胁。

当前国内外海岸带适应气候变化研究主要聚焦于评估海平面上升的影响、海岸带生态保护等层面，鲜有提出适应对策的系统评价体系，同时与“双碳”目标结合不够充分。海口作为典型的滨海城市，拥有狭长的海岸线，同时位于热带季风气候区，每年5—11月由于气流和海水温度的影响，台风频发，气候变化造成严重经济损失。但现有评价体系多针对内陆城市，对滨海城市的适用性较差，而滨海城市面临气候变化的风险更大。本文选取海口市作为有代表性的滨海城市，结合“双碳”目标建设要求，全方位了解和评估典型海岸带地区适应气候变化的能力，以便更好地权衡并协调海岸带保护与开发之间的平衡关系，并科学展现我国在“双碳”上所做出的努力。

1 研究地概况

海口市地处东经110°07′22″～110°42′32″，北纬19°31′32″～20°04′52″，位于热带北缘地区，北濒琼州海峡，年平均气温为24.4℃，雨热同期，年均降雨量达到1816 mm，降雨多集中于5—10月。

随着全球气候变暖，海口市气候也发生了明显变化。据海南省气候中心观测资料和数据分析显示，海口市1951—2015年的年平均气温呈现明显的上升趋势，上升速率为0.2℃·10y-1。降水量也呈上升趋势，其中2009年降水量达到2628.2 mm。因全球变暖，台风、暴雨洪涝和强对流等气象灾害增多，叠加天文大潮，城市积水和内涝频发，严重威胁着海口市居民的财产安全乃至生命安全。

海口市海岸线总长136.23 km，包括澄迈湾、海口湾和铺前湾。以人工岸线、砂质岸线和红树林岸线为主，仅含有少量基岩岸线。自西向东，砂质岸线多分部于西海岸至海口湾、南渡江至铺前港一带，人工岸线主要分布于海口湾、海甸岛、新埠岛和北港岛沿海区域，红树林则集中分布于东寨港沿岸。海口市海岛资源丰富，管辖海域内共有海岛15个，3个为有居民海岛，即海甸岛、新埠岛、北港岛，其余为无居民海岛。海口市海岸湿地资源丰富，占全市湿地面积的66%；红树林资源颇为丰富，拥有红榄李、水椰和海南海桑等众多具有高保护价值的植被；海洋生物资源丰富，据不完全统计，海口市拥有海洋鱼类100余种，虾类贝类等资源充裕。近年来，由于旅游发展和建设工程不断向滨海延伸，围海养殖和填海造陆屡禁不止，海岸带、红树林和近海生物等资源遭到不同程度的破坏，导致生物多样性不断下降。同时，受全球气候变暖的影响，海口海域海平面的上升速率在过去40年里已经达到了3.5 mm·y-1，加上海水温度升高，该地区的海岸线有所后移，包括滨海湿地、珊瑚和自然岸线在内，都受到了不同程度的破坏。

2 海岸带适应气候评估指标体系

本文采用专家问卷调查法结合AHP的方式，对海口海岸带适应气候评估指标进行设计并确定权重。

2.1 指标体系的设计

由于海岸带地区的相关评价种类多，影响因子杂，涉及面广，关于海岸带地区适应气候变化领域的评价指标体系并不完善。评估指标应概念明确、科学合理，可综合反映海岸带适应气候的工作要求，又不烦琐罗列，指标精简明确。为了确保评估结果准确，评估指标应可定量化，保证数据获取来源准确，方便实际操作。在海岸带地区开展适应气候变化评估指标工作应重点关注气候变化因素，从适应气候角度提出海岸带生态环境保护与开发利用的目标，同时兼顾海洋环境保护与海洋经济高质量发展等指标。基于上述要求，最终确定研究指标体系包括1个目标层，在目标层基础上构建了3个准则层，并细分为15个指标层，其中准则层包括经济韧性、气候韧性及生态保护。指标层中，经济韧性包括海洋产业GDP增长率、单位GDP二氧化碳排放降低、海洋灾害损失占GDP比重和气象灾害损失占GDP比重；气候韧性包括海洋灾害监测站点、气象灾害监测站点、灾害预警准确率、自然岸线年侵蚀距离和城市严重积水点；生态保护包括近岸海域生态保护红线面积比例、陆地自然岸线保有率、海岛自然岸线保有率、海水优良水质面积比、底栖生物多样性指数和新增红树林面积。

2.2 指标权重的确定方法

通过向10名高校和科研院所生态、经济、环境、气候和海洋领域相关专家发放评价问卷，并按照相应的评价标尺进行评价，其中评价标尺从两个元素同等重要到两个元素前者比后者绝对重要分为1～9个标度，倒数则表示相应含义的反义。通过对专家问卷的收集汇总构建判断矩阵，令其为矩阵P，如式（1）所示。

对矩阵的每一行向量求几何均值并归一化，所得特征向量即为各指标权重。对判断矩阵还需进行一致性检验，一致性指标的计算公式为：

式中：λmax——判断矩阵的最大特征值，计算公式为：

式中：（Pω）i——向量Pω 的第i个元素；ωi——正规化处理的ω对应的元素。

最后采用一致性比例进行判定，计算公式为：

式中：RI——1～9阶矩阵的平均随机一致性指标。若CR＜0.1，认为判断矩阵的一致性是可以接受的；若CR＞0.1，则应对矩阵做适当修正。

最终，按照各类指标划分的依据和要求，根据专家问卷评价结果，对不同指标权重及评价标准进行划分，其中经济韧性权重为0.26，气候韧性权重为0.41，生态保护权重为0.33，各判断矩阵CR＜0.1，满足一致性检验。

3 实证分析

根据海口市2018年各指标现状，初步对海口市海岸带适应气候变化能力进行评估，具体得分情况如表1所示。海口市2018年海岸带适应气候变化能力评估综合得分为78.88分，属于一般水平，尤其是气象灾害损失占GDP比重、自然岸线年侵蚀距离、城市严重积水点这3个指标的得分较低，说明海口市在城市基础设施建设、海岸带生态系统保护等方面还需要开展大量工作，以尽快提升适应气候变化的能力[5]。

表1 海口市2018年海岸带适应气候变化能力评估

4 结语

本文通过总结归纳现有的气候适应能力评价指标，结合海岸带地区独特的气候特点与发展情况，采用专家问卷调查法和层次分析法，建立了海口市海岸带适应气候变化能力评价指标体系，其中包括3个准则层和15个指标层，从经济、气候及生态3个维度，对海口市2018年历史数据进行了评估。可以发现提升气候韧性和生态保护能力，加强对滨海湿地等天然生态系统纽带的保护，建立科学及时的自然灾害预报预警系统，在海岸带适应气候变化能力提升中具有更加重要的作用。经济韧性的提升则可以更好地完善气候适应型城市建设，给予城市应对气候变化，发展更加绿色、高效、多元化的提升空间。通过“双碳”目标与应对气候变化工作的结合，构建海岸带地区适应气候变化能力评估评价指标体系，从经济、气候和生态角度提出建设目标，可以量化沿海城市应对气候变化的水平，不断增强应对气候变化的能力，实现海岸带地区的可持续发展。