全球极端气候下的城市应对

邓欣

（新疆师范大学 政法学院，新疆 乌鲁木齐 830000）

全球气候变暖导致极端降雨、高温热浪、洪涝、干旱、风暴潮等极端天气的发生频率和强度持续升高，对人类社会的负面影响也越来越大。作为人类居住最为密集的城市，其气候脆弱性正引发全球广泛关注。为应对极端气候灾害，不少城市探索和实践了气候适应型城市、海绵城市、韧性城市等城市发展新理念，在具体操作层面，提出了包括分布式花园、可持续排水系统、街道遮阳棚、集中制冷等一系列具体的城市改造措施。本文将梳理全球典型城市在应对极端气候方面的有益经验和有效措施，以期为其他城市增强气候适应能力提供参考和借鉴。

极端气候考验全球城市

全球气候变暖，正导致高温热浪、干旱、极端降雨、洪涝、风暴潮等极端气象灾害的发生频率和强度不断升高，由此造成全球每年有数万人丧生，数百万人流离失所，数千万人面临粮食短缺和水资源危机。联合国防灾减灾署（UNDRR）发布的统计数据显示，2000—2019 年，全球共发生灾害事件7 348 起，其中直接或间接与气候变化相关的灾害类型有：洪涝灾害3 254起，风暴2 043 起，极端高温432 起，山体滑坡376起，干旱338 起，山火238 起。与上一个20 年（1980—1999 年）相比，洪涝灾害增长了134.27%，风暴灾害增长了40.22%，极端高温灾害增长了232.31%。在极端气候灾害发生频率暴增的同时，灾害损失也越来越大。UNDRR 的数据显示，全球灾害死亡人数从1980—1999 年的119 万人上升至2000—2019 年的123 万人，受灾人口数量从32.5 亿上升至40.3 亿，经济损失也从1.63 万亿美元上升至2.97 万亿美元。这几组数据深刻说明了当下人类所面临的严峻气象灾害威胁。

城市人口、建筑高度密集，工商业发达，是人类经济社会发展的重要引擎。然而城市的这一优势，却进一步放大了极端气候的负面影响，使其面临更大的灾害考验。比如在高温气候下，城市的气温会因“热岛效应”显著高于农村和郊区，城市居民（特别是高龄老人）发生中暑、热射病的风险要显著高于农村居民。高温还会引发城市电力短缺，破坏城市基础设施。2021 年、2022 年日本东京市、千叶县、埼玉县以及关东地区都因电力短缺不得不拉闸限电，不少路段交通信号灯也无法正常运转。2022 年席卷欧洲的高温热浪，导致欧洲多个班次火车因铁轨变形而取消，英国伦敦卢顿机场因跑道抬升被迫关闭，德国高速公路因受高温膨胀挤压而爆裂。再比如，城市地区排水能力显著低于农村，一旦发生极端降雨，就会引发严重内涝，典型的案例如“7·20 郑州特大暴雨”事件，城市排水系统根本无力应对倾盆而泄的特大暴雨，最终导致郑州市380 人死亡，经济损失达409 亿元。联合国2019 年曾对全球1 860个人口超30 万人的城市进行过灾害风险和脆弱性评估，结果显示全球88.9%的城市都至少面临一种自然灾害威胁，76%的城市极易遭受与洪水相关的灾害威胁。

大量的案例和数据都表明，目前城市正面临严峻的极端气候灾害考验。面对这一现实威胁，全球不同城市都因地制宜，在城市规划、建设和改造方面做出了新的探索，取得了一系列有益的实践经验。

城市应对洪涝灾害的策略

纽约是位于美国东海岸东北部的一座拥有800 多万人口的国际化大都市，但近年来受气候变化影响，纽约市正遭受日益严峻的风暴潮、极端降水、城市内涝以及海平面上升的威胁。2012 年10 月30 日，飓风“桑迪”在纽约市邻近的新泽西州大西洋城登陆，很快飓风就转向了纽约市，而此时又恰逢大西洋和纽约港的天文大潮，双重因素叠加使纽约海岸出现了超强风暴潮，大量海水倒灌入纽约市。同时，飓风带来的超强降雨又使流经纽约的哈德逊河决堤，纽约市最繁华的曼哈顿街区被淹。灾难发生期间，纽约市很多变电设备因短路被损毁甚至发生爆炸，进而引发了城市大面积停电。灾后统计数据显示，飓风“桑迪”共导致美国125人死亡，820 万居民和商户停电，纽约、华盛顿和费城三座城市交通中断，整体经济损失达620 亿美元。

为应对飓风、极端降雨以及城市洪灾威胁，纽约市推出了五项关键性的气候适应措施。第一，加强防灾能力建设。以地理、气候信息科技为依托，科学评估和预测纽约市灾害风险脆弱性，确立城市灾害防御重点区域；加强应对极端气候灾害物资储备；创建韧性社区，建立公众预警系统，在社区推广先进洪水管理经验。第二，从“规划”和“标准”两个层面完善城市转型法律法规。出台新的城市转型发展规划，包括道路交通设施优化、城市公园调整、绿地面积与居住面积平衡、绿色基础设施建设等；提高洪灾重点防御区域中关键基础设施（包括医院、学校、安全设施、公共设施等）的建设标准，提升其洪水防御能力。第三，设立新型气候应对机构，协调多部门力量。组建由气象学家、经济学家、土木建筑工程学家、灾害风险管理、保险和法律人士组成的气候变化专门委员会，为气候适应项目投资、建设提供专业建议；组建包括绿色基础设施建设、湿地修复、气候变化适应等多个工作组，构建政府层面的灾害协同防御机制。第四，基于新标准实施灰色和绿色工程措施。灰色工程主要是改造升级城市原有基础设施，保障城市防洪关键基础设施安全，加强滨海防护设施维护。绿色工程措施包括植树100 万棵，提升城市立体绿化率，以密集的分布式绿色环境降低城市暴雨洪水径流，修建分布式绿色设施（包括公园绿地、社区花园、生态廊道等）蓄滞雨洪水，升级改造城市内部河道网络，建设社区花园、人工湿地、透水地面、菜地、绿色屋顶等。第五，保护和修复自然生态环境。加强沿海以及河流湿地建设，减少风暴潮洪水风险；扩大湿地和自然保护区建设，规划、建设人工湿地。

哥本哈根位于丹麦西兰岛东部，东临厄勒海峡，面临的最主要气候威胁是暴雨。2012 年哥本哈根市发布了《哥本哈根暴雨管理规划（2012）》，对城市面临的暴雨风险进行了详尽、科学的规划。其总体策略是：第一，以地理和城市信息数据为基础，科学评估城市不同区域内涝风险。第二，从宏观层面规划出哥本哈根市“五指”形态排水系统。第三，综合规划城市蓄涝湖区、防涝街道以及绿色储水道路。第四，全面改造城市的绿地、花园、道路、广场等公共场所，发挥其对雨水的有组织排放、存蓄、净化功能。第五，建设新型街区，提前规划“通行路段”和“涝水淹没区”，同时利用城市区域高差，在高地势滞留雨水，低洼区加强排水路径管理。

除上述举措外，哥本哈根在应对气候变化方面还有很多其他行动，如循环经济、城市农业等，目前哥本哈根市已经成为一座“农业餐厅”，在城市的各个角落都有市民种植的有机蔬菜、花卉和药材，是欧洲最为绿色的城市。哥本哈根市的暴雨管理规划措施与城市农业、循环经济等多种气候适应措施有机结合，使哥本哈根市实现了“1+1 大于2”的城市洪涝灾害应对效果。

高温热浪下的城市应对

气候变暖，导致极端高温热浪天气频发。2022 年，极端高温热浪天气导致供应美国10%电力的水电发电站因水位下降而失去了发电能力；在欧洲，高温导致西班牙2 214 人死亡，黄金水道莱茵河大部分河段失去通航能力，并引发了一场过火面积达66 万公顷的山火。2023 年夏季全球高温依旧，地球经历了近百年来最热的5 月份，以及近12 万年以来最热的7 月份。更值得担忧的是，极端高温还导致赤道太平洋中东部海域海水异常升温，引爆了新一轮的厄尔尼诺现象，这意味着未来地球将更加炎热和干燥。

受“热岛效应”影响，极端高温热浪天气对城市的危害更大。为应对其威胁，全球不同城市采取了多种应对措施。2023 年7 月6 日，西班牙《国家报》全面梳理了西班牙各城市对高温气候的应对措施，具体包括：（1）为热浪命名。以往，人类只对台风（飓风）命名，但自2022 年以来，塞维利亚市就一直给那些可能给当地居民带来健康威胁的“热浪”命名，以此来警醒普通公众及时、主动地采取降温措施。（2）极端温度下避暑休闲设施优惠。萨拉戈萨市的公共游泳池票价在4～4.7欧元，但在极端温度下，当地市政府的居民保护计划就会启动——泳池票价自动减半。此外，巴塞罗那市正在不断完善其气候避难场所网络，并将相关信息及时发布给公众。（3）绘制阴影地图。萨拉戈萨市利用空间数据平台向全市居民提供街道乘凉地点指南，同时发布不同建筑物在特定日期和时间的阴影位置，以帮助人们合理规划出行路线等。（4）提供饮用和降温用水。不少西班牙城市都在街头提供免费的水源，帮助人们在高温天气饮用或降温。（5）建设街道遮阳棚。对一些缺乏绿色植被遮阴的街道，塞维利亚市专门建设和安装了可伸缩的遮阳棚。（6）可降温屋顶。马德里一座仓库安装了可降温屋顶，它采用反射率更高的白色作为材料，来减少仓库屋顶的热量吸收。（7）提高城市绿化水平。西班牙不少城市正在重新改造城市空间，加大绿化面积，借助绿色植物遮阴避凉，构建城市凉爽的“小气候”。（8）充分利用雨水。雨水能有效降低地表温度，但不渗水的城市地面和污水处理系统会加速雨水及其降温效应的消失。为此，不少西班牙城市正在建设可持续的城市排水系统，收集雨水并将其输送至地下以保持地面湿润凉爽，从而大幅降低城市温度。

除西班牙外，世界其他国家也因地制宜，探索和践行了其他多样高温应对措施。荷兰鹿特丹市一直面临着极端降雨和高温的双重侵袭，为此该市正在居民社区大力推行“绿色屋顶”计划。“绿色屋顶”不仅能帮助建筑物保温隔热，还能有效积蓄雨水，提升城市生态韧性。法国正在推行“凉岛计划”，即行人步行7 分钟就能找到一个纳凉降温的场所。降低城市建筑温度的另一个有效方法是提高外表反射率，最直接简单有效的方法是将建筑物外表涂色变“浅”（如白色）。2020年东京奥运会期间，日本就为马拉松赛道涂上了浅色反光涂料，以便为选手降温。

对城市居民而言，更直接的降温措施是空调。但空调在给我们带来舒适、凉爽的同时，也会产生大量的能源消耗，间接增加碳排放。为此，我国不少地方开始尝试一种新的更为高效、节能、环保的制冷方式——集中制冷。集中制冷是在一定区域内，设立一个或多个能源站集中制备冷水或冷气，通过管道网络输送至各个建筑物的新型制冷方式。集中制冷在节能效果上与集中供暖基本类似，它通过规模效应以及更为先进的技术显著提升制冷效率，有效降低碳排放量。研究发现，集中制冷的能源消耗要比空调分散式制冷减少30%以上。除节约能源外，集中制冷还能充分利用峰谷电价差异和蓄冷技术降低运营成本。广州大学城是目前全球最大的集中供冷项目，覆盖了大学城内10 所高校500 万平方米的建筑，该项目一年能减少16 万吨二氧化碳排放。三亚海棠湾是国内首个海水源热泵集中供冷项目，该项目每年能减少7.6 万吨二氧化碳排放。

干旱缺水城市的自救

气候变暖会进一步破坏全球水热平衡，极端高温、热浪气候也会进一步加剧部分地区的水资源危机。干旱、缺水虽不是影响城市发展的直接气候灾害，但它作为极端高温热浪气候的次生灾难，同样会对人口密集的城市发展产生巨大影响。2023 年联合国大学发布的《2023 年全球水安全评估报告》指出，目前全球有23个国家（16 个最不发达国家和7 个小岛屿发展中国家）面临的水安全问题最为严重。非洲联盟、联合国非洲经济委员会、非洲发展银行联合发布的《非洲2025 年水展望》预测，到2025 年，非洲地区将有2.3 亿人陷入严重缺水困境。为应对水资源短缺问题，以色列、新加坡以及非洲等国家和地区结合自身实际探索出了解决缺水问题的新路径，值得全球其他国家借鉴和参考。

以色列国土面积60%都是沙漠，年降水量仅200毫米，是传统意义上的缺水国家。但以色列却通过技术创新，不仅实现了本国的用水自由，还向邻国出口水资源。一方面，以色列利用自身靠海优势，大力发展海水淡化技术，目前已建成5 座年产淡水6 亿立方米的大型海水淡化工厂，占全国总用水量的三分之一。由于技术先进，其海水淡化成本仅为0.45 欧元/立方米。以色列计划到21 世纪中叶，用淡化海水满足本国100%的居民生活用水。另一方面，以色列还积极开展水资源循环利用，该国85%的污水都能被有效回收，这一比例居全球首位。经回收处理后的生活污水，又能满足该国50%以上的农业用水。在农业方面，以色列大力推广滴灌技术，这又帮助该国节省了50%以上的农业水资源。

新加坡是一个城市型岛国，受国土所限，该国内部河流短小难以蓄水，人均水资源占有量仅为211 立方米，不足全球平均水平的1/40，居世界倒数第二位。新加坡一半水资源都依赖马来西亚进口。为保障本国的水安全，新加坡高度重视雨水、新生水，并大力发展海水淡化技术，以逐步降低对进口水的依赖。具体包括：第一，加强雨水循环利用。新加坡地处赤道附近，属热带雨林气候，年降水量达2 400 毫米，丰沛的降雨为新加坡了解决水资源问题提供了有利条件。为此新加坡在全国三分之二的国土范围内设置了大量集水池，实现了雨水分离、收集和再循环利用。第二，是推广新生水。所谓的新生水就是污水经处理后的再生水。新加坡的再生水主要用于工业生产，目前该国5 座再生水厂能满足全国40%以上的工业用水，新加坡计划到2030 年将这一比例继续提升至50%以上。第三，发展海水淡化。新加坡四面环海的地理优势，为海水淡化奠定了基础。目前新加坡已经建成了4 座大型海水淡化工厂，能满足全国30%的用水需求。

非洲北部撒哈拉沙漠地区、西非以及西亚等地的水资源危机同样非常严峻。为应对水资源短缺危机，这些国家除发展海水淡化技术、加强水资源循环利用外，还推出了修建大坝、开采地下水、跨流域调水等措施和手段。但这些措施也产生一些负面效应。比如在降水稀少的地区修筑大坝或者开展跨流域调水，会引发国际性河流水资源争端。比如，约旦政府在约旦河上修筑了11 座大坝，导致约旦河注入死海的径流量越来越小，加速了死海消亡。以色列凭借本国相对完善的输水管网，大量抽调加利利湖淡水资源，事实上侵害了沿湖周边其国居民的用水权。

总体来看，全球干旱缺水城市解决水资源危机的基本思路是开源节流，即通过节水农业、水资源循环利用等手段降低水资源消耗，实现“节流”；通过积蓄雨洪水、海水淡化、跨区域调水、开采地下水等方式实现区域水资源的“开源”。

我国城市应对极端气候的举措

我国是世界上受气候变暖危害较大的国家之一。统计数据显示，2001—2020 年，对我国影响最大的气象灾害是极端降雨和洪涝，共给我国造成了1 687.6 亿元损失，直接受灾人数超1 亿人次。为减少极端气候对城市的负面影响，近年来国务院及各部委出台了包括《关于推进海绵城市建设的指导意见》《城市适应气候变化行动方案》《国家适应气候变化战略2035》等在内的一系列旨在提升城市气候适应能力的方案和战略规划，对我国城市增强极端气象灾害抵御能力做出了具体部署和指导意见。总体来看，我国城市在应对极端气候方面主要采取了以下三方面举措。

第一，加强气象灾害监测及早期预警能力。我国城市在规划建设之初就将气候变化、气象灾害因素考虑在内，在城市建设过程当中不断加大气象、水文、排水管网、气象避难场所等建设，不断织密气象灾害预防网络，制定气象灾害预案，并加强灾害预演提升城市应对突发气象灾害能力。

第二，提高城市重要保障设施建设标准。城市供水、排水、供电、信息通信、交通等系统是城市健康运转的基本保障，为提高城市抵御灾害能力，我国正不断提高这些重要基础设施的建设标准。特别是面对我国雨带北移、北方降水增多的现实情况，我国不少北方城市已经开始改造和优化城市排水管网，以提高洪涝灾害防御能力。

第三，推动灰色设施向绿色设施转变，建设更具韧性城市。2015 年我国出台了推进海绵城市建设的规划部署，各大城市加强了管渠、泵站等灰色排水设施建设和改造。近年来为降低成本，充分发挥绿色生态服务功能，我国城市开始重视绿色设施建设，包括屋顶花园、建筑垂直绿化、城市绿地、社区花园、可渗透路面、河湖湿地等，借助这些“绿色海绵”降低城市热岛效应，提升城市抵御雨洪能力。

建设韧性城市、气候适应型城市、海绵城市等虽能有效帮助城市缓解当前面临的极端气象灾害威胁，但我们仍然要知道，极端天气产生的根源是气候变暖。未来，世界各国还应加速推进净零排放进程，切实降低大气温室气体浓度，遏制、扭转气候变暖趋势，才能从根本上救城市与人类于水火，实现城市与人类的可持续发展。