2013年上海都市密集区气候风险特征分析

    内容摘要：直接的气候风险是指极端气候事件、未来不利气候事件发生的可能性和可能损失；间接的气候风险是指气候变化风险影响与承灾体脆弱性之间相互作用而导致的社会经济与资源环境的可能损失。

    一、气候风险的影响因素

    所谓气候风险(Climate Risk)是指气候变化危险(Hazards)可能对自然生态系统和社会经济系统造成的各种具体的负面影响(如作物减产、财产损失、人员伤亡)[6]。直接的气候风险是指极端气候事件、未来不利气候事件发生的可能性和可能损失；间接的气候风险是指气候变化风险影响与承灾体脆弱性之间相互作用而导致的社会经济与资源环境的可能损失。

    气候风险由许多因素决定，包括：灾害频率、人口以及经济发展、教育、环境品质、卫生设施等因子的气候脆弱性[7]。其概念性公式如下：

    风险(R)=f{气候危害发生概率(H)；暴露程度(E)；适应能力(AP)} (1)

    从公式看，气候风险来自三个层面。一是气候灾害层面，即气候致灾因子及其致灾频率。其包括：长期的气候变化，如温度、降水，海平面上升等；以及短时间的气候灾害，如干旱、暴雨洪涝、热带气旋(台风)、沙尘暴、低温冷冻害和雪灾、雾、雷电、高温热浪、酸雨等因子。

    二是区域系统在气候变异中的暴露程度，即人口和社会经济环境受到气候异常的影响程度。暴露程度越高，其遭遇气候异常影响的可能性越大。暴露程度主要取决于区域所处的地理位置(如：距离川河的距离)、区域的人口密度和人口结构(脆弱人口比重)、脆弱性产业比重(如水利、农业和粮食安全、林业、健康和旅游业比重)等。可见，决定系统暴露性的因素与城市化的水平、区域的集聚度和工业化水平相关。

    三是区域系统的适应能力。系统的适应能力不仅体现在“硬能力”如：气候防护基础设施(土地规划、农田保护、建筑加固、防护堤坝等)、气候容量(森林覆盖率、资源环境容量等生态支撑能力)、人口和经济恢复力(卫生医疗、可支配财政收入等)上，还体现在制度和治理的“软能力”上，如：气候风险认知水平、气象防灾减灾教育、气象灾害监测预警、风险分担和转移机制以及灾害保险体系建设等。

    二、 都市密集区气候风险的特征分析：以上海为例

    都市密集区的气候风险受城市化和经济社会发展程度的影响，其暴露程度、脆弱性以及成灾机理等气候风险特征具有一定特殊性(见表1)。以上海为例，从4个维度如气候致灾因子、城市生态因素、社会经济因素、人口因素，分析都市密集区气候风险的特征。

表1 气候风险的驱动因素评价表

Tab. 1 Driving force factors for climate risks

    (1)气候致灾因子。主要指不利气候事件发生的频率，以及可能导致的社会经济损失。上海地处长江三角洲东端，海岸线长约172 km，而上海境内地势平坦，且地处环太平洋沿岸的主要自然灾害带，每年自然灾害较多，尤其是洪涝灾害最为突出。基于上海市气象局的气象数据和灾情数据，上海市的主要气候致灾因子包括台风、暴雨洪涝和大风(见表2)。其中，暴雨洪涝、台风和雷电的致灾频率较高，台风和暴雨洪涝对上海农业发展的影响最为突出，雷电导致年均死亡人数最高。

    (2)生态环境因素。生态环境的恶化或城市生态服务功能的减少，可能降低生态系统恢复力[8]。尽管自2003年以来，上海中心城区的生态服务功能价值总量呈现出缓慢上升趋势，特别是绿地的生态系统服务功能增加幅度加大，增长率为19.45%。但较60年前的生态服务价值总量，已经减少了87.96%[9]。上海作为中国最大的经济中心，城市规模不断扩大，其高强度的开发，对城市生态环境容量提出严峻挑战，其中，水环境、耕地和生态多样性的服务功能显著下降。以水为例，上海城市在长期高强度开发的驱动下，大量河道被填埋，河道淤积情况严重，河网水系呈现锐减趋势，1990-2009年期间，上海市河网密度由6.5 km/km2降至3.4 km/km2，河面密度下降了67%，其中200-1 000 m的中小河道消减最快，占总消亡河道的60%[10]。在土地利用方面，激增的土地需求，造成土地利用结构、布局和强度的不合理化，同时加剧城市环境容量的下降。如耕地、土壤、水面等逐渐减少，城市的不透水表面不断增加，加剧了城市热岛效应。上海城区人口规模每增长100万人，可导致热岛效应强度增加0.91℃[11]。而土地的立体化使用使城市建筑密集，大气扩散能力降低，上海城区气候环境的脆弱性增加。从图1看，上海市对于气候敏感地带主要分布在河口的沿岸、水源地和生态湿地等生态功能型区域。

表2 上海市各灾种年均致灾程度比较

Tab. 2 Annual average losses resulted from different disaster in Shanghai

资料来源：上海气候中心，《长三角城市群气候变化特别评估报告》

图1 上海市受气候变化影响的脆弱区域

Fig. 1 Vulnerable areas mostly affected by climate change in Shanghai

    注：深色区域为上海气候脆弱区，包括：崇明岛东南部河口湿地、淀山湖及周边淀泖洼地，黄浦江及沿岸缓冲区、上游水源地，南汇东滩、杭州湾北部岸线、以及主要自然保护区和森林公园等。

    (3)人口因素。气候风险的人口因素主要包括两个方面：人口密度和脆弱性人口结构。在人口密度方面，2010年上海的人口密度已经膨胀至3 632人/km2，比2000年的2 588人/km2增长了40.3%，成为全国人口密度最大的城市。而上海50%以上的人口居住在占全市总面积1/10的中心城区[12]，最为密集的虹口区人口密度高达36 299人/km2，黄埔区、静安区和卢湾区的人口密度也都突破30 000人/km2。内密外疏的人口分布格局给中心城区的基础设施、各种资源供应和防灾减灾带来巨大压力，增加了城市暴露于气候异常的风险。另一方面，上海的人口结构也存在气候风险的不利因素。上海气候脆弱的潜在人口(17岁以下少年和60岁及以上老年)占总人口比例的33.8%，且80岁以上高龄人口呈现出增长态势。这些因素都可能会导致上海灾害风险的增加。

    (4)社会经济因素。上海作为中国最大的经济中心城市之一，2011年，全年生产总值17 165.98亿元，其中工业产值贡献率占66.6%，但上海的大型工业如上海石油化工股份有限公司、临高新城机械装备业、外高桥电厂、石洞口电厂、上海化学工业园区等，主要集中在沿江沿海的气候脆弱带。泰国多数工业特别是汽车制造业也多“临江而建”，而2011年的洪水直接冲击了泰国的经济命脉，并造成4 750亿泰铢工业损失和1 480亿泰铢的出口损失。可见，上海的工业发展同样存在潜在受灾风险。一般而言，农业是主要的气候脆弱性产业，上海年平均农业受灾面积为16 549.9 hm2，但由于农业产值仅占上海生产总值的1.67%，上海农业受灾损失对城市经济发展命脉影响不大。