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从7月3日起四天内,全球平均气温已经连续三次打破最高纪录,国内亦是如此。
按照历法计算,今年“三伏天”将从明日(7月11日)开始。中央气象台预计,未来10天,江南、华南等地多35℃以上高温天气,高温日数一般有7~9天,其中,湖南、江西、浙江、福建等地的部分地区可达38~40℃。
“史上最热夏天”还会出现几次?未来极端天气是否更加频繁?一系列问题的答案,不仅将决定未来的发展走向,更愈加成为城市治理者妥善处理发展问题的前提条件。
为此,我们将「大家的城市公开课」第二期主题设为“极端气候增加,我们怎么办?”,邀请中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副主任魏科,与大家共同探讨,气候危机下城市所需要面临的挑战,以及“双碳”背景下的城市规划问题。
中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副主任魏科 图片来源:左梦涵 摄
以下是魏科公开课演讲实录:
我们正在经历全球气候变暖,也出现了各种的极端天气,所以今天讨论的主题就是“极端气候增加,我们怎么办”?
这里涉及一个词叫做“气候危机”,过去几年大家如果在网上搜索,会看到有人说现在处于“气候危机纪元”的第几年,如果你找源头的话,这个说法最早应该是我提出来的。
现在是2023年,我们处于“气候危机纪元”的第四年,我们已经处于危机之中了,在危机中我们会遇到各种各样的问题。
各项研究资料表明,全球温度已经比100年前增加了1.1~1.2℃左右,现在还是在加速增加,按照现在的情况,如果不采取措施的话,估计到2100年,应该至少会增加4℃左右。
当然,除了温度增加,我们今天讨论的主题——“极端气候”也在大幅度增加。
如果一成不变下去 30年后我们将无能为力
根据联合国的统计,过去20年相对于之前的20年,各种灾害的比例大幅度增加,像洪涝事件增加134%,高温事件增加了232%,风暴事件增加97%,各种山火燃烧增加46%,所以我们已经处于一个温度升高、极端事件频繁的世界里面了。
如果我们现在没有任何作为,这样继续发展下去,未来两极冰雪融化,全球海平面上升将比现在高70米左右,那么全球主要大城市北京、上海、香港、东京、纽约、伦敦、巴黎、新加坡等等几乎都在海底。
我们最担心这种结果的出现,尤其是现在继续变暖下去,是不是会启动一个叫做临界点的事件。所谓“临界点”是气候系统里一些关键的节点,一旦越过这个节点,那些系统会发生不可逆的变化,永远无法恢复。它像多米诺骨牌一样,前面的倒了,推倒后面,永远停不下。
由于过去对全球变暖的质疑,使得全球应对气候变化的行动几乎迟滞了30年。现在留给我们的题非常难,因为在未来的8~10年之间,有限的碳排放量就要被用光了——
根据联合国环境规划署2019年发布的年度《排放差距报告》警示,若全球温室气体的排放量在2020年至2030年之间不能以每年7.6%的水平下降,世界将失去实现1.5℃温控目标的机会。
每年减少7.6%,大家可能对这个没有概念。我们比较一下,在全球的碳排放量走势图里面,2020年受疫情影响,全球碳排放量减少了5.2%,2021年和2022年全球碳排放量迅速恢复。目前已经是人类历史上碳排放量最高的一年。
应对行动滞后于气候变化的速度,最大的担心是很有可能会引起临界点、突破临界点。比如说北方的多年冻土,我们知道在西伯利亚地区和高纬度地区冻土层非常厚,最厚的冻土层甚至能有上千米。
这些冻土层里面封存了大量的甲烷和二氧化碳,当温度升高,表层开始融化的时候,就慢慢把它们释放出来,尤其是现在连北极地周围每年都会发生大量的山火燃烧。
这些被释放出来的甲烷,它的温室效应甚至比二氧化碳还强,同等质量甲烷的温室效应是二氧化碳的20多倍以上。所以在多年冻土层底下封存的是一个“潘多拉魔盒”,“魔盒”一旦打开,光它引起的全球变暖,就要远远超过我们现在所经历的。
而且,这样的临界点系统还很多,相互交织,就像一排由小到大摆放的多米诺骨牌,前面的倒了,就可以推动后面的,那么很有可能就挡都挡不住。最终不管我们做什么事情,都无法改变气候的走向。
现在我们认为,我们还可以有所作为,但如果一成不变继续下去,30年之后,我只能告诉大家,我们已经无能为力,我们已经看见1000年之后的地球什么样了,所以时间窗口其实非常短。
在2020年的时候,联合国秘书长古特雷斯先生呼吁各个国家进入到气候危机状态。同样这一年我国宣布实施“双碳”战略。所以我把2020年叫做“气候危机纪元的元年”,今年就是第四年了,我们已经处于一个巨大的危机当中。
全球升温一定会跨过1.5℃ 极端气候事件会越来越多
二十大报告提出:“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。”
这里面蕴藏着巨大的产业机会。大多数气候模型聚焦于一种称为“倒序推演”的概念,其中目标温度得到确定,按照《巴黎协定》,长远目标是把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2℃之内,并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内。
清华大学的评估报告认为,如果要实现2℃的目标,从现在到2050年,要投资150万亿人民币。如果要实现1.5℃的目标,大概需要138万亿。这还只是新能源领域,不算其他领域。
同样根据国际可再生能源署的评估报告,预计2021-2050年全球能源领域投资达131万亿美元,平均下来大概一年超4万亿美元。这是全球新能源领域的投资机会,是一个长期确定性的趋势。
除了投资机会,还会提供很多的就业岗位。根据评估,到2050年,光在新能源领域内大概可能会创造1.22亿个工作岗位,并且新能源领域要比传统能源领域的薪资、待遇各方面,更高一个级别。所以大家不要认为应对气候变化是有损经济的,它也会创造出一些新的、不同的业态出来。
关于应对方面,我要给大家强调的是,我们应对的不是一场普通的天气,而是极端天气,目前所有的城市都没有专门针对极端天气做好规划建设。此前个别城市极端暴雨导致内涝严重,还有高温干旱的新闻,也许不少人还有印象,那么未来我们能不能扛得住?
未来的高温可能比现在还要再高几摄氏度——走势很明确,至少在未来的20年里,全球升温一定会跨过1.5℃的这条红线,因为现在的排放量和历史上的排放量已经确定,我们的走向是一定的。
我们现在采取各种各样的措施是为了避免超过1.5℃之后,它会出现什么样的变化——我们如果做得好,短时间超过1.5℃,然后慢慢的降低下来,降到红线以下,这是我们希望的理想状况。最差的状况就是照着现在这个样子继续发展,全球升温继续持续,最终超过4℃以上。
但是不管未来怎么变化,未来20年所有的情形都是往上走。所以去年的高温不是终点,未来还有可能比现在更高,并且超过这条红线,这是一个确定性的趋势。因为温度增加,极端气候事件的概率和强度也会增加很多。
以十年一遇的高温事件为例,当全球增温到1.5℃的时候,这类事件的可能性就比之前增加,达到之前的4.1倍。以前十年一遇的暴雨事件,在升温达到1.5℃的时候,出现的可能性就是之前的1.5倍。随着升温的幅度越高,频率越来越密。
城市不可能固若金汤 关键要有“可呼吸”的空间
城市有没有做好这样的准备?举个例子,这是北京的一条街道,也是绝大多数城市街道的形态分布——机动车道、人行道、盲道、绿化带。
大家想想,当暴雨发生的时候会出现什么样的情况?水从绿化带流到人行道,从人行道汇集到街道上。绿化带是我们用得最少的地方,水也淹得最少,不会发生任何洪涝的损失。
而我们用得最多的机动车道,开着车回家的地方,很可能被淹得最狠,并且水从绿化带穿过人行道,汇到街道,造成的污水会非常的浑浊。而当这场雨刚刚结束,这个地方的绿化带又需要浇水。这是我们现在面对的情况,就是这样的魔幻。
一个比较成熟的案例应该是什么样的?
以哥本哈根为例,它对每一个城市的街道水流走向都进行重新的评估和设计,比如说这条街道(下图),经过改造之后设置了不同的区域,人行走的地方是最高的,其次是中间车行道,最低的地方是两边的绿化带。
下雨之后水流到绿化带,通过绿化带下渗,然后再通过管道流出去。而且水在流出去之前,经过了绿化带的过滤,也比较干净,这是一个比较合理的设计。
还有湖泊改造,预留一部分位置供平时正常活动,下暴雨的时候就任水淹掉;在公园里面,设置大量的低洼地,平时人可以嬉戏,做各种活动,下暴雨的时候留给雨水淹,这样的话至少不会把所有的水汇集到一个点。
我们不可能建造一个固若金汤,经历万年不遇的暴雨都没问题的城市,一定会出现被淹的区域,但是这个区域可以是我们指定的,让水淹的区域,这是一个规划的城市,我们要给河流一个可以让它呼吸的空间。
前面说了极端暴雨,还有极端高温。极端高温在城市里面更为严重,因为大家听到过城市热岛效应,城市中各种水泥地,升温的速度非常快。
比如说现在成都35-36℃,地面至少是50℃以上。而在去年,重庆每天最低温度在32~34℃,最高温度40~45℃之间,持续了将近一个月。
未来像这样的城市,我们如何让它变得更宜居?因为温度还在升高,现在45℃我们觉得是极端高温,未来再升高3℃到48℃怎么办?这方面也有很多成功的案例——
比如说阿布扎比,沙漠中的城市,它的建筑外立面是可以动的。在正午阳光最强的时候,直接把窗户关掉,确保巨大的幕墙,不会导致大量的阳光入射进来;
还有西班牙的塞维利亚,他们在整个市区里面种植大量的绿化带,给建筑增加各种反热材料,屋顶直接把太阳光反射掉,还建了大量的公共喷泉,给城市降温;
洛杉矶则是推动冷屋顶和冷街道的应用,他们通过立法的形式,要求所有的新建筑和翻新建筑必须采用冷屋顶技术。所谓冷屋顶技术,简单来说就把屋顶刷成白色,反射掉更多的太阳光,起到降低温度节能的作用;
巴黎在市区里面建了很多个“凉岛”,就是绿化的小公园,通过这样的方式把城市里面代表着现代化的水泥地面全替换掉,回归它原来的属性,是土壤的换成土壤,沙地的换成沙地,从而降低城市地表的热量。
这些思路其实各个城市都可以应用起来,从微观的小区到一个大的街区,再到一个城市,这些微景观改变了局地的微气候,就会让我们的舒适度有很大的提高。
前面说了,未来20年全球变暖是不可避免的。所以这段时间里面,我们除了做好各种减排行动,更重要的是能不能适应这样的气候变化,能不能提供对于弱势群体的帮助和保护,这体现了一个城市的温度。
现在有一些成熟的做法,比如提前做防暑降温的宣传,建造一些“冷中心”提供给弱势群体,还有最重要的要做好电力、水的保障。现在的城市,所有人的命都是空调“救”的,如果我们生活在一个没有电的城市,并且温度在40多℃以上,持续一个星期,这将是非常致命的。
不管怎么说,我希望大家记住一个关键词,就是我们现在已经处于“气候危机纪元第四年”,我们要做的事情很难,但是我们还是应该积极去应对,尤其是保护我们的城市和乡村的弱势群体,这是我们应该现在做并且马上做的事情。
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