气候变化主要通过全球变暖、海平面上升、极端事件、降水重新分配对城市化产生影响。其影响主要表现为5个方面:能源消耗变化、健康与传染病传播、沿海及海岛城市安全、基础设施破坏和水资源短缺等问题 (图 4)。并且随着气候变化幅度的增强,这种影响并非是线性增长关系,而可能随之呈现出非线性的快速增加。
全球变暖改变能源消耗
升温改变人们住宅能耗季节性需求。经预测,温度升高1~5 ℃,中、高纬度地区和建筑供暖所需能源将减少,但用于城市室内制冷能源将显著增加,例如,由于空调大量使用,到2080年7月雅典能源需求将增加30% [17];至2050 伦敦办公大楼预计增加 10%能源消耗用于制冷,到 2080 年,将增加 20%[16]。长三角地区年均气温上升1 ℃,将使纺织业的空调能耗增加10%[67]。此外,温度升高会降低热能发电能力,高温也会降低输电能力,造成更多能源损耗。
气候变化与人类健康
全球变暖和极端气候事件直接(热浪或者提高死亡率)或间接(传染病蔓延、病毒存活率等)影响人的身体和心理健康。研究表明,强热浪导致患有心血管或脑血管疾病老人的高死亡率,引发夏季死亡率的继发性高峰[18]。高温还会增加空气中臭氧和其他污染物的含量,从而加剧心血管和呼吸系统疾病[20]。Kovats等通过建模分析热浪对大伦敦地区住院率的影响,观察到在21.5 ℃基础上,每增加1 ℃,死亡率增加3.3%[68]。气候条件严重影响水媒疾病、蚊媒传染病(如登革热、罗斯河病毒疾病)、食源性传染病 (包括由沙门氏菌、弯曲杆菌和许多其他微生物导致) 和通过其他冷血动物传播的疾病[19]。气候变化使人畜共患寄生虫活动范围扩大,提高寄生虫病患病率[69]。城市化和相关的城市土地扩张使夏季热指数增加75%,降低城市居民生活舒适度[70]。
沿海及海岛城市安全
海平面上升威胁沿海及海岛城市安全。数据表明,人口超过500万的城市中,约65%位于低海拔的沿海地带[71]。超过50%的世界人口居住在低洼地区,潜在容易受到海平面上升的影响[72]。海平面上升的直接影响包括洪水泛滥、海岸侵蚀、暴风潮、咸潮、沿海水位上升和排水不畅通,造成建筑和基础设施破坏、土地流失等灾害。间接影响包括底层沉积物分布的变化、沿海生态系统结构和功能的变化以及对休闲活动的影响[23]。据计算,至2030年长三角的海堤至少需要加高1~1.5 m,一旦溃堤整个上海市、太湖流域和南通、嘉兴将全部淹没[67]。
极端天气气候事件破坏基础设施
洪水、暴风雨等极端天气使城镇遭受财产损失和人员伤亡,也对基础设施、工业生产、废物污水处理系统和其他公用设施造成极大破坏[24]。气候变化使水循环加速、极端降水增多,从而直接影响地表径流和洪水频率及强度[73]。由于大面积不透水地表以及排水系统能力有限,城市更容易遭受内涝、洪水等灾害[25]。考虑到人口和经济集聚,全球大都市、城市群等地区,风险显著提高。2010年长三角地区江苏和浙江受洪涝灾害面积共达773万hm2,绝收面积达22.6万hm2;2013年,浙江省因台风“菲特”造成直接经济损失达124.05亿元[28]。此外,与极端天气相关的自然灾害还包括飓风、山体滑坡、泥石流等,对城镇地区产生更大危害[74]。
水质恶化与水资源短缺
气候变化影响地球淡水资源可获得性和水质,导致一些地区缺水情况更加严峻。通过改变降水模式、升温使蒸发增强等,有些地区变得潮湿,有些地区会变得干燥,特别是干旱与半干旱地区,淡水资源更易受到气候变化影响。气候
变化造成12.6%干旱区沙漠化,影响2.13亿人口,其中有90%的人口位于发展中国家[75]。而城镇人口迅速增长以及大规模工业化极大加重水资源短缺问题[27, 76]。研究表明,每升温1 ℃,全球范围内受水资源减少影响人口将增加7%[77]。此外,强降水事件使得大量污染物通过更高的径流和渗透,污染河流和地下水系统,导致城市用水水质下降。
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