洪水肆虐、干旱降臨、熱浪襲擊,頻繁發(fā)生的氣象災害促使地區(qū)領導人采取措施應對氣候變化,以保護人們的生命財產安全。
本文來自《環(huán)球科學》(科學美國人中文版)第1期。
很多地區(qū)洪水泛濫,促使城鎮(zhèn)作出計劃應對壞天氣。
為河筑堤:美國艾奧瓦州迪比克市讓一條地下河流重見天日,這樣在暴風雨天氣,河流可以蓄集雨水,而不是泛濫成洪水。
一個世紀前,大批工人來到美國艾奧瓦州的迪比克地區(qū)。他們在此生兒育女,建造房屋、商店和公路。最終城市覆蓋了整個比布蘭奇河(BeeBranchCreek)。河水在人們視線外的地下管道中緩緩流動,漸漸淡出人們的記憶。
直到1999年5月16日,大雨降臨。短短24小時之內,降雨量達到142毫米,大大超過城市排水系統(tǒng)的極限。大量的水從井蓋中冒出,將整個街區(qū)浸泡在齊腰深的污水中。數以百計的家庭和商店被沖毀。
洪水過后幾個星期,人們召開了街坊會議,羅伊?布奧爾市長(MayorRoyBuol)對此記憶猶新。他說:“每個人都很不安。”2001年,這座城市有了對付洪水的總體規(guī)劃:讓這條被城市遮蓋的河流重見天日,并為它修建可以抵御洪水的堤壩。當然,這需要搬遷水道之上的一些房屋。這個城市的民用設施工程師德隆?米林(DeronMuehring)說:“這個計劃并沒有被廣泛接受!庇媱澅粩R置了。
接著,2002年6月,又一場大雨突襲了迪比克市,兩天內降雨量超過了152毫米。洪水再度降臨,將剛剛翻修的房屋再次毀壞。這場暴雨打破了原先的政治僵局,城市領導者一致通過了一項2100萬美元的河流重建計劃。這項計劃要拆除一些居民住宅,修建一座公園,河流將從公園中穿過,同時還要建造兩個蓄水池。
然而,居民此時對于“氣候變化”和“為下一代拯救環(huán)境”這些話已經感到厭倦,領導者擔心,居民對計劃的支持度肯定會下降。因此迪比克市開始收購需要拆除的建筑,已經購買了大約74所。2010年7月,又一場暴雨造成了數百萬美元的損失。在那之后,重建工程正式動工。時至今日,該計劃已經重建610米的河流。到計劃完工時,迪比克市的排水系統(tǒng)將足以承受2010年7月那種規(guī)模的暴雨(24小時內降水250毫米以上)。
迪比克市的例子是美國眾多城市的一個縮影。美國對抗氣候變化的政策常常被拖延,而且美國國會的一些議員認為,氣候變化只是科學家編造的故事。但是許多城市、鄉(xiāng)村、水利局、運輸部門等地方機構并不是不關心氣候變化:他們已經開始行動了。和迪比克市一樣,他們也正面對嚴重的氣候問題,如洪水、干旱、熱浪和海平面上升。艾奧瓦州參議員羅伯?霍格(RobHogg)說:“我們需要認真處理這類問題!
事實上,根據位于華盛頓喬治城氣候中心的數據,美國有16個州已經制定,或者正在制定應對氣候變化的計劃[本文作者的妻子,維基?阿羅約(VickiArroyo)就是該中心的執(zhí)行官]。盡管沒有統(tǒng)計過確切的數字,目前估計已經有數百個團體和機構在努力應對極端氣候的影響。城市規(guī)劃者米凱拉?恩格特(MikaelaEngert)認為,他們“不再是一味沒有計劃地蠻干”。恩格特曾幫助基恩市制定新規(guī)劃。
適應方案遭遇阻力
適應性方案前景光明,但其成果也受一些常見的因素影響。第一個因素是,在一個社區(qū)中,沒有什么比被沖毀的房屋和干涸的水庫更能引起民眾的關注。即使在艾奧瓦州這樣保守的地方,隨著洪水輪番來襲,迪比克的市民們也漸漸認識到氣候變化并非無稽之談。布奧爾市長說:“這類500年一遇的氣候災害近幾年頻頻出現,使我們不得不承認氣候變化正在發(fā)生。事實上,不管是否有人為因素在內,目前世界氣候變化的速度比歷史上任何一個時期都快!
據安提俄克大學環(huán)境研究部門負責人邁克爾?辛普森(MichaelSimpson)的研究,第二個因素是“所有對策都是地方性的”。比如,在舊金山地區(qū),海平面上升已經威脅到了機場、海港和沿岸居民區(qū),他們顯然不能照搬芝加哥地區(qū)建造綠色屋頂,大力植樹與改造公路等應對熱浪威脅的那一套方法。國家和地區(qū)的努力確實十分重要,但斯坦福大學研究院的蘇珊娜?墨瑟(SusanneMoser)指出,在考慮地區(qū)具體情況這一方面,更重要的是需要一些“有魄力的人物”站出來接受挑戰(zhàn)。
即使有這樣的人物出現,由于最后一個因素的存在,他們也往往不能順利開展工作:實施適應性方案會遇到很大阻力。參議員霍格說:“并非所有的人都認為這是當務之急!敝贫ㄓ媱澾@一過程本身就很有挑戰(zhàn),因為這需要調和不同組織的矛盾。即使計劃能夠順利起步,也可能遇到預算、政策或者管理方面的阻礙。當“威脅”并不明顯時,適應性方案更加難以實行。比如,盡管在面對可預測的干旱時,多元供水系統(tǒng)很有效[如丹佛水資源公司(DenverWater)所做的事],但是在解決諸如得克薩斯州、俄克拉何馬州等地區(qū)普遍存在的作物歉收問題時,這種方法的有效性并不清楚。
這些復雜的原因解釋了為什么各方對適應性方案反應不一。一方面,正如俄勒岡州尤金市氣候領導倡議組織(ClimateLeadershipInitiative)的總經理史蒂夫?亞當斯(SteveAdams)所言:“我們在很短的時間內,取得了相當驚人的成績。”例如,南內華達州的水利部門正在施行一項7億美元的工程,在密德湖底修建一個新的取水口。這樣當湖面低于目前的兩個取水口時(這種情況也許很快就會發(fā)生),取水依舊不受影響。為了應對近期頻繁發(fā)生的洪災,多倫多市建造了新的蓄水和排水網絡。馬里蘭州在建造更高的碼頭,以便在風暴來臨、海平面上升的時候,能夠有一個區(qū)域進行緩沖。
由于颶風“艾琳”,佛蒙特州遭受了空前嚴重的損失。颶風過后,佛蒙特計劃改建城市,以抵御更多的自然災害。佛蒙特交通局的環(huán)境政策負責人吉納?坎波利(GinaCampoli)說:“以前我們就計劃改進基礎設施的規(guī)格和標準,以應對由全球氣候變化引起的自然災害,F在我們開始這么做了。我們不能仍然沿用以前的標準建造基礎設施,然后等著颶風再次摧毀它們。我們得提前下注!
然而從另一方面而言,這些讓人印象深刻的發(fā)展計劃,也許只是剛剛觸及表面問題。墨瑟指出,只有一小部分團體和機構在處理適應性方案的問題。“我們目前的情況其實不容樂觀!薄睹绹臍夂騿栴}》(America’sClimateProblem)一書的作者羅伯特?麗派朵(RobertRepetto)也同意墨瑟的觀點,“人類文明在發(fā)展的過程中,向環(huán)境排放了大量的溫室氣體??而且現在仍在持續(xù)排放。它們對環(huán)境和氣候的影響已經開始顯現,而且速度和強度還會持續(xù)增加。我不認為我們能夠適應這樣的氣候變化!
實質的傷害已經發(fā)生
越來越多的科學證據已經證實,人類活動會改變自然氣候,人們應該采取更多的行動來阻止這一趨勢。舉例來說,氣候模型預測,夜晚的平均氣溫在上升,這種現象已經被測量所證實。由于夜晚溫度升高,植物的呼吸作用(會消耗氧氣、釋放二氧化碳,和光合作用相反)會加強,消耗有機物。這些有機物原本要貯存在植物果實中,因此這種現象會導致農作物(如玉米)減產。
氣候模型還預測,隨著地球平均溫度的上升,在美國西南部和中東地區(qū)這一緯度帶,酷暑和干旱天氣還會增加;而在更高緯度的地區(qū),如美國中西部和俄羅斯,熱浪也會變得更加頻繁。這也是實際正在發(fā)生的事。
最后,模型預測,規(guī)模類似今夏襲擊紐約和佛蒙特州的洪水出現頻率會增加。一般而言,地球平均溫度每上升1℃,大氣濕度能增加7%。這意味著平均降水量將升高2到3個百分點,但是暴雨發(fā)生的數量會上升6到7個百分點。
勞倫斯伯克利國家實驗室的助理研究員邁克爾?韋納(MichaelWehner)指出,任何人都同意這一點:如果不大幅削減溫室氣體的排放,那么“這些災害會變得越來越頻繁”。根據英國氣象辦公室氣候監(jiān)測組的負責人彼得?斯托德(PeterStott)的研究結果,與工業(yè)化之前相比,如今酷暑天氣出現(比如2003年襲擊歐洲的熱浪)的幾率提高了4倍。
舊金山公共設施委員會負責人戴維?貝哈(DavidBehar)說,盡管不能說所有極端天氣都是氣候變化直接引起的,但是“至少看起來是這樣的,而且我們必須為應對這些極端天氣做準備”。辛普森曾經負責一項研究工程,分析新罕布什爾州的雨量數據。研究發(fā)現,從1934年起,15場最大的洪災中,有10場是發(fā)生在過去15年之內。此外,過去200年一遇的暴雨現在25年就會出現一次。氣候已經發(fā)生了很大的變化,然而在新英格蘭地區(qū),許多為城鎮(zhèn)建造基礎排水設施的工程師,還是根據1920年到1950年的數據開展設計。辛普森說:“很多在建的基礎設施,其設計標準已經過時了!
行動的先驅們
一些城市并不需要“氣候變化”這個高度政治化的詞來監(jiān)督他們的行動。曾經遭受極端天氣災害摧殘的城市成為了實踐適應性方案的先鋒,這些地區(qū)的領導人可以爭取到民眾的支持,從而跨越障礙。
基恩市就是個很好的例子。在2005年10月,辛普森曾向地方議會提交一份報告,鑒定出了當地在遭受暴風雨襲擊的時候容易毀壞的涵洞和公路。僅僅3天后,大暴雨突襲了基恩市,降水量達280毫米。洪水不僅摧毀了那些涵洞和公路,也破壞了橋梁和住宅,并造成數人死亡。這場災難深深刺激了基恩市。洪水過后,在計劃制定者雷特?蘭姆(RhettLamb)的領導下,基恩市在只有很少外部幫助的情況下制定了適應性方案,并為今后的改進籌集了資金,這是美國第一批同類方案,對以后的發(fā)展有深遠影響。比如,在城市的主路??華盛頓大街兩旁,人行道的建造材料替換為可滲透水泥。此外,人行道的兩側也種植青草。這樣當降水時,雨水能夠順著路面流散開,并緩緩滲入地下,而不會在路面積攢,形成洪水。
而在艾奧瓦州的查爾斯城,引爆點則是2008年的大洪水。當時城內雪松河的水位比歷史最高水位高了近1米。據城市管理者湯姆?布朗洛(TomBrownlow)回憶,當人們看到他們的家園被洪水沖毀時,“他們認識到,暴雨已經深深影響到他們的生活”,而城市領導者則應該站出來說,“要應對這些災難,我們得長期抗戰(zhàn)”。確實如他所說,查爾斯城拆除了16個街區(qū)的路面,鋪設了一層厚厚的碎石地基,并在上面鋪裝由可滲透材料制造的人行道。這樣當暴雨來臨時,雨水能夠滲入地下,而不是在路面流動,造成洪災。人行道下面的碎石層中包含微生物,能夠在雨水最終排入河流之前,就分解其中大部分油類和其他雜質。此外,查爾斯城還在河流兩側建造了許多便民設施,比如一個世界級的浪花皮劃艇設施。布朗洛說:“現在即使遇到百年一遇的暴雨,查爾斯城的街道也不會出現積水!
對于發(fā)生頻率越來越高的暴雨,艾奧瓦州的農民也采取了應對措施。他們花費數萬美元在田地里安裝更多的排水瓷磚,防止耕地過于濕軟,因為這不僅會推遲播種,還會導致作物減產。但反過來,正是由于春季耕地的土壤濕度比較高,農民會將播種密度提高約3倍,以種植更多作物。艾奧瓦州立大學的氣象與氣候變化專業(yè)教授吉恩?塔克勒(GeneTakle)提到,盡管大部分農民否認人類活動是氣候變化的重要原因,“但是他們都接受了氣候變化這個事實,并在此基礎上賺錢”。
氣候變化的直接表現就是洪水。為應對這些,某些團體著手開展長期努力。例如在舊金山海灣地區(qū),人們計劃花費2000萬到4000萬美元,對16個排污出口進行翻新。防止當風暴來襲時,洶涌的海水從排污口涌入污水處理廠。
在加利福尼亞州,舊金山海灣地區(qū)的東部海岸海沃德地區(qū),就有這么一個在做長期努力的人。比爾?寇克(BillQuirk)曾經是NASA的氣象分析員和核裝備專家。2004年,他在舊金山的地方議會中獲得了一個席位。從那之后,他一直致力于將人們的關注點拉回海平面上升的威脅。不幸的是他并沒有成功。他說:“我剛剛到這里不久,不清楚如何完成這件事!
然后在2005年與2006年交替之時,暴風雨造成的巨浪沖毀了城市的保護堤,帶來了嚴重損失。在寇克的要求下,海沃德區(qū)海岸線規(guī)劃局花費3萬美元研究解決方案。事實上,在過去幾個世紀內,小溪和河流帶來的沉積物在海灣地區(qū)形成了許多濕地,當暴風和海浪來襲時,它們能起到緩沖的作用。但當小溪和河流的水被引導至涵洞和管道中時,水中的沉積物轉而開始在碼頭和運輸通道內沉淀,而不是到達海灣形成濕地。因此規(guī)劃局希望開展一個引導計劃,將一部分水和沉積物重新引入海灣,幫助這里的濕地重建。
事實上,除非看到被沖垮的堤岸或者被淹沒的地下室,否則要人們愿意施行適應性方案是很困難的,尤其是當計劃面臨預算和政策性問題時。參議員霍格一直致力于在艾奧瓦州推廣濕地復原計劃。這項計劃能夠減小河流的徑流量,降低下游城市的風險。遺憾的是,不僅他的提議沒有通過國家立法機關的審批,就連一些在建的工程也下馬了。他說:“有時候我真想一頭撞在墻上,但是我還需要繼續(xù)努力!
更明智之舉:防患于未然
新的努力或許能得到更多政府支持。2009年,奧巴馬總統(tǒng)簽署了一項行政命令,要求各個政府部門在中期之前制定自己的氣候適應性方案。在這些部門中,最積極的當數國防部,因為有許多軍事駐地就建立在一些脆弱的海岸地區(qū)。交通局需要鑒別哪些道路、橋梁和其他基礎設施可能被波及。此外野生動物機構則致力于尋找一種可靠的方法,從而在面臨氣候帶遷移的情況時,保證物種和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。
另一個推動力可能來自私人機構。例如一些環(huán)保社團同瑞士再保險公司(ReinsurancegiantSwissRe)和麥肯錫公司(McKinsey&Company)合作,研究氣候適應性方案的經濟可行性。擺在城市面前的有兩種方案:一是花費一些資源以提高城市的適應力,二是在自然災害發(fā)生后提供重建需要的資金和資源。范例分析顯示,第一種方案的花費遠遠低于第二種,也是保險人更喜歡的方案。石油開采業(yè)已經加強了鉆探設備的安全標準,以應對更強的颶風。
同時,愛德曼國際公關公司(Edelman)的副總裁喬伊斯?卡菲(JoyceCoffee,他曾幫芝加哥制定過適應性方案)試圖說服公司相信,適應性方案能創(chuàng)造巨大機會。舉例來說,如果一個大型購物中心的擁有者向社會捐助一筆資金,用于升級排水系統(tǒng),那么,人們在天氣糟糕的時候仍然外出購物的可能性就增大了。這樣他不僅能夠保護自己的產業(yè)在暴雨來襲的時候不受破壞,還能為自己在當地贏得威信。
氣候適應性方案對迪比克的發(fā)展有很大幫助。不僅失業(yè)率降低,而且翻新工程還能提升城市價值,創(chuàng)造工作機會。迪比克市獲得了許多頭銜:美國適應能力最高的5個城市之一;世界十大明智城市之一;以及最宜居的城市之一。布洛爾市長說:“在這方面,提前行動的城市擁有更多的經濟優(yōu)勢。我們現在很理解這種說法!(本文來自環(huán)球科學(huanqiukexue.com),轉載請注明出處。)
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