逍遥学能 2017-05-21 09:10
洪水肆虐、干旱降临、热浪袭击，频繁发生的气象灾害促使地区领导人采取措施应对气候变化，以保护人们的生命财产安全。
本文来自《环球科学》（科学美国人中文版）第1期。
很多地区洪水泛滥，促使城镇作出计划应对坏天气。
为河筑堤：美国艾奥瓦州迪比克市让一条地下河流重见天日，这样在暴风雨天气，河流可以蓄集雨水，而不是泛滥成洪水。
一个世纪前，大批工人来到美国艾奥瓦州的迪比克地区。他们在此生儿育女，建造房屋、商店和公路。最终城市覆盖了整个比布兰奇河（BeeBranchCreek）。河水在人们视线外的地下管道中缓缓流动，渐渐淡出人们的记忆。
直到1999年5月16日，大雨降临。短短24小时之内，降雨量达到142毫米，大大超过城市排水系统的极限。大量的水从井盖中冒出，将整个街区浸泡在齐腰深的污水中。数以百计的家庭和商店被冲毁。
洪水过后几个星期，人们召开了街坊会议，罗伊?布奥尔市长（MayorRoyBuol）对此记忆犹新。他说：“每个人都很不安。”2001年，这座城市有了对付洪水的总体规划：让这条被城市遮盖的河流重见天日，并为它修建可以抵御洪水的堤坝。当然，这需要搬迁水道之上的一些房屋。这个城市的民用设施工程师德隆?米林（DeronMuehring）说：“这个计划并没有被广泛接受。”计划被搁置了。
接着，2002年6月，又一场大雨突袭了迪比克市，两天内降雨量超过了152毫米。洪水再度降临，将刚刚翻修的房屋再次毁坏。这场暴雨打破了原先的政治僵局，城市领导者一致通过了一项2100万美元的河流重建计划。这项计划要拆除一些居民住宅，修建一座公园，河流将从公园中穿过，同时还要建造两个蓄水池。
然而，居民此时对于“气候变化”和“为下一代拯救环境”这些话已经感到厌倦，领导者担心，居民对计划的支持度肯定会下降。因此迪比克市开始收购需要拆除的建筑，已经购买了大约74所。2010年7月，又一场暴雨造成了数百万美元的损失。在那之后，重建工程正式动工。时至今日，该计划已经重建610米的河流。到计划完工时，迪比克市的排水系统将足以承受2010年7月那种规模的暴雨（24小时内降水250毫米以上）。
迪比克市的例子是美国众多城市的一个缩影。美国对抗气候变化的政策常常被拖延，而且美国国会的一些议员认为，气候变化只是科学家编造的故事。但是许多城市、乡村、水利局、运输部门等地方机构并不是不关心气候变化：他们已经开始行动了。和迪比克市一样，他们也正面对严重的气候问题，如洪水、干旱、热浪和海平面上升。艾奥瓦州参议员罗伯?霍格（RobHogg）说：“我们需要认真处理这类问题。”
事实上，根据位于华盛顿乔治城气候中心的数据，美国有16个州已经制定，或者正在制定应对气候变化的计划[本文作者的妻子，维基?阿罗约（VickiArroyo）就是该中心的执行官]。尽管没有统计过确切的数字，目前估计已经有数百个团体和机构在努力应对极端气候的影响。城市规划者米凯拉?恩格特（MikaelaEngert）认为，他们“不再是一味没有计划地蛮干”。恩格特曾帮助基恩市制定新规划。
适应方案遭遇阻力
适应性方案前景光明，但其成果也受一些常见的因素影响。第一个因素是，在一个社区中，没有什么比被冲毁的房屋和干涸的水库更能引起民众的关注。即使在艾奥瓦州这样保守的地方，随着洪水轮番来袭，迪比克的市民们也渐渐认识到气候变化并非无稽之谈。布奥尔市长说：“这类500年一遇的气候灾害近几年频频出现，使我们不得不承认气候变化正在发生。事实上，不管是否有人为因素在内，目前世界气候变化的速度比历史上任何一个时期都快。”
据安提俄克大学环境研究部门负责人迈克尔?辛普森（MichaelSimpson）的研究，第二个因素是“所有对策都是地方性的”。比如，在旧金山地区，海平面上升已经威胁到了机场、海港和沿岸居民区，他们显然不能照搬芝加哥地区建造绿色屋顶，大力植树与改造公路等应对热浪威胁的那一套方法。国家和地区的努力确实十分重要，但斯坦福大学研究院的苏珊娜?墨瑟（SusanneMoser）指出，在考虑地区具体情况这一方面，更重要的是需要一些“有魄力的人物”站出来接受挑战。
即使有这样的人物出现，由于最后一个因素的存在，他们也往往不能顺利开展工作:实施适应性方案会遇到很大阻力。参议员霍格说：“并非所有的人都认为这是当务之急。”制定计划这一过程本身就很有挑战，因为这需要调和不同组织的矛盾。即使计划能够顺利起步，也可能遇到预算、政策或者管理方面的阻碍。当“威胁”并不明显时，适应性方案更加难以实行。比如，尽管在面对可预测的干旱时，多元供水系统很有效[如丹佛水资源公司（DenverWater）所做的事]，但是在解决诸如得克萨斯州、俄克拉何马州等地区普遍存在的作物歉收问题时，这种方法的有效性并不清楚。
这些复杂的原因解释了为什么各方对适应性方案反应不一。一方面，正如俄勒冈州尤金市气候领导倡议组织（ClimateLeadershipInitiative）的总经理史蒂夫?亚当斯（SteveAdams）所言：“我们在很短的时间内，取得了相当惊人的成绩。”例如，南内华达州的水利部门正在施行一项7亿美元的工程，在密德湖底修建一个新的取水口。这样当湖面低于目前的两个取水口时（这种情况也许很快就会发生），取水依旧不受影响。为了应对近期频繁发生的洪灾，多伦多市建造了新的蓄水和排水网络。马里兰州在建造更高的码头，以便在风暴来临、海平面上升的时候，能够有一个区域进行缓冲。
由于飓风“艾琳”，佛蒙特州遭受了空前严重的损失。飓风过后，佛蒙特计划改建城市，以抵御更多的自然灾害。佛蒙特交通局的环境政策负责人吉纳?坎波利（GinaCampoli）说：“以前我们就计划改进基础设施的规格和标准，以应对由全球气候变化引起的自然灾害。现在我们开始这么做了。我们不能仍然沿用以前的标准建造基础设施，然后等着飓风再次摧毁它们。我们得提前下注。”
然而从另一方面而言，这些让人印象深刻的发展计划，也许只是刚刚触及表面问题。墨瑟指出，只有一小部分团体和机构在处理适应性方案的问题。“我们目前的情况其实不容乐观。”《美国的气候问题》（America’sClimateProblem）一书的作者罗伯特?丽派朵（RobertRepetto）也同意墨瑟的观点，“人类文明在发展的过程中，向环境排放了大量的温室气体??而且现在仍在持续排放。它们对环境和气候的影响已经开始显现，而且速度和强度还会持续增加。我不认为我们能够适应这样的气候变化。”
实质的伤害已经发生
越来越多的科学证据已经证实，人类活动会改变自然气候，人们应该采取更多的行动来阻止这一趋势。举例来说，气候模型预测，夜晚的平均气温在上升，这种现象已经被测量所证实。由于夜晚温度升高，植物的呼吸作用（会消耗氧气、释放二氧化碳，和光合作用相反）会加强，消耗有机物。这些有机物原本要贮存在植物果实中，因此这种现象会导致农作物（如玉米）减产。
气候模型还预测，随着地球平均温度的上升，在美国西南部和中东地区这一纬度带，酷暑和干旱天气还会增加；而在更高纬度的地区，如美国中西部和俄罗斯，热浪也会变得更加频繁。这也是实际正在发生的事。
最后，模型预测，规模类似今夏袭击纽约和佛蒙特州的洪水出现频率会增加。一般而言，地球平均温度每上升1℃，大气湿度能增加7%。这意味着平均降水量将升高2到3个百分点，但是暴雨发生的数量会上升6到7个百分点。
劳伦斯伯克利国家实验室的助理研究员迈克尔?韦纳（MichaelWehner）指出，任何人都同意这一点：如果不大幅削减温室气体的排放，那么“这些灾害会变得越来越频繁”。根据英国气象办公室气候监测组的负责人彼得?斯托德（PeterStott）的研究结果，与工业化之前相比，如今酷暑天气出现（比如2003年袭击欧洲的热浪）的几率提高了4倍。
旧金山公共设施委员会负责人戴维?贝哈（DavidBehar）说，尽管不能说所有极端天气都是气候变化直接引起的，但是“至少看起来是这样的，而且我们必须为应对这些极端天气做准备”。辛普森曾经负责一项研究工程，分析新罕布什尔州的雨量数据。研究发现，从1934年起，15场最大的洪灾中，有10场是发生在过去15年之内。此外，过去200年一遇的暴雨现在25年就会出现一次。气候已经发生了很大的变化，然而在新英格兰地区，许多为城镇建造基础排水设施的工程师，还是根据1920年到1950年的数据开展设计。辛普森说：“很多在建的基础设施，其设计标准已经过时了。”
行动的先驱们
一些城市并不需要“气候变化”这个高度政治化的词来监督他们的行动。曾经遭受极端天气灾害摧残的城市成为了实践适应性方案的先锋，这些地区的领导人可以争取到民众的支持，从而跨越障碍。
基恩市就是个很好的例子。在2005年10月，辛普森曾向地方议会提交一份报告，鉴定出了当地在遭受暴风雨袭击的时候容易毁坏的涵洞和公路。仅仅3天后，大暴雨突袭了基恩市，降水量达280毫米。洪水不仅摧毁了那些涵洞和公路，也破坏了桥梁和住宅，并造成数人死亡。这场灾难深深刺激了基恩市。洪水过后，在计划制定者雷特?兰姆（RhettLamb）的领导下，基恩市在只有很少外部帮助的情况下制定了适应性方案，并为今后的改进筹集了资金，这是美国第一批同类方案，对以后的发展有深远影响。比如，在城市的主路??华盛顿大街两旁，人行道的建造材料替换为可渗透水泥。此外，人行道的两侧也种植青草。这样当降水时，雨水能够顺着路面流散开，并缓缓渗入地下，而不会在路面积攒，形成洪水。
而在艾奥瓦州的查尔斯城，引爆点则是2008年的大洪水。当时城内雪松河的水位比历史最高水位高了近1米。据城市管理者汤姆?布朗洛（TomBrownlow）回忆，当人们看到他们的家园被洪水冲毁时，“他们认识到，暴雨已经深深影响到他们的生活”，而城市领导者则应该站出来说，“要应对这些灾难，我们得长期抗战”。确实如他所说，查尔斯城拆除了16个街区的路面，铺设了一层厚厚的碎石地基，并在上面铺装由可渗透材料制造的人行道。这样当暴雨来临时，雨水能够渗入地下，而不是在路面流动，造成洪灾。人行道下面的碎石层中包含微生物，能够在雨水最终排入河流之前，就分解其中大部分油类和其他杂质。此外，查尔斯城还在河流两侧建造了许多便民设施，比如一个世界级的浪花皮划艇设施。布朗洛说：“现在即使遇到百年一遇的暴雨，查尔斯城的街道也不会出现积水。”
对于发生频率越来越高的暴雨，艾奥瓦州的农民也采取了应对措施。他们花费数万美元在田地里安装更多的排水瓷砖，防止耕地过于湿软，因为这不仅会推迟播种，还会导致作物减产。但反过来，正是由于春季耕地的土壤湿度比较高，农民会将播种密度提高约3倍，以种植更多作物。艾奥瓦州立大学的气象与气候变化专业教授吉恩?塔克勒（GeneTakle）提到，尽管大部分农民否认人类活动是气候变化的重要原因，“但是他们都接受了气候变化这个事实，并在此基础上赚钱”。
气候变化的直接表现就是洪水。为应对这些，某些团体着手开展长期努力。例如在旧金山海湾地区，人们计划花费2000万到4000万美元，对16个排污出口进行翻新。防止当风暴来袭时，汹涌的海水从排污口涌入污水处理厂。
在加利福尼亚州，旧金山海湾地区的东部海岸海沃德地区，就有这么一个在做长期努力的人。比尔?寇克（BillQuirk）曾经是NASA的气象分析员和核装备专家。2004年，他在旧金山的地方议会中获得了一个席位。从那之后，他一直致力于将人们的关注点拉回海平面上升的威胁。不幸的是他并没有成功。他说：“我刚刚到这里不久，不清楚如何完成这件事。”
然后在2005年与2006年交替之时，暴风雨造成的巨浪冲毁了城市的保护堤，带来了严重损失。在寇克的要求下，海沃德区海岸线规划局花费3万美元研究解决方案。事实上，在过去几个世纪内，小溪和河流带来的沉积物在海湾地区形成了许多湿地，当暴风和海浪来袭时，它们能起到缓冲的作用。但当小溪和河流的水被引导至涵洞和管道中时，水中的沉积物转而开始在码头和运输通道内沉淀，而不是到达海湾形成湿地。因此规划局希望开展一个引导计划，将一部分水和沉积物重新引入海湾，帮助这里的湿地重建。
事实上，除非看到被冲垮的堤岸或者被淹没的地下室，否则要人们愿意施行适应性方案是很困难的，尤其是当计划面临预算和政策性问题时。参议员霍格一直致力于在艾奥瓦州推广湿地复原计划。这项计划能够减小河流的径流量，降低下游城市的风险。遗憾的是，不仅他的提议没有通过国家立法机关的审批，就连一些在建的工程也下马了。他说：“有时候我真想一头撞在墙上，但是我还需要继续努力。”
更明智之举：防患于未然
新的努力或许能得到更多政府支持。2009年，奥巴马总统签署了一项行政命令，要求各个政府部门在中期之前制定自己的气候适应性方案。在这些部门中，最积极的当数国防部，因为有许多军事驻地就建立在一些脆弱的海岸地区。交通局需要鉴别哪些道路、桥梁和其他基础设施可能被波及。此外野生动物机构则致力于寻找一种可靠的方法，从而在面临气候带迁移的情况时，保证物种和生态环境的稳定。
另一个推动力可能来自私人机构。例如一些环保社团同瑞士再保险公司（ReinsurancegiantSwissRe）和麦肯锡公司（McKinsey&Company）合作，研究气候适应性方案的经济可行性。摆在城市面前的有两种方案：一是花费一些资源以提高城市的适应力，二是在自然灾害发生后提供重建需要的资金和资源。范例分析显示，第一种方案的花费远远低于第二种，也是保险人更喜欢的方案。石油开采业已经加强了钻探设备的安全标准，以应对更强的飓风。
同时，爱德曼国际公关公司（Edelman）的副总裁乔伊斯?卡菲（JoyceCoffee，他曾帮芝加哥制定过适应性方案）试图说服公司相信，适应性方案能创造巨大机会。举例来说，如果一个大型购物中心的拥有者向社会捐助一笔资金，用于升级排水系统，那么，人们在天气糟糕的时候仍然外出购物的可能性就增大了。这样他不仅能够保护自己的产业在暴雨来袭的时候不受破坏，还能为自己在当地赢得威信。
气候适应性方案对迪比克的发展有很大帮助。不仅失业率降低，而且翻新工程还能提升城市价值，创造工作机会。迪比克市获得了许多头衔：美国适应能力最高的5个城市之一；世界十大明智城市之一；以及最宜居的城市之一。布洛尔市长说：“在这方面，提前行动的城市拥有更多的经济优势。我们现在很理解这种说法。”(本文来自环球科学（huanqiukexue.com），转载请注明出处。)