祝明建

　　美国佛罗里达大学博士

　　北京交通大学 助理教授，硕士生导师

　　采访记者：陈岑（大景观网 资深编辑）

　　图片提供：祝明建

　　“ 全球气候变暖，海平面上升和人口快速增长对城市规划设计有什么挑战？

　　人口快速增长一直以来都是城市规划设计面临的巨大挑战，它对城市的交通、公共服务设施以及生态环境带来了巨大的压力。在物质空间方面，人口快速增长产生的直接影响就是土地利用的快速变化，大量的林地、农地以及其他非建设用地都被用来开发以满足人们生产及生活的需要。以沿海城市深圳为例，人口在近三十年的时间内增长了几十倍，要跟上这种急剧的变化，城市规划面临的挑战可想而知。

　　除了人口快速增长的问题，近年来全球气候变化也给城市规划工作带来了新的挑战。作为气候变化最直接、最广泛的影响，海平面上升给沿海城市和地区带来了巨大的威胁。根据20世纪以及21世纪初全球沿海观测站的统计数据显示，全球海平面平均每年上升了大约3.3mm。联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC) 在其最新的评估报告中预测全球海平面将在21世纪末上升0.4-0.6m, 最坏的可能是上升1.0m。但是IPCC的报告也指出，这个预测是基于南极海平面以下的冰川未融化的前提下的预测。如果在21世纪末南极海平面以下的冰川也融化，全球海平面上升的幅度将会远远超过预测范围。根据中国国家海洋局发布的《2014年中国海平面公报》，自1980年至2014年，中国沿海海平面总体呈波动上升趋势，并且由于沿海地区地面沉降等原因造成的影响，我国的海平面上升速率略高于全球平均水平。最近几年的监测结果表明，这种威胁已不仅仅停留在预测阶段而是已经开始呈现（下面两张图显示了2010年美国佛罗里达州迈阿密和基韦斯特在高潮位被淹没的情况）。

　　图1：美国佛罗里达州迈阿密在高潮位的时候被海水淹没（图片来自Miami Herald的Steve Rothaus在2010年拍摄的照片）

　　图2：美国佛罗里达州基韦斯特在高潮位的时候被海水淹没（图片来自Harold Wanless, U of Miami）

　　“ 现在有哪些先进的规划设计技术或手段来应对气候变化的问题？

　　针对海平面上升带来的威胁，城市规划须考虑海平面上升的增量因素。海平面上升适应性规划（sea level rise adaptation planning）已成为城市规划学科一个重要的研究方向。由于海平面上升高度的不确定性，预景规划（scenario planning）被广泛应用于此研究领域。近几年，国外开展了大量针对海平面上升的影响评价以及适应性城市规划工作。在国家层面上，美国国家海洋与大气管理局（NOAA）建立了全美范围内的海平面上升预景可视化工具（https://coast.noaa.gov/slr/）。此工具可以被用来指导沿海城市和地区的城市规划工作（图3）；英国制作了《英国城市建设适应气候变化设计参数增量表》，这一增量表根据建筑物使用年限长短，不同程度地提高其所能承受的最大降雨强度、最大河流流量、近岸风速、极端波浪高度等参数标准。我国也逐渐重视起海平面上升的应对工作。在2016年的全国两会上，秦大河院士就提案呼吁要加强海平面上升对我国沿海地区不利影响的研究和应对工作，特别是在城市规划和重大基础设施的设计参数制定中，要充分考虑海平面上升等气候变化增量因素。

　　图3：美国国家海洋与大气管理局（NOAA）建立的海平面上升可视化工具。

　　“ 气候变化对不同国家造成的影响会有所差异，您认为气候变化对中国会产生哪些主要的影响？

　　由于地理环境等因素造成的差异，气候变化对不同国家和地区造成的影响也有所差异。明显的，对于内陆国家气候变化造成的影响主要体现在气候异常，极端天气现象增多等；而对于沿海国家和地区，气候变化造成的主要和最直接的影响是风暴潮增多以及海平面上升等。中国幅员辽阔、地理环境多样，气候变化造成的主要影响会有很大的差异性。从已有的研究结果来看，气候变化将使我国北方和西部的温暖地区以及沿海地区降雨量增加，导致长江、黄河等流域的洪水爆发频率增高；将使得东南沿海地区台风和暴雨更加频繁以及海平面上升（图4）；并导致我国西部广大地区的干旱加剧，干热风频繁，土壤蒸发量上升。

　　海平面以上高度（m）

　　图4：海平面上升对我国的影响

　　“ 可否介绍一下气候变化适应性规划设计研究的主要内容？

　　气候变化适应性规划设计是近几年才开始热起来的研究方向，美国十分重视此领域的研究工作，包括美国国家自然科学基金（NSF）、美国国家海洋与大气管理局（NOAA）等机构以及基金会等都投入了大量资金开展了相关研究工作。气候变化适应性规划设计研究的主要内容可以归纳为两个方面。第一个方面就是气候变化对城市和地区的影响评价工作，这个是开展适应性规划设计的基础，先要对气候变化的影响进行评价才能有针对性地开展规划设计工作。气候变化的影响十分广泛，通常可以从生态、经济和社会各个层面展开。美国国家海洋与大气管理局开发的海平面上升可视化工具就是一个很好的例子。这个工具从生态、社会和经济各个层面对海平面上升的影响进行了评价。第二个方面就是针对气候变化的影响开展具体的适应性城市规划设计工作。这部分的工作内容主要是适应性规划设计方案以及相应的政策制定。

　　“ 请您举一个用规划设计技术手段解决气候变化产生的问题的实际案例。

　　地理信息系统GIS应该是目前城市规划设计学科解决气候变化所产生的问题的最主要技术手段了。由于气候变化的不确定性，对很多问题的预测例如对海平面上升的预测，至今也不能得出一个精确的范围。预景规划（Scenario Planning）成为气候变化适应性规划领域通常采用的手段，而GIS技术正是预景规划所必须掌握的技术手段。本人在美国攻读博士学位期间，在美国国家海洋与大气管理局（NOAA）的资助下，构建了适应海平面上升和人口快速增长的城市规划设计模型。其研究成果被位于佛罗里达州的Guana Tolomato Matanzas National Estuarine Research Reserve (GTM NERR)作为调整其总体规划以应对气候变化的依据（图5）。构建的适应气候变化的城市规划设计方法可以为全球沿海地区所采用，以应对未来的气候变化和快速城市化。相关成果已发表在城市与景观规划领域的顶尖期刊Journal of Landscape and Urban Planning（2015年144期）上。

　　图5： 通过GIS建模分析得出的应对海平面上升1.0m (左) 和2.5m (右) 情形下所需要新增的保护区（红色区域）。

　　“ 从2014年底开始，中国开始提倡建设海绵城市，您如何看待海绵城市与应对气候变化之间的关联？

　　海绵城市的建设目标即是希望城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，能够提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。海绵城市和应对气候变化之间有十分密切的关联。正如秦大河院士在今年两会上倡议的城市规划应该把海平面上升的影响考虑进来，中国要建设真正的海绵城市，气候变化给城市带来的影响不得不考虑，这就要求我们的城市规划特别是很多城市在开展的海绵城市规划要把气候变化的因素融入规划中。气候变化将导致极端天气现象的增多，那么海绵城市规划就不应该只是考虑在通常情况下城市所具有的吸水、蓄水、渗水和净水的能力，而是需要考虑在极端天气情况下城市应对洪涝灾害的能力。在这一点上，2012夏天北京遭遇特大暴雨并形成“到北京来看海”的局面给了我们很多启示。

　　“ 利用建设海绵城市的契机，我们可以解决哪些问题？

　　中国大力提倡的海绵城市建设是一个很好的将气候变化的影响因素融入城市规划的契机。我国的海绵城市建设已引发了各地新一轮的城市规划，以此为契机，将气候变化适应性城市规划的理念和方法融入海绵城市规划中，将更有利于实现真正的海绵城市。利用我国大力建设海绵城市的契机，我们可以解决的不仅仅只是城市的防洪排涝、提升城市生态系统服务功能的问题，还可以作为我国城市应对气候变化所带来的挑战的具体行动。

　　“ 气候变化使得某些地区更容易产生干旱或者洪涝，请您针对这两种情况具体分析该如何通过建设海绵城市来解决？

　　不同的地区，气候变化带来的影响会不一样。对于干旱地区，气候变化可能导致这些地区更加干旱，而对于易遭受洪涝的地区，气候变化可能使洪涝灾害加重。我国大力提倡的海绵城市建设可以成为应对气候变化的有效战略。对于干旱地区而言，由于气候变化导致该地区更加干旱少雨，加强海绵城市的“渗”、“滞”、“蓄”、“净”功能就显得尤为重要，把有限的水资源留下来加以有效利用是干旱区建设海绵城市的重点。对于容易遭受洪涝灾害的地区而言，加强海绵城市建设可以有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式，从而有利于修复城市水生态、涵养水资源，增强城市防涝能力，扩大公共产品有效投资，提高新型城镇化质量，促进人与自然和谐发展。