城市气候（共11篇）
城市气候 篇1
摘要：经过工业化、城市化急速的发展,随着城市雾霾问题的出现和愈发严重,人们才惊觉城市环境已经变的如此恶劣,城市生活品质下降,各种“城市病”威胁着人的健康。而城市绿化不仅能美化城市、防暑降温,还能净化空气、调节生态、改善城市环境,提高城市生活品质,使人类与自然和谐发展。现代城市必须包含维持城市生态平衡的园林绿地。园林绿地的作用在于净化城市空气、水体、土壤以保护城市居民健康;改善城市空气流通,减低城市热岛效应,为居民创造舒适的城市小气候;用植物造景和绿色文化消除钢筋混凝土丛林的视觉污染;建造以植物造景为主的公园,增加城市居民娱乐休憩的健康空间。
关键词：城市环境,城市生态,小气候
1城市绿化及城市小气候的主要特点
在城市中种植树木、花草等各类绿色植物,把一定的地面、空间覆盖起来,这就是城市绿化。城市绿化可以改善城市环境,为人们提供游憩空间。城市绿化覆盖率是城市各类型绿地(公共绿地、街道绿地、庭院绿地、专用绿地等)合计面积占城市总面积的比率,其高低是衡量城市环境质量及居民生活福利水平的重要指标之一。
城市下垫面是一个人造的下垫面, 其特点是人为的建筑面积占绝对优势,居民的生产、生活活动排放出大量废气和热量,在这些因素影响下,城市出现了与郊区显然不同的局地气候,称为城市气候。
城市气候的主要特征是“城市热岛” 现象。“城市热岛”即城市内部气温比郊区高。城郊气温差称为热岛强度。城市热岛主要是由大量人为热排放造成的。一般来说,城市愈大,人口密度越大,则居民生产、生活活动排放的废气和热量越多,城市气候特征愈明显。
2城市绿化对城市小气候的影响
按照我国《城市居住区规划设计规范》要求,新建设区应不低于30% 的绿化率,旧城改造绿化率应不低于25%。而在调节气温和缓解城市“热岛效应”方面,草坪绿地不及高大林木的调节效果。树木的绿化效果则是“立体”的,不仅能防暑降温,还能净化空气、调节生态。所以,出于更好的缓解“城市热岛效应”的考虑,树木在绿化植物的比例应该得到重视。
首先,要多种树或移植大树,并且在城市绿化建设中为乔木、灌木、草地制定出一个合理比例,不要为了一时美观、图视觉效果,或者为了节约时间或经济成本,将行道树改成灌木或草地,因大树形成浓密的树荫,有显著的吸收热量能力、 缓解市区热岛效应和节约能源的作用。这种节能型的防暑降温方式,是目前节能型社会需要提倡和发扬的。在城市建设中, 不要为了拆迁或者扩建轻易砍伐已成年的大树,可以采用移植的办法,将大树移植到更适宜生长的环境。
在城市中,特别是车辆拥挤的道路、 立交桥和交叉路口等这些环境污染较严重的地区,应大量种树、栽花、种草。大量种植绿色植物能起到人为强化自然体系的作用,利用绿色植物特有的吸收二氧化碳、放出氧气的功能;吸收有害物质,减轻空气污染的功能;除尘、杀菌、降温、增湿、 减弱噪音、防风固沙的功能等等生态效益,对于治理PM2.5能起到显著作用。
3城市绿地是城市生态系统的重要组成部分
城市绿地不仅具有重要的生态功能,还与城市坏境质量和人类健康密切相关。 城市绿地系统是由一定质与量得各类绿地相互联系、相互作用而形成的绿色有机整体,即城市中不同类型、性质和规模的各类绿地共同构成的一个稳定持久的城市绿色坏境体系。 城市绿地建设作为城市建设的重要组成部分,在改善城市生活坏境和维持生态平衡方面越来越重要。
3.1植物在大气保温效应中的作用
地面辐射是由地面向上传递能量, 而大气逆辐射向下指向地面的部分,方向与地面辐射相反。大气中的水汽和二氧化碳等,可以透过太阳辐射,又能强烈吸收地面辐射,使绝大部分的地面辐射的能量保存在大气中,并通过大气逆辐射向下传递。而大气逆辐射几乎全部为地面所吸收,这就使地面因辐射所损耗的能量得到了补偿,因而大气对地面有保温作用。因为植物在进行光合作用时是要吸收可以吸收来自太阳的光,然后转化为自己所须的养料和氧气,因而植物减少了太阳辐射能量对地面压力,不会使地表温度太高, 气温在白天不会急剧上升,夜晚也不会降低太快,有树木的地方还可以增加空气湿度,增加降水,减缓风速等,改善城市小气候。
3.2植物在防治雾霾天气中的作用
去年以来,由于气候与污染的原因, 持续的大规模雾霾天气侵袭全国。雾霾的背后是我国异常严峻的环境恶化问题,每个人都成了空气污染的受害者。
雾霾是雾和霾的组合词。雾霾现象常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称为“雾霾天气”。 雾霾天气时,空中浮游着大量烟粒和尘粒等有害物质,吸入后会对人体的呼吸道造成伤害,同时空气中飘浮大量的颗粒、粉尘、污染物病毒等,一旦被人体吸入,就会刺激并破坏呼吸道黏膜, 使鼻腔变得干燥,破坏呼吸道黏膜防御能力,细菌进入呼吸道,容易造成上呼吸道感染。
雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物,一旦排放超过大气循环能力和承载度,细颗粒物浓度将持续积聚,此时如果受静稳天气等影响,极易出现大范围雾霾。
一般来说,雾霾形成有三个要素:一是生成颗粒性扬尘的物理基源。二是运动差造成扬尘。三是扬尘基源和运动差过程集聚在一定空间范围内,颗粒最终与水分子结合集聚成霾。
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。 虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比, PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远, 因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
而绿色植物特别是木本植物,其繁茂的树冠能降低风速,使空气中携带的大颗粒物随风速降低下沉到树木叶片上或地面,起到减尘作用;细颗粒物如PM2.5,由于极小极轻不会因重力作用而沉降,可利用植物枝叶表面的特性和本身的湿润性, 有效吸附和截留,产生滞尘效果。植物的滞尘能力缓减了空气中PM2.5的传播,也有效降低了二次扬尘污染,对环境的净化作用非常明显。
植物的蒸腾作用使空气保持湿润,也使叶片表面保持较大的湿度,在一定湿度范围内,随着空气湿度的增加,PM2.5浓度下降。降雨可降低PM2.5浓度,植物的蒸腾作用为大气提供大量的水蒸气,增加当地降雨量,有助于减轻PM2.5污染。
绿色植物能够吸收、反射并遮挡太阳辐射,通过植物遮荫可有效降低小环境, 减轻PM2.5污染。植物的蒸腾作用不仅提高空气湿度,同时也带走了大量热量,降低空气温度,抑制城市热岛效应。此外,植物还通过光合作用大量吸收空气中的二氧化碳,发挥出缓减温室效应的作用。
PM2.5易携带致病物质如细菌、病毒等,长驱直入人体呼吸系统的深处,为呼吸道传染病的传播推波助澜。植物的滞尘功能可减少空气中的灰尘,从而减少细菌传播的载体,使细菌数量下降。许多植物能分沁出挥发性物质,杀灭细菌和真菌, 降低PM2.5传播疾病的机率,研究表明, 绿地中的空气含菌量要比空白地明显减少。 从生态效益看,树木每生长一立方, 可吸收1.83吨二氧化碳,释放1.62吨氧气;在滤尘降噪方面,1公顷松林每年可滞留灰尘36.4吨,城市中有林地比空旷地每立方米含菌率低85%以上,加之植物叶片可通过气孔吸收二氧化硫、氯气、氟化氢等气态无机污染物和重金属,是天然的空气过滤器。由此可知,城市绿化在治理、 减少、降低雾霾有着重要作用。
治理城市的空气污染,除了一方面要尽量控制和减少工业废气的排放和汽车尾气的排放等污染源,同时另一方面应该大量植树造林,通过提高城市绿化率、森林覆盖率,净化城市空气,改善城市小气候,两手都要抓,两手都要硬。
4结论
综上所述,城市绿化具有调节城市小气候,降温增湿,缓解城市热岛,杀菌滞尘,净化空气等生态功能;对局部地区的小气候的形成起到了积极的作用,对改善城市气候系统,提高城市人们生活质量, 调节水气循环,以及改善大环境都有着重要的作用;对于治理PM2.5能起到显著作用。通过点、线、环、面结合,乔、灌、草合理搭配,绿化与美化相结合,造、管、护工作并重,生态林、经济林、用材林协调发展, 不断提升植树绿化总量和生态环境质量, 构建多树种、多层次、多效益的生态绿化格局。
城市气候 篇2
气候变化与城市发展对城市气象灾害的影响及对策-以西安市为例
利用西安市1951-气温、降水、风以及天气现象等气象观测资料,分析了在全球变暖及城市发展背景下,西安市城市干旱、城市内涝、高温热浪、大风、冰雪天气、雷电灾害等主要城市气象灾害特征及影响.随着城市建设的快速发展以及气候变化的加剧,水资源供需不平衡造成的城市干旱仍是西安可持续发展面临的重要问题;20世纪90年代以来,在降水呈现减少趋势下,极端强降水发生的频率增加,城市内涝严重;高温热浪、雷电灾害、大风、降雪冰冻天气等城市气象灾害对城市的.正常运转的影响也日益突出.针对城市气象灾害的影响,从气象防灾减灾体系建设方面提出了城市气象灾害的防御对策.
作 者：鲁渊平杜继稳 Lu Yuanping Du Jiwen 作者单位：陕西省气象局,陕西,西安,710015刊 名：灾害学 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CATASTROPHOLOGY年，卷(期)：23(z1)分类号：P429 P467关键词：城市气象灾害 气候变化 城市发展 西安市
破解城市林区应对气候变化难题 篇3
彼得·海斯勒在《寻路中国》中这样描述了三岔村。
三岔村，北京怀柔区西北部与延庆区交界处的一个小村庄，它隶属于渤海镇，以林业为主要收入来源，是典型的林业社区。村庄很小，全村有人口76户172人，土地面积贫瘠，18831亩的土地面积中有林地13831亩，占全村土地面积的70%以上。
2010年3月，由北京林学会负责实施的“全球环境基金小额赠款计划‘密云水库流域林业社区应对气候变化综合能力提升项目”开始在三岔村实施，项目开展的主要项目活动有应对气候变化培训、低效灶炕改造、森林经营和可持续薪柴采集等。
让百姓关注气候变化的危机
俗话说，靠山吃山，靠水吃水。三岔村森林资源丰富，村民祖祖辈辈主要生活能源来自森林，无意识的对森林资源造成了不同程度的破坏和浪费，直接影响了森林固碳能力。而全球最大的碳排放源是工业，最大的碳吸收库是森林。在全球应对气候变化的大背景下，森林在应对气候变化中的特殊作用日益受到国际社会关注。
如何提高村民保护森林资源的意识、减少对薪柴的需求量、促进林木生长、推动经济增长方式转变提高林业社区应对气候变化的能力？
北京林学会在三岔村实施的“应对气候变化综合能力提升项目”培训中，发现并解决了很多问题。
关于减缓气候变化的主题，对于村民来说是一个陌生的话题，村民能够感受到气候变化异常，极端天气增多，村庄变得越来越干旱等事实。却不会意识到每天的生活习惯也是改变气候变化异常的关键。而减缓气候变化意识培训又是一个很模糊的概念，只有发挥村民的自主意识，提高村民的积极性，才能获得一定的收益。
在项目技术人员邹大林工程师的带领下北京林学会一行5人对三岔村村民减缓气候变化的认知展开调研培训，在调研过程中发现村中留守的大部分都是老人、小孩及妇女等弱势群体，文化水平不高甚至不识字，有文化的年轻人都在外打工，看不懂宣传材料，对宣传的内容理解困难。“还有很多村民忙于个人家务事，没有时间参加调研培训。”邹大林说。所以，很多村民对气候变化的原因、气候变化与森林的关系都不甚了解。
北京林学会不断坚持利用广播、会议、现场培训等宣传手段，让村民更直白地了解气候变化的关键就在他们的身边和他们日益消耗的森林存在很大关系。
夜幕降临，在三岔村村委会会议室由北京林学会举办的应对气候变化和节能炕修建技术培训会上座无虚席，工程师邹大林一一解答了三岔村党支部书记刘秀英等在内的60多位村民的问题。村民对森林保护、资源浪费、个人生计等问题的积极提问让邹大林脸上露出了满意的笑容，“这么多天的努力没有白费，再累都要坚持下去”。
北京林学会让村民提高保护森林资源的意识、减少村民对薪柴的需求量、促进林木生长三个方面加强了森林资源保护。让当地村民受到潜移默化的影响，起到一个示范作用，为北京“林业社区减缓气候变化能力建设”提供了一个可供借鉴的模板。
“热炕头儿”的改变
“三亩地、一头牛、老婆、孩子、热炕头儿”。曾经是北方农村百姓幸福生活的真实写照。如今，虽然农村的生活发生了翻天覆地的变化，但“热炕头儿”仍然是村民，尤其是林业社区村民，冬季取暖的主要生活设施。
“热炕头儿”给冬季村民生活带来了温暖，但旧式炕灶的一些弊端也十分突出。如：烧掉大量柴草、热效率低，不能很好解决广大农民的烧饭和取暖问题，这些弊端也是减缓气候变化的微小因素。
新型的吊炕，利用内结构调整，增加灶门和烟囱插板，架空火炕提高了热效率，增加了有效能获得量，保护了森林资源，不仅提高了村民的生活质量，而且生态环境问题也得到了改善。
为了让村民掌握低效灶炕修建和安全使用技术，在经村民同意后，先后在村民马占德和魏宗起家开始了两铺低效灶炕的修建工作，低效灶炕试烧后，两人的脸上都露出了笑容，改造的低效灶炕大约能节省40%-50%的用柴量。示范炕的建成，不仅锻炼了建炕工人的技术水平，还带动了其他农户建炕的积极性。
村民马占德在旧炕改成吊炕后高兴的说：“吊炕由于上下两面都能散热，并且热烟在炕内分布均匀，不仅好烧、热得快、节省柴火，而且干净卫生。家中的小孙子冬季有了玩得地方，再也不怕天冷了。”
“低效灶炕正式改造受到三岔村村民的热烈欢迎。村民争先恐后的报名，因报名改炕的户数太多，超出了资金预算的范围我们又对改炕数量进行了重新调整，只资助一户改一铺炕的资金，多余的改造由村民自行支付。”邹大林回忆当时的场面。
北京林学会给《中国周刊》提供了一份数据：三岔村传统旧炕平均每年要消耗薪柴150吨，平均每铺土炕年用柴量为2000-3000斤。薪柴的使用成为森林资源的最大杀手。实施低效炕改造后，热效率由过去的14%—18%，提高到25%—35%，平均每铺吊炕每年需要1000斤薪柴足矣，三岔村每年可节省薪柴约90吨。每年冬季村民大约花半个月的时间打柴就足够使用，打柴时间的减少，可有更多的时间打工或干其它农活，间接增加了村民收入。
森林经营和可持续生计发展
北京最大的碳排放源是城区，最大的碳吸收库是郊区的森林。林业社区在不断提高森林覆盖率和森林质量的同时，不影响林业社区居民的收入和生活水平，已经成为社区在应对气候变化背景下如何发展的难题。
三岔村生长着北京最大的一片天然椴树林，平均年龄30年，平均胸径12厘米，平均树高14米。2008年5月，北京林学会通过对村民公开选拔，共有22人成为该村第一批林务员，经过室内和室外培训后，开始对1200亩椴树林实施近自然森林经营。
选择处于主林层、生活力旺盛、树干通直饱满、全株无损伤的林木作为常规目标树，并标记为“Z”；选择能改造主林层（林分结构）、促进林分正向演替的林木个体作为保留目标树；选择在维持林分结构、保护生物多样性等方面具有重要作用的林木为特殊目标树；伐除影响这些目标树生长的林木，促进目标树获得更多的阳光和养分，从而更快地生长。这些技术要领林务员都能熟练掌握。
村民不再采取成片砍的方式采集薪柴，采集中对优良乡土树种采取了保护措施，对于森林经营中标记的目标树和保留树予以了保留。采集地点避开了陡坡、沟边、水土流失严重、易坍塌地段。采集薪柴与近自然森林经营相结合，通过修枝和采伐干扰树即经营了森林，又获得了薪柴。
伐除的树枝作为薪柴，伐除的树干还可用来修建林间作业道，这些作业道不仅方便了村民上山开展森林经营活动，而且为游客亲近森林提供了方便。在三岔村万涧，利用采伐下来的800根干扰木，修建完成了一条1500米长的森林作业道，已成为到三岔村游玩的游客必走的景点之一。
数据上直观的变化，可以看到三岔村村民意识上的改变。为了经营好三岔村的森林，目前三岔村已组建了84 名生态林管护员，专门负责各路口、重点林区的防火防盗。通过大家的努力已有外来客商看中了三岔村的旅游资源，投资建起了两家规模较大的山庄。还有几个美国人在村里租下村民的住宅，作为周末和假日朋友聚会的场所。村民刘进海说：“每年接待的游客已经成为了家庭主要的收入来源，种地不挣钱，只能填饱肚子，远远没有接待旅行团来村游山玩水挣钱快。”刘进海的话语声表明了三岔村生态旅游不仅向国内，也向国外游客敞开了怀抱。越来越多的游客来到了三岔村，越来越多的村民依靠生态旅游过上了小康生活。
论智慧城市环境气候图 篇4
一、智慧城市建设与城市环境气候图
我国在快速城镇化发展的过程中, 由于城镇人口的急剧增长和城市的蔓延式发展, 改变了城市区域的土地利用结构和下垫面特性, 使得原有的自然植被或裸露土地被各式各样的建筑物以及大量的沥青、水泥马路所代替, 人们的生产和生活改变了城市大气的热力和动力状况, 进而城市生产、建筑物、气候和环境间的矛盾也日趋凸现。城市工业排放的大量烟尘、气溶胶、颗粒物以及城市道路上汽车尾气和工地扬尘等对于城市的气温、湿度、能见度、风和降水都有影响, 带来了一系列的城市问题, 产生了“城市热岛”“城市干岛”“城市混沌岛”“城市洪峰”等城市特有的现象, 反过来又极大地影响着人们的生产和生活。如何积极应对气候变化, 治理环境污染和改善城市形态, 从而创造舒适和谐的人居环境, 是摆在城市建设和管理者面前的重大课题。
智慧城市就是运用先进的信息感知、通信、网络、数据处理等技术手段将城市生态系统中的基础设施、资源环境、市政管理、经济产业和社会民生等系统的核心信息进行感知、传输、处理、分析和共享, 最终实现反馈控制。智慧城市建设是一项庞大而复杂的工程, 由于不同城市信息化发展基础不同、城市发展侧重点不同、城市所处的地理环境不同以及城市文化的不同, 智慧城市建设的规划呈现出各具特色的形式。但无论何种特色, 在规划中关注城市环境气候的影响是必要的, 也是必须的。
传统的城市规划及管路的观念和方法正在受到前所未有的挑战。传统的城市规划理论中, 关于气象因素对城市建设和城市环境的影响已经有所考虑, 主要是以风玫瑰图和污染系数为依据。客观上这种方式也起到了一定的指导作用, 具有一定的理论性和客观性。但随着城市规模的扩张、城市功能结构的变化、城市环境问题日益地突出, 这种方式就出现了局限性, 迫切需要寻找基于大气环境优化的可持续发展城市规划新理论和新方法。智慧城市的建设为解决这个问题带来了新的机遇和途径。借助智慧城市建设所汇聚的海量数据, 利用大数据挖掘手段, 通过数据的智能分析得出城市运行相关的各类智慧信息, 包括气象因素对城市建设和城市环境的影响, 深刻认识城市发展以及城市区域间相互影响的规律, 制定科学合理的城市规划, 是各级城市政府应对发展不确定性、规避市场风险和实行宏观调控的必要手段。
在智慧城市建设背景下, 城市环境气候图是建立在统一的空间地理信息系统 (GIS) 基础上, 由一系列基础数据输入图层和城市环境气候图构成。其中基本输入图层包括气候和气象数据的分析图、地理地形图、绿色植被覆盖图以及规划数据。城市环境气候图分由两张图组成, 分别是城市气候分析图和城市气候规划建议图。
1. 城市气候分析图
城市气候分析图包括三个方面的内容。一是针对热环境的分析, 主要分析城市热岛效应以及不同城市生物气候的分析状况, 特别是受冷压或热压影响的不舒适地区;二是针对风环境的分析, 主要描述和表达当地空气交换循环风流动的模式及阻挡风流通的建筑物或工厂等;三是确定空气污染区域, 特别需要描述出人为污染源和受污染影响不同程度的区域。通过对以上三个方面的分析, 利用建立在空间地理信息系统上的基础数据输入层的信息, 对城市的热环境、空气流通以及空气污染分布状况都可以得到精细的了解, 对解析现存城市气候状况是至关重要的。
2. 城市气候规划建议图
城市气候规划建议图的制作过程就是利用城市气候分析图的气候信息和评估结果, 结合其他相关数据, 通过智能化的分析, 指出明确气候问题和敏感区域, 并提出在后期土地开发、城市发展、人口布局等方面相应的规划策略。在绘制城市气候规划建议图的过程中, 要明确智慧城市建设应该遵从其所处的自然气候这一基本原则, 充分考虑城市化进程中的外部气候, 以及城市发展如何影响其内外气候, 避免当规划实施后造成意想不到的后果, 其应对措施只集中解决眼前的问题, 而不去评估规划进程为什么会产生这样的后果。
二、智慧城市建设赋予城市环境气候图新的内涵
智慧城市的建设只有信息技术的参与是远远不够的, 智慧城市建设应该是一种综合性的建设, 是一个综合性的城市发展的概念, 它包含市民素质的提高, 创造力的提升, 城市交通、污染问题的解决, 整个社会的透明、公开、公正、公平, 这些都应该属于智慧城市建设的范畴。智慧城市的建设目标应该是服务于市民、服务于企业和服务于政府。而城市规划也并非一项纯工程技术行为, 也非发展蓝图的描绘, 它具有强烈的公共政策属性。因此智慧城市使“规划就是向权力诉说真理成为可能。
另外, 智慧城市建设程度越高的地区, 越容易受到气候变化的影响。因为智慧城市运转高度依赖于一个综合复杂的网络体系以支持其交通运输、卫生健康、教育服务及能源和通讯设施。这些基础设施之间密集的交叉关系会使气候变化对其影响更加复杂。如降水和暴雨会造成“城市洪峰”, 高温影响会造成“城市热岛”, 干旱和水资源短缺会造成“城市干岛”等。也正是因为智慧城市的建设, 通过绘制城市环境气候图, 在城市规划阶段就严密的考虑这些气象因素的影响, 使得克服这些城市通病成为可能。
智慧城市的顶层设计能够综合考虑影响城市发展和运行管理的各类因素, 这其中就包括气象因素的影响。绘制更加精准的城市环境气候图是智慧城市建设必不可少的一项工作。
智慧城市的城市环境气候图实现了由滞后向实时、由粗放到精细、由静态到动态、由被动向主动的转变。
由于智慧城市的建设, 使得城市环境气候图的绘制不仅仅依赖土地利用信息, 而是在土地利用信息的基础上, 综合考虑建筑楼宇信息、生物气候学信息等, 制定更为完善的智慧城市环境气候图。
智慧城市环境气候图的应用范围远远超出城市规划辅助工具的范畴, 其应用将扩展到环境治理、人口布局、节能低碳和应对气候变化等相关工作。
在智慧城市规划建设的理念下, 对城市环境气候影响的重视将被提到空前的高度。将在政策保障、工作机制、人才培养等方面会有比较大的提高。通过宣传教育, 从市民、企业到政府部门, 对城市与气候变化的关系, 对人与自然和谐相处的意义会有显著的改变。
三、智慧城市环境气候图绘制思路与实施路径
通过智慧城市的建设, 使得能够实时收集城市乃至全世界不同气象观测站的气象数据, 在综合分析气象、气候、土地利用和地理地貌等因素的基础上, 充分利用城市统一的空间地理信息系统 (GIS) , 构建智慧城市环境气候评估与应用信息平台, 利用该平台制定有针对性的生态可持续智慧城市规划建议, 从而改善城市千城一面的发展模式, 提升城市品质和市民健康舒适的生活。这就是绘制智慧城市环境气候图的主要思路和目的。构建环境气候评估与应用信息平台是绘制智慧城市环境气候图的关键步骤, 参与平台构建的不应仅仅是气候学研究人员, 还应该有城市规划人员、建筑师和房地产商等相关人员的参与。
智慧城市环境气候评估与应用信息平台应该纳入智慧城市建设的总体架构之中, 成为智慧城市建设的一项重要的应用, 成为城市动态规划的主要依据。动态规划现已逐渐在国内外被规划界所接受, 把规划看成一个过程, 而不是结果, 既注重建设行为的协调性, 更注重运用政策杠杆, 更加关注近期的需要并强调灵活性, 规划不再是被动的蓝图, 而成为一个改善城市主动而具体的工具。智慧城市的环境气候评估与应用平台从传统的单纯辅助制图向规划信息管理、决策支持方面扩展, 从单个城市的规划信息平台向区域一体化、城乡统筹的规划信息化应用拓展, 将成为提高城乡规划科学性和权威性的重要支撑手段。通过构建智慧城市的环境气候评估与应用平台, 实现了城乡区域性规划多源、多尺度、多时态空间信息数据和应用资源的整合, 顺应了未来区域层面各类规划信息数据共享化趋势。智慧城市的环境气候评估与应用平台的技术架构及实施方案将另文撰写。
智慧城市环境气候图的绘制应该充分考虑目前国家大力提倡和要求的节能减排、应对气候变化方面的相关政策和措施。各级政府可以召集发改委、规划、国土、气象、环保等部门联合制定有关政策和工作机制, 在各部门资源汇聚共享的基础上, 开发研制智慧城市环境气候评估与应用平台, 依据该平台绘制出环境气候图, 并确保在实际规划、环保及土地利用过程中得到应用。
摘要：在智慧城市的设计和建设过程中, 对城市基础设施进行设计和规划时全方位考虑极端气候的影响是必要的。智慧城市建设程度越高的地区, 越容易受到气候变化的影响。因为智慧城市的运转高度依赖于一个综合复杂的网络体系, 以支持其交通运输、卫生健康、教育服务及能源和通讯等设施, 这些基础设施之间密集的交叉关系会使气候变化对其影响更加复杂。通过绘制智慧城市环境气候图, 在城市规划阶段就严密的考虑这些气象因素的影响, 使得克服这些城市通病成为可能。
关键词：智慧城市,环境气候图,动态规划
参考文献
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阿尔卑斯山的气候反映着全球气候 篇5
这些人工作的时间到了，工作意味着悬挂在10，000英尺高的悬崖上。在奥地利境内高高的阿尔卑斯山上，这些人试图拯救一个历史性的气象站免于天气破坏。
“大约两年前，我们看到了这个裂缝，整个支持结构由5根柱子支撑。而这一根下降了四五毫米。这说明山体移动了。”
100多年来，Sonnblick气象台一直记录阿尔卑斯山的气温。
“所以20世纪所有能够观察到的气候变化都是在这里观测到的。”
在过去的几十年里，气温缓慢但是稳步上升。Lue Rasser在Sonnblick观测气象数据已经有20多年的历史。
“多项事实表明，气候确实在急剧变化，而且是灾难性的变化。其中一个例子就是平均气温上升了1摄氏度以上。”
在这里Lue可以进行实时观测。“这是流星数据系统，你可以在这里读取到所有的测量结果。例如，我们可以进行预测，冰川雪线，风温，全球和前空辐射，所有的预测都可以进行。”
但是现在气候变暖，冰川融化，直接威胁到气象学家居住的地方。 由于永久冰冻，Sonnblick顶峰一向是聚集成一个整体，但是由于气温升高，永久冰冻融化，气象站的岩石逐渐分裂。
“从1980年我到这里开始，预报结果一般是降雪或者冰雹，但是从前开始，由于气温升高，每年至少有一个月能够预测到降雨。”
“雨水引起裂缝中产生冰冻，重复冰冻和融化，你知道，这样会加大裂缝。”
所以工人们们在山顶向山体钻孔，希望寻找到没有开裂的岩石。他们建造了一个钢筋混凝土网络，希望重新把山体连接在一起，或许，只是有可能，保持气象站稳定。
“在这里气候瞬息万变，这就是Sonnblick气象站能够比其他观测站观测更好的原因。”
这是全世界最古老的高山气象站，位于海拔3000米的高山上，从1886年开始收集数据。
数据表明，气候变暖没有任何变缓的迹象，并不只是在Sonnblick，而是整个阿尔卑斯山。即使是强有力的高山也承受不了一点点升温。所以，现在，对Sonnblick的人们来说，抵抗气候变暖的影响的战争悦来越艰巨。
阿尔卑斯山旅游
城市气候 篇6
关键词：气候因子；差值；变化；病虫害防治
中图分类号 S435 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0147-03
气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为30a或更长）的气候变动。据气候变化专门委员会报告，如果温度升高超过2.5℃，全球所有区域都可能遭受不利影响，发展中国家所受损失尤为严重；如果升温4℃，则可能对全球生态系统带来不可逆的损害，造成全球经济重大损失。研究发现，气候的变化越来越朝着有利于病虫害发生的方向发展。
本文根据宣城市1971—2000年及1981—2010年前后两个30a的旬、月平均气温及月平均降水量，进行比较分析，找出它们的差值及变化，分析其对本地农业生产的影响，并且针对本地的实际情况，对农业生产及病虫害的无公害防治提供一些参考性的建议。
1 资料来源
资料来源于宣城市气象局的1981—2010年与1971—2000年的2个30a的地面观测资料统计。
2 资料分析
2.1 平均气温资料分析 通过以下的数据图表来进行逐项分析。其中包括，表1为1981—2010年与1971—2000年30a旬（月）平均气温对比差值表。
从图1～图4平均气温线性图表的分析来看，总体上呈现西高东低，也就是说，从1—12月，它们之间的差值是逐渐减小的。从月平均值差线性值来计算，基本上是以0.027 5℃/月的速度递减。上旬的波动梯度最大，下旬最小，中旬介于两者之间。比如，在较冷的2月份的增温最明显，在较热的8月月差值却是0℃，在8月上旬竟然还是-0.2℃。从这一分析来看，未来的暖冬和凉夏会时有发生的。
2.2 月平均降水量分析 从平均累计降水线性图表的分析来看，总体上呈现西高东低，也就是，从1—12月，它们之间的差值是逐渐减小的，从月平均值差线性值来计算，以0.233 3℃/月的速度递减（表2、图5）。
2.3 平均气温及平均降水量差值和均值所占百分比分析 由于每月的气温和降水的基数是不一样的，如果单从具体的差值分析，还不能更准确、更全面地解释数据变化的现象。下面我们试着用前后两个30a的差值与前后两个30a的均值的所占的百分比来分析，表3和表4及图6和图7中的Tq30和Rq30分别代表前30a（1971—2000年）的累年月平均气温和月平均降水量；Th30和Rh30分别代表后30a（1981—2010年）的累年月平均气温和月平均降水量，它们彼此之间的差就是表中第四行的差值；Tjz和Rjz分别代表前后两个30a的累年月平均气温和累年月降水的平均值；T%和R%分别代表累年月平均气温和累年月平均降水量前后30a的差值与前后30a均值的百分比，如下式所示：
3 结论及建议
3.1 结论 从以上4个图表分析发现，气温还是西高东低，和前面分析基本一致，其中2月份的增温现象最明显；降水却是两头偏高，中间偏低，分别是1月最高，12月与11月及7月次之；9月最低，10月次低，5月和3月再次之。从以上分析来看，首先，气温升高月份与降水增多月不是明显的线性相关，比如2月份就比较明显，虽然2月份的气温升高最明显，但2月份的降水增长率在全年来看却是倒数的。其次，全年的降水量有趋于均衡方向发展的趋势。比如，冬季的12月和1月降水增速加大，而夏季的6月降水增速在减少，7、8月份的降水增速不及冬季增速的50%。值得注意的是，秋季9、10月份降水减少明显，还有春季的3—5月份，降水也有减少的趋势。通过以上的分析发现，在未来的农业生产中，不仅要注意日趋严重秋旱还要注意春旱，同时还要防止冬季的降水增多趋势所带来的冬季防涝以及病虫害的频发现象。
3.2 建议 冬季的增温和降水的变化，给农作物的生长带来了更多的病虫危害，在未来的很长一段时间里，农作物的病虫害的防治工作仍然是农业生产的一个重要环节。而病虫害的发生与气候的变化密不可分，因此，要密切注意气候的变化情况，随时分析气候的变化规律，同时关注当地病虫害的发生发展趋势，提前做好病虫害的科学防治，为确保当地的农业生产可持续发展，农作物的产量稳中有升提供有效的保证。
无公害的生物病虫害防治体系的建立，是离不开气候的变化影响的。因此，要根据当地的气候变化规律和特点，通过试验研究出适宜当地生态环境的无公害生物病虫害防治体系。逐步形成在病害发生时做到以菌抑菌，在虫害发生时做到以虫治虫的无公害的技术防治体系。病虫害生物防治与化学农药防治的机理不同，它构建了良性发展的生态环境；病菌和害虫不容易产生抗药性，更重要的是没有药物残留，对生态环境的可持续性发展有着不可替代的作用。
无公害的生物病虫害防治体系的建立，目前在宣城市还是新兴的生物科技，要普及和推广还需要一段时间。首先，需要得到相关政府部门的重视、指导、引领和支持，并且要大力宣传普及。其次，在科技研发方面要有所投入，加大科技人员的培训，同时要不断引进有关这方面的先进技术和方法，为农业生产提供强有力的科技保障。再次，要让广大农民理解，接受并能应用到平时的农业生产中。做到以上几点，就能初步完成无公害的生物病虫害防治体系的建立。
参考文献
[1]张玉芳.近50年四川省水稻生长潜力变化特征分析[J].中国生态农业学报，2014，22（7）：813-820.
应对全球气候变化与中美城市行动 篇7
自2015年12月《巴黎协定》达成已来,世界各国都在加速推进城市减排进程,希望新气候协议能早日实现。作为全球两个最大的温室气体排放国——中国与美国,近年来也非常重视发挥城市在落实应对全球气候变化目标中的积极性和创造性。两国都积极探索从城市层面落实国家在应对全球气候变化方面的承诺,希望通过中美主要城市应对全球气候变化的低碳减排行动,带动和促进全球范围内的城市绿色低碳发展,使低碳发展成果惠及两国及世界各国人民。
气候弹性城市和规划研究进展 篇8
气候变化已经成为影响全球可持续发展的重要因素。2013 年9 月,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组第五次评估报告《Climate Change 2013:The Physical Science Basis》发布,报告指出全球气候系统变暖的事实是毋庸置疑的(IPCC,2013)[1]。根据2014 年《第三次气候变化国家评估报告》,中国近百年来地表平均增温0.9℃ ~1.5℃,高温、干旱、强降水等极端气候事件呈现频率增加、强度增大的趋势[2]。更为严峻的是,中国的气候变化与快速城市化进程正以前所未有的速度和规模交织在一起。气候变化带来的不确定风险,也给城市规划提出了新的挑战,建立有效应对气候变化的弹性城市将成为城市规划研究的重要议题。
1 气候变化、城市化和城市气候灾害风险
1.1 气候变化给城市带来的灾害风险
气候变化所带来的城市灾害风险包括两部分,一方面是突发的极端气候事件,如水灾、风暴、干旱、高温热浪和寒潮等,另一方面是缓慢的气候变化,如海平面上升等(表1)。联合国国际减灾战略(UNISDR)将灾害风险定义为“未来某个时间段影响社区或整个社会的生活、健康、资产和服务的潜在灾害威胁”[3],通常表示为风险(R)= 灾害(H)× 脆弱性(V)。城市气候灾害风险是气候灾害和城市脆弱性之间相互作用的结果。
1.2 城市化加剧了气候灾害风险
1.2.1 城市化形成独特的城市结构
来源:根据参考文献[4]整理;
来源:作者绘制;
城市化进程带来了深刻的环境变化和社会变革。首先是城市空间环境的变化,具体包括人口密度、土地覆盖和植被、城市空间组织和建筑类型、居住和地形等之间关系的变化;其次是城市生态环境的变化,主要体现在降水、风、温度、空气质量、湿度、太阳辐射、土壤、水体和动植物等生态要素上。其中前六项形成了典型的城市气候(表2)。第三是城市生活所体现的城市社会文化特征,涉及到家庭结构、社会凝聚力以及社会群体的多样性等。
1.2.2 城市对气候灾害风险的影响
城市是人口和资本集中的地区,即使很微小的气候变化也能够影响到大量的人群,城市空间环境在很大程度上会加剧气候变化的负面影响。充分了解城市灾害风险,需要将城市独特的结构特征与影响灾害风险的要素相联系。如前所述,城市气候灾害风险(R)是气候灾害(H)和城市脆弱性(V)之间相互作用的结果。城市对气候风险灾害的影响主要体现在以下三方面:
首先,城市提高了灾害发生的可能性。(1)由于城市结构对城市气候的影响,加强了城市雨岛、热岛效应等。(2)城市范围扩展到灾害高发地区,从而增强了风险。(3)复合型灾害的可能性提高,这主要与城市的物质、社会和经济功能有关,如住宅、工业和交通等。(4)城市的碳、热量和污染物的高排放,引发气候变化产生新的灾害。(5)动态的城市化进程带来不断变化的风险模式。
图片来源:作者绘制;
其次,城市结构本身所具有的脆弱性。(1)城市人口、建筑和基础设施等的高密度集中形成了城市本身的脆弱条件,还可能增加迅速蔓延的次生灾害,特别是弱势群体的集中加剧了灾害风险。(2)基础设施不足,难以有效应对极端气候事件。(3)城市扩张破坏原有的自然灾害保护措施,如防风林、防洪墙、湿地、通风走廊或植被等,这些对于雨水渗透和空气冷却是非常重要的。(4)农业用地的面积减少,带来食品安全等问题。(5)邻里之间相互交流减少,影响社会凝聚力,降低共同抵御风险能力。(6)动态的城市化过程使得脆弱性的分布也是动态变化的。例如随着建成环境的不断扩展和变化,市民收入来源、收入水平、家庭规模和组成、房屋类型以及获取服务的能力等情况都是变化的。
第三,城市对救灾和灾后恢复机制的影响。(1)由于城市人口的急剧增加和城市范围的扩张,需要提高救灾和灾后恢复机制的功能。(2)城市高度密集的定居点,妨碍紧急疏散、救援和安置。(3)缺乏适宜的空间作为灾民安置的场所。(4)复杂和快速的城市变化,使得很难及时更新救灾和灾后恢复的信息。
可见,气候变化和快速城市化进程是加剧城市气候灾害风险的主要驱动力(图1)。对此,需要将应对气候变化融入城市规划的理念和实践中,建立弹性城市。
图片来源:参考文献[7];
1.3 气候变化对中国城市发展的挑战
如图2 所示,中国属于全球灾害风险热点地区之一。据统计,2001 至2011 年间我国平均每年因气象灾害造成的直接经济损失超过2000 亿元,并呈现出长期增加的趋势[4]。
由于快速城市化进程和气候变化的共同作用,中国城市成为气候灾害的高风险地区。极端天气事件频发加上脆弱的城市基础设施,导致许多城市在气候灾害面前不堪一击。以暴雨内涝灾害为例,近年来频繁出现的“城市看海”就凸显出城市规划和建设的不足。在全球气候变化的挑战下,提高城市应对气候风险的弹性能力日益受到重视。城市规划在应对气候变化方面有重要作用,城市规划的实施能够影响城市土地、资源、建筑和交通等多个范畴,具备合理分配和协调资源使用的能力。在新形势下,建立气候弹性城市应成为城市规划的重要内容。
2 气候弹性城市和规划
2.1 气候弹性城市
从广义上讲,弹性是脆弱性的反面,弹性增加,意味着脆弱性降低。在气候变化的背景下,建立弹性城市是应对气候变化,减少气候灾害风险的关键。气候弹性城市是能够承受和应对气候变化的城市,它能够经受极端天气和气候事件的冲击,虽然在灾害压力下,它们可能受到折损,但是不会崩溃[7]。
经实践研究证明,有效应对气候灾害的弹性城市具有以下特点:
(1)适度冗余:系统具有一些功能相似的组成部分,使整个系统不会因为某个部件故障而整体瘫痪。增强城市弹性的关键是重要基础设施的冗余,保证紧急时刻满足电力、天然气和煤等燃料需求,此外还应储备食物和饮用水以备不时之需。一旦某个系统受到破坏,能够立即启动备用系统维持功能运转。尽管系统冗余会降低效率,也会增加一定的成本,但对提高城市弹性不可或缺。
(2)多样性:城市系统不同组成部分具有多样化的功能,使之能够应对不同的威胁。系统多样性,有利于城市在外来压力和冲击下,迅速恢复并继续发展。一旦城市中某个系统出现坍塌,系统多样性可以降低负面效应。
(3)自主性:城市具有抵抗打击和外部压力的力量,具备稳定而可靠的产品和服务供应,包括食物、燃料、水和其他日常生活物品和服务,大城市的自给自足应该尽量在当地或邻域内实现。
(4)高效能:城市运作系统具有高效率和灵敏的反馈,各职能部门具备直接快速反应、协调高效的应急联动能力。
(5)相互依赖:城市系统各组成部分之间相互联系和支持,将负面影响降到最低,并有一个可补充的和广泛的资源基础。
(6)适应能力:弹性城市建立在城市过去应对灾害经验的基础上,城市能够适应灾害,并从灾害中学习经验。
(7)协同合作:城市具有促进利益相关者广泛参与的激励机制。
2.2 建立弹性城市是应对气候变化的规划目标
一直以来,城市规划在应对极端天气和气候事件带来的气候灾害风险发挥着重要的作用:(1)通过规划降低灾害的风险,如通过土地利用规划将重要的基础设施远离高风险地区。保护湿地以抵御洪水,为低洼地区创造自然生态系统作为缓冲。(2)降低城市脆弱性,如建设、改造或维修堤坝、污水和排水系统、开设水渠、保护池塘水系等,引导适应气候变化的建筑和基础设施建设。(3)提高救灾应急机制的能力,如提高早期预警系统、建立卫生和社会保健系统的紧急预案;建立紧急避难场所和疏散道路。(4)参与灾后恢复重建工程。
但是未来极端气候灾害的发生频率和强度增加,将使城市规划面临更大的挑战。气候变化带来的不确定性要求城市规划必须更加灵活地应对气候风险。这不仅需要有应对气候风险的防护能力,更应具备快速恢复、以及挖掘新的发展机遇的能力。与传统规划方法相比,规划弹性城市需要更加综合、更具战略性和前瞻性的眼光。因此,气候弹性城市规划的重点是,将重心从应对极端气候事件扩展到建设更广阔的城市系统弹性能力,在这过程中,学习如何与不断变化且时有风险的环境共存(图3)。
图片来源:作者绘制;
3 国外气候弹性城市和规划研究进展
气候变化严重威胁到城市的可持续发展,并给城市带来很多风险。因此,越来越多的城市将适应气候变化纳入工作范畴。关于气候弹性城市规划研究,欧洲和美国处于研究的前沿,其成果和经验可以为中国带来有益的启示。
3.1 理论研究进展
3.1.1 气候弹性城市研究
2009 年世界银行完成的《气候弹性城市:减少灾害脆弱性(Climate Resilient Cities: A Primer on Reducing Vulnerabilities to Disasters)》指出,气候变化已经成为全世界关注的焦点。在全球快速城市化和气候变化的背景下,研究气候变化对城市发展的影响已经成为当务之急。由于所涉及的问题非常复杂,为了采取有效的规划和行动,需要多学科的方法,如城市管理和弹性研究。研究内容包括:(1)分析气候变化对城市的主要影响;(2)提出减缓和适应气候变化的弹性策略;(3)评估城市应对气候变化的能力,确定城市受气候变化影响的热点区域;(4)促进公众参与,在汇总市民灾害风险信息基础上,采取措施降低灾害脆弱性,提高整个城市的弹性能力[8]。此外,《从实践到理论:亚洲建立城市气候弹性能力的经验(From practice to theory: emerging lessons from Asia for building urban climate change resilience)》指出城市必须加强预测气候突发灾害和缓慢气候变化的能力,并提出10 个建立城市气候弹性的关键领域:(1)气候敏感性土地利用和城市规划;(2)机构协调机制和能力建设;(3)排水、防洪和固体废弃物管理;(4)水资源保护;(5)应急管理和预警系统;(6)医疗卫生系统;(7)弹性的住房和交通系统;(8)加强生态系统服务;(9)保护易受气候影响的行业;(10)公众教育和培训[9]。
3.1.2 气候弹性城市规划研究
建立气候弹性城市的规划研究主要集中在以下方面:(1)将脆弱性分析和风险评估引入规划研究中,优化土地利用布局和交通设施规划,降低城市的灾害风险,构建适应气候变化的城市空间形态;(2)在气候学和地理学的基础上,对城市气候进行观测和模拟,将获得的气候信息和数据整合到规划中,如将城市各项气候信息汇总成为“城市环境气候图”,作为城市规划设计和决策的依据;(3)根据气候变化的预测及其概率,设定气候变化的典型情景,根据不同的情景分析,结合城市发展,因地制宜地制定相应的规划措施;(4)将政府应对气候变化的战略融入城市规划目标和方案中,运用具体的规划弹性策略来指导相关行动计划;(5)在气候变化背景下,利用气候变化模型、GIS软件、可视化和网络技术构建交流平台,推进公众参与,通过“信息共享和学习”来优化规划决策,共建气候弹性城市。
3.1.3 气候弹性城市设计研究
景观规划师和城市设计师从提高城市生态弹性的角度出发,提出了一系列弹性设计策略,如生物多样性、自适应能力、模块化和冗余、多功能性、多尺度网络系统等。其中最主要的是利用绿色基础设施来提供生态系统服务,提高城市应对气候变化的弹性能力。针对暴雨所引起的内涝灾害,可以通过生态基础设施辅助形成可持续的城市排水系统:(1)利用绿色屋顶在城市暴雨期间滞留部分雨水,避免雨水短时聚集形成内涝;(2)将雨水输送到低洼地等滞留区,利用沉淀池和砂滤池等进行收集和过滤;(3)将处理过的水排入自然湿地和河道。此外,绿地水系还可以形成通风廊道,降低城市热岛效应,这些不同尺度的蓝- 绿开放空间形成了多功能的生态网络系统,提高了城市自适应能力,而屋顶绿化和建立湿地景观也支持生物多样性发展。
3.1.4 气候弹性城市规划政策研究
2008 年, 美国规划协会发表了《 规划与气候变化的政策指引(Policy Guide On Planning & Climate Change)》,内容包括:制定气候变化规划、创建可持续发展的绿色社区、优化土地利用模式、保护自然资产和绿色基础设施、优化交通系统、促进可再生能源的开发利用、开展规划教育和公众培训等[10]。同年,英国也发表《规划政策说明: 规划与气候变化—规划政策补充说明 》( Planning Policy Statement Planning and Climate Change —Supplement to Planning Policy Statement),则着重提出了区域空间战略、公共服务设施规划、土地混合使用和规划管理策略等内容[11]。
3.2 行动计划
3.2.1 纽约的气候弹性城市行动计划
作为一个沿海城市,纽约市一直面临严重的风暴和海平面上升带来的风险。在遭受飓风桑迪侵袭后,纽约市于2013年6月提出《建立更强大的弹性城市:纽约(New York City: A Stronger, More Resilient New York)》,包括250 多个初步行动,目的是保护城市的海岸线、建筑和生命线,加强交通系统、电力电信、医疗系统等基础设施系统,以应对未来的气候风险。在对纽约现状和未来气候变化风险进行分析的基础上,提出五个重要的改进措施:(1)提高洪水风险图的更新进程,要求每十年更新一次海岸线分析;(2)开发交互式平台,使市民能够便捷地在线访问气候风险相关信息;倡导联邦政府、州政府和市政府合作开展地方气候变化项目;(3)开发一系列指标以提高气候变化预测的准确度,为决策提供信息支持;(4)研究新的方法和技术来制定未来洪水风险图,以应对海平面上升和飓风共同作用下的洪水灾害;(5)提出措施保护受极端高温天气影响的社区[12]。
3.2.2 伦敦的气候弹性城市行动计划
气候变化给伦敦带来的风险主要是干旱、高温寒潮和洪水等端气候事件。2011 年10 月伦敦提出《管理风险和提高弹性(Managing climate risks and increasing resilience)》,分析了伦敦未来气候变化的趋势,并对洪水、干旱、高温等极端气候事件提出应对措施。2003、2006和2013 年伦敦分别经历了三次主要的夏季极端高温,因高温引发的疾病和死亡率增加。针对极端高温事件,伦敦提出以下措施:(1)制定高温风险图,对最弱势人群和最受影响地区采取优先措施;(2)提高城市绿化面积和植被数量;(3)降低新开发地区和已建成地区对机械化制冷的需求;(4)制定伦敦高温规划。伦敦重点从医疗和社会保障服务、生态系统服务、经济和基础设施等方面提高应对气候变化的弹性能力。伦敦还开展了一场“城市绿化”运动,来提高绿色空间的质量、数量、功能和连通性,将绿色基础设施作为城市灰色基础设施的有益补充[13]。
3.2.3 鹿特丹气候弹性城市行动计划
《鹿特丹气候防护规划》着重于探讨以下议题的解决方案:像鹿特丹这样的港口城市如何应对气候变化?前瞻性的行动规划将带来怎样的机会?什么样的规划和行动是值得期待实施的?[14]
规划目的:确保到2025 年,鹿特丹能够有效地应对气候变化的影响,并提升城市在生活、娱乐、工作和投资上的吸引力,引领创新性研究并创造强劲的经济发展动力,使鹿特丹成为世界“水管理创新型城市”。
规划理念:气候弹性的关键是自适应策略,鹿特丹将积极主动地采取灵活的气候适应策略来应对变化的环境。为了实现这种主动策略,需要相关知识和工具的支持,如建立鹿特丹气候评估框架及指标,并将气候弹性融入空间规划的各个环节中。
五个主题:洪水管理、可达性、适应性建筑、城市水系统和城市气候(表3)。
《鹿特丹气候防护规划》制定了一系列行之有效的措施,着重于提高城市的空间适应、社会学习和创新转型能力:
在空间适应性方面,通过研究气候变化对水上交通、城市水系统等关键领域的影响,建立洪水模型和交通模型和开展陆地安全性评估和机动性评估,将适应性评估整合到城市水系统规划中。
来源:根据参考文献[15]整理;
来源:根据参考文献[18]整理。
在社会学习方面,在社区层面,开展对居民防洪观念的调研;在城市层面,整合应急预案,与市民沟通,并公布气候适应性建筑指导书等引导城市建设;在区域层面,与其他城市共同商讨城市洪水管理策略,汇集多方智慧提高决策水平。
在创新性实验与实施方面,一方面开展一系列实验,如堤坝创新技术实验、气候弹性实验和“舒适气候”实验,另一方面,在实验的基础上,引导创新性的实施内容,如在Rijnhaven地区建造浮动展示馆和实施第一个公共水广场等。规划者认为这些创新性研究不仅能有效应对气候变化,而且在未来有可能创造强劲的经济发展动力。
简言之,《鹿特丹气候防护规划》充分体现了如何通过规划提高城市灵活应对气候变化的能力,其重要的启示是,规划不仅仅着重于提高气候风险的防护能力,更重要的是通过创新性的实践,挖掘新的发展机遇。
4 中国建立气候弹性城市的规划内容和途径
我国建立气候弹性城市,关键要探讨三个问题:中国城市应对什么气候风险具有弹性(resilience to what)?城市哪些关键领域应具有弹性(resilience of what)?提高城市应对气候变化的规划途径是什么?
4.1 中国城市应对什么气候风险具有弹性?
如前文所阐述的,规划应对气候变化导致的温度变化、海平面上升、降雨量变化、热带风暴等环境状态具有弹性适应能力。
4.2 城市哪些关键领域应具有弹性?
气候变化和城市化的共同作用,使得中国的城市化地区普遍存在自然栖息地碎片化、物种构成同质化、能量流和营养循环中断的现象,生态系统的脆弱性日益增加。在这种情况下,必须切实提高生态系统的服务功能,提升城市系统应对气候变化和城市化压力的能力。因此,提高城市气候弹性的关键领域,除了传统的城市基础设施之外,还应包括城市水系统和绿色基础设施。
以城市水系统为例,应在以下重要环节提升弹性:(1)供水来源多元化:包括降水的收集存储、地下水、地表水;(2)提高水净化技术的同时,培育和保持自然水系统的净化能力;(3)增强给排水基础设施的安全保障能力;(3)通过水循环利用提高使用效率。
而绿色基础设施是人造生态系统和基础设施的混合体,具备多种服务功能[15](表4)。研究表明,充分运用绿色基础设施的调节功能,可以有效地提高城市应对极端气候事件的弹性能力。
4.3 气候弹性城市的规划途径是什么?
(1)将气候风险评估作为城市规划的科学依据。
与传统的灾害风险相比,气候风险具有长期性和更大的不确定性。气候风险管理必须建立在对未来气候变化情景的预估基础上,并且将气候风险评估的结果作为制定城市规划的科学基础[16]。
(2)拓展规划编制内容。
针对重要的问题,需要拓展规划编制内容,其中最基础的环节就是建立“城市环境气候图”(Urban Climatic Map),通过对城市各项气候参数,如降水、风向等信息的分析,以地图册的形式展现城市当前的环境和气候状况,继而气候信息转化为针对性的规划建议,提供给规划师和建筑师等[17]。
在具体的规划内容方面,可以尝试将“城市环境气候图”融入到城市总体规划和详细规划的编制中(图4)。
在总体规划的前期研究阶段,加入气候信息资料收集的内容,并对气候的影响进行识别;在组织编制城市总体规划纲要阶段,提供气候基础信息图;在组织编制城市总体规划成果阶段,相应地进行城市气候分析,提出城市气候规划建议及相关图纸;在总体规划成果审批阶段,同时审批城市环境气候图。在其中的公共机构和公众参与阶段,将公共机构和公众的相关意见反馈给规划者和气象专家,对相应的阶段性规划成果进行改进。
在详细规划的基础资料收集阶段,加入对气候气象数据、地理地貌数据和绿地信息收集的内容;在编制详细规划草案阶段,对气候影响进行识别;在编制详细规划方案阶段,对城市环境气候分析图进行综合评估;在详细规划成果审批阶段,同时审批详细的城市环境气候图。在其中的公共机构和公众参与阶段,将公共机构和公众的相关意见反馈给规划者和气象专家,对相应的阶段性规划成果进行改进。
图 4 左：将气候信息融入总体规划编制；右：将气候信息融入详细规划编制;图片来源:作者绘制;
(3)采用生态系统与社会系统协同的弹性设计策略。
在规划设计领域,传统的城市设计研究通常重点放在城市空间布局上,而弹性策略主张城市社会动态和生态动态的融合,重点关注城市社会生态系统的发展过程、动态和功能,采取更具有适应性和灵活性的方法来进行设计,以应对难以预测的变化和干扰。
具体的设计策略可以包括兴建以生态系统为基础的雨水渗透系统。通过设计提升树池、池塘、庭院、湿地等的功能,使这些微型排水区域能够就地储存雨水。由于这些水系具有多样化的水质条件,通常只需要极小的硬化工程,主要依靠重力作用,就可以依据当地条件灵活地制定模块化的组合。目前比较常见的模块化组合有透水性铺装、屋顶和垂直绿化、人工湿地和雨水公园等。以人工湿地为例,可以因地制宜地采取沼泽地、庭院、池塘等多种做法[18](图5)。这种分散、灵活的模块化结构是对传统城市排水设施的有益补充[19]。
图 5 以生态系统为基础的雨水渗透系统;图片来源:参考文献[20];
5 结论
气候变化和城市化过程相交织,使得气候弹性城市成为应对极端天气和气候事件的关键。我国正处在快速城市化进程中,绝大多数城市还不具备适应气候变化的弹性能力。目前城市规划也还没有发挥出应对日益增长的城市气候风险的潜力。因此,需要整合前沿的理论和实践,提高城市应对未来气候风险的综合防护能力,建立安全和宜居的弹性城市。
目前,首要的是将气候信息整合到规划体系中,主要可以从以下方面拓展相关规划内容:
城市气候 篇9
政府间气候变化专业委员会 (IPCC) 第四次评估报告指出:近100年来 (1906—2005年) 全球平均气温上升了0.74℃, 据估计到21世纪末, 全球地表平均增暖1.1℃~6.4℃[1]。中国近百年来 (1908—2009年) 地表平均气温升高了1.1℃, 自1986年以来经历了21个暖冬, 2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年。近50年来中国降水分布格局发生了明显变化, 西部和华南地区降水增加, 而华北和东北大部分地区降水减少。我国许多学者也对气候变化特征作了一系列研究[2,3,4,5,6]。
沿海地区城市化过程中, 土地利用产生明显变化, 人口大量增加, 城市产业快速扩张[7]。这些城市化的必然结果会导致下垫面变化, 人为热排放增多, 大气污染等, 并对气候产生一定的影响。城市化对城市气候的影响成为许多专家学者研究的重点, 并得出很多有意义的结论[8,9,10]。华丽娟[11]分析了中国区域温差变化以及城市化增暖效应, 指出中国存在明显的城市化增暖效应。刘学峰等[12]对石家庄地区的气温变化状况和城市热岛效应特征进行分析后指出, 石家庄热岛强度的增加与市区已建城区面积扩大有很大的关系。刘洪利等[13]指出, 在大城市群扩展地区, 近地面年平均气温增加幅度为0.5℃~1℃, 这种增温效应以大城市群为中心向外扩散。城市化和工业污染造成城市下游降水量增加[14]。本研究以环渤海沿海城市为研究区域, 分析城市气候变化特征, 探究气候对城市发展的响应, 有助于合理规划城市发展, 适应全球气候变化。
2 环渤海沿海城市气候变化特征
环渤海沿海城市地处中纬度, 属温带—暖温带、湿润—半湿润季风气候类型。区内主要地理单元有辽东半岛、山东半岛及华北平原部分地区。气候特征主要表现为四季分明, 冬季寒冷、干燥少雪, 春季干旱多风, 夏季高温多雨, 秋季天高气爽。由于周边地形的环绕阻挡以及渤海半封闭型海域自身系统的特殊性, 使得环渤海海岸带地区整体气候演变特征及气象要素的变化都较我国其他沿海地区有较大差异。
运用计量方法分析环渤海沿海城市各气象要素的基本变化特征和突变检验。所使用1951—2010年的相关气象数据 (气温、降水、风速、相对湿度) 均来自中国气象数据科学共享服务网, 选取大连、营口、锦州、天津、唐山、沧州、滨州、潍坊8个气象台站作为环渤海沿海城市的代表站, 用以研究此区域的气候变化特征。
2.1 气象要素基本特征
运用距平、气候倾向率和5年滑动平均计算方法, 分析环渤海沿海城市近60年气象要素的基本特征 (表1和图1) 。
近60年来环渤海沿海城市年平均气温倾向率为0.274℃/10a, 呈明显的增温趋势, 各沿海城市中唐山的增温幅度最大, 潍坊最小 (表1) 。从图1可发现年均温距平在1988年以前以负值为主, 之后为正距平, 说明1988年后的气温明显高于60年的平均气温, 气温明显转暖。5年滑动平均曲线有3次明显的波动, 1963年、1983年、2008年达到波峰, 2008年是气温最高的一年;1957年、1972年、1987年达到波谷, 1957年为气温最低的年份。总体说, 环渤海沿海年平均温呈波动上升趋势, 年均温经历了“暖→冷→暖”的演变过程。特别是20世纪90年代起, 环渤海沿海年均温明显高于前期。
近60年研究区降水呈减少的趋势 (气候倾向率为-22.398mm/10a) , 各城市中除锦州降水量呈增多趋势, 其他各市减少, 天津减少幅度最大 (表1) 。年降水量正负距平值交替, 波动性较大 (图1) , 说明降水量的变率不稳定。1979年以前大多为正距平, 降水量较多, 1979年以后, 降水量距平大多为负值, 降水量明显减少。5年滑动平均曲线波动性较大, 最大年降水量出现在1964年, 最少年降水量出现在2002年。
环渤海沿海风速呈减小趋势, 变化倾向率为-0.165m/ (s·10a-1) ;唐山风速减小幅度最大, 营口最小 (表1) 。由环渤海沿海城市风速距平变化图可知 (图1) , 1982年以前距平值大多为正值, 风速较大;1991年以后距平值均为负数, 风速较小。5年滑动平均曲线出现了一次波峰和一次波谷, 分别在1973年和2011年。风速变化经历了“大→小”的过程。
相对湿度的气候倾向率为-0.6464%/10a, 呈现逐渐降低的趋势, 沧州减小趋势最大, 潍坊最小 (表1) 。从图1可看出, 1951—1957年环渤海城市相对湿度距平波动性较大, 在一定程度上与同年降水量变化相似。
2.2 Mann-Kendall突变分析
Mann-Kendall法可以用来分析各气象要素的变化趋势, 且此方法已得到广泛应用[15,16]。在Mann-Kendall突变检验图中, 如果UF与UB在临界值间有一个显著的交点, 且UF上升超过或下降低于临界值, 则认为序列产生了突变, UF线表示从低向高突变, UB线表示从高向低突变, 二者的交点就是突变的开端。反之, 则认为没有突变产生。
分别将环渤海沿海各气象要素值时间序列输入DPS软件, 进行M-K突变检验, 可得到各要素的突变检验图 (图2) 。
分析图2可知, 气温发生突变的年份为1988年 (α=0.01) , 1988年前气温呈波动性增长, 之后气温直线上升趋势明显, 1990年达到突变显著性水平。年降水量在1978年发生突变 (α=0.05) , 1978年以前呈波动增长趋势, 1978年后逐年下降, 2000年达到突变显著性水平, 2003年之后呈现微弱的增多趋势。风速UF、UB曲线在临界值间未相交, 表明风速突变未能通过检验 (α=0.01或α=0.05) , 但该地区1951—2010年风速统计数据表明, 1975年前后, 风速开始逐渐减小。相对湿度突变的年份为20世纪50年代中期 (α=0.01) , 突变前, 呈减小趋势, 60年代到90年代初期波动增大。
3 城市发展对环渤海沿海城市气候的影响
城市发展对区域及全球气候变化的影响是人们广泛关注的问题。随着城市化进程, 森林、耕地面积大量减少, 而城市地面大部分为混凝土或沥青构成的不透水路面和建筑物。城市规模的发展、城市面积的扩大和城市人口的增加, 大量生活、交通、工业人为热及温室气体排放, 在城市下垫面的热力、动力作用和温室效应的影响下, 形成了城市区域气候。董锁成等[17]指出, 中国沿海地区五大城市群人口、产业和设施密集, 处于海—陆交互作用的脆弱敏感地带, 气候变化将使五大沿海城市群成为全国受气候变化影响最大的地区。
3.1 环渤海沿海城市化进程
选择非农业人口比重、人均GDP、第三产业比重和建城区面积比重4项指标作为衡量环渤海沿海城市化发展程度的指标 (数据来自各省、市、自治区统计年鉴2001—2011年) 。运用主成分分析方法, 提取第一主成分的因子载荷。上述4项指标的因子载荷分别为0.98、0.993、0.242、0.976。构建城市发展水平综合指数Z, Z=0.98 X1+0.993 X2+0.242 X3+0.976 X4, 结果见图3。从图3中可看出, 近10年来环渤海沿海城市发展水平综合指数呈上升趋势, 城市发展迅速。大量人口涌进城市, 人口城市化率逐步提升。经济发展迅速, 人均GDP年均增长30%, 第三产业比重逐步提升。城市规模逐渐扩大, 建城区面积比重增加, 城市下垫面变化显著, 城市建筑增多, 改变了原有下垫面的热力性质和粗糙程度。
3.2 城市发展对气候的影响
为进一步确定城市发展对气候的影响, 运用相关分析法, 计算城市发展水平综合指数与各气象要素的相关系数。城市发展综合指数Z与年均温、年降水量、风速、相对湿度的相关系数分别为0.3、0.692、-0.742、-0.039。可看出, 城市发展与风速、相对湿度呈负相关, 与气温、年降水量呈正相关。从数值大小来看, 城市发展与相对湿度的相关系数较小, 且相关性不大;与年降水量和风速的相关性较高。随着城市发展综合水平指数的升高, 气温和风速减小, 而降水量增多。城市下垫面热力性质变化导致城市增温, 形成城市热岛;城市建筑增多, 加大了下垫面的粗糙度, 对风速产生影响;城市内部工业发展, 人为污染物排放等, 增加了城市内部凝结核, 容易增多降水量, 形成城市内涝。
3.3 原因分析
城市规模的扩大是影响城市气候变化最直接的因素, 城市规模中最具代表性的就是城市人口数量和建城区面积。建城区面积比重逐步增加, 选取的环渤海沿海8个城市建城区总面积由2000年的650 km2, 增加为2010年的1 000km2。人口数量的增多必然推进社会经济的发展, 也增加了人为热量的排放, 进而影响气候变化。
城市产业结构合理化水平是影响城市气候变化的一个重要因素, 环渤海地区近年来经济发展迅速, 各产业结构趋向合理化发展。其中第二产业占有很大的比重, 由1997年的47.3%上升到2010年的53.3%, 工业的发展导致工业产品增多, 例如汽车、空调等产品的消费量增加, 从而导致温室气体增多, 增温效果明显。
下垫面性质的变化也会对城市气候产生影响, 根据统计年鉴资料显示, 环渤海沿海地区人均道路铺装面积由1997年的6.19m2增加到2010年的20.07m2。水泥路面扩展, 改变了城市下垫面的热力性质和粗糙程度, 增大了地面接受热量的能力, 从而加剧了城市热辐射;城市高大建筑物减小了地表风力降低热量扩散的强度, 不仅造成城市气温升高, 减小了风速, 而且阻滞降水系统, 使降雨量增多。
城市环境也是影响城市气候很重要的因素, 工业三废, 汽车尾气, 生活垃圾等污染物都会对增加温室气体量, 空气中污染物增多有利于为降水提供凝结核从而影响城市气候变化。城市环境中绿地具有改善局地小气候的功效。
4 结论
(1) 1951—2011年环渤海沿海城市气候变化特征明显, 主要表现为气温升高, 年降水量、风速、相对湿度减小, 各气象要素的变化倾向率分别为0.274℃/10a、-22.398 mm/10a、-0.165m/ (s·10a-1) 、-0.6464%/10a, 各气象要素都经历了不同的波动起伏时期。Mann-Kendall突变检验也证明各气象要素在这60年中发生突变, 气温突变年份为1988年, 年降水量为1978年, 风速为1975年, 相对湿度突变发生在20世纪50年代中期。
(2) 近10年来环渤海沿海城市发展迅速, 城市发展综合指数呈上升趋势。城市发展与风速、相对湿度呈负相关, 与气温、年降水量呈正相关。城市发展过程中人口增多、下垫面热力性质和粗糙度变化、环境污染等都是影响城市气候变化的重要因素。
城市气候 篇10
“城市作为人类经济社会生活最为集中的区域,在适应气候变化中具有较强的韧性,对实现应对气候变化目标具有重大意义。”在第二届中美气候智慧型/低碳城市峰会(简称“第二届中美气候峰会”)上,中国国家发展改革委副主任张勇发表演讲时对城市在应对全球气候变化中的作用予以肯定并寄予厚望。城市不仅是国家的重要组成部分,也是温室气体产生的主体。因此,通过调节和控制城市温室气体排放,已成各国应对全球气候变化挑战的重要切入点和突破口。
城市是应对气候变化的主战场
虽然全世界的城市只占地球表面面积的2%,但全球却有50%的人口居住在城市里。同时作为经济活动的枢纽,城市消耗了全球75%的能源,产生了80%的温室气体排放量,其中城市中排放的二氧化碳占全球排放总量的75%以上。因此,可以说城市消耗了绝大部分的世界能源,排放了绝大多数的温室气体。
业内人士表示,按照现在城市对能源消耗量及碳排放量,预计到2050年,随着城镇人口数量从2011年的36亿上升到63亿时,城市对能源的消耗量及碳排放量都将会大幅增加。那时,城市规模越大,现代化水平越高,气候变化带来的灾害风险的种类越多,各种灾害发生的概率越高,危险性也越大。因此,城市将首当其冲地成为应对全球气候变化的主战场,无疑会带头打响应对全球气候变化的战役。
目前,包括中国在内的越来越多的发展中国家及全球很多发达中国家的城市都已经认识到:城市对于应对全球气候变化挑战的重要性,城市需要在承担经济聚集与增长、保持市民生活处于较高水平的前提下,积极减少温室气体排放,主动承担碳排放减排责任。特别是那些减排潜力巨大的资源型城市,更应积极成为应对气候变化实施温室气体减排的“生力军”。因此,当全世界各国的城市都行动起来之时,那应对全球气候变化目标的实现还会远吗?
应对气候变化城市减排正当时
21世纪以来,世界各国专家和学者对气候系统多种观测资料的分析表明,气候系统变暖毋庸置疑,同时气候变化引起的极端天气以及自然灾害的发生频率和严重性明显增加。随着城市化进程的加速,人口、产业向城市集中,城市无可避免的成为规模庞大的承“灾”体,即更容易遭受灾害并造成重大损失。因而,应对全球气候变化进行城市温室气体减排已是全球公认的刻不容缓的任务。
基于这一认识,近年来,有一些国家的大城市纷纷开始行动,提出了各自应对气候变化的专项战略规划,致力于消减全球温室气体排放、探索城市的低碳发展。中美作为最大的发展中国家和发达国家,在应对全球气候变化减少城市温室气体排放重任面前理应先试先行。
中国的城市为支持中国在2030年左右二氧化碳排放达到峰值,部分省/市共同发起成立了“率先达峰城市联盟”。另据张勇介绍,在城市减排方面,中国现已在36个省市开展了低碳试点,覆盖了中国42%的人口,57%的GDP和56%的碳排放。今后会进一步将低排试点扩大到100个城市。
美国的部分州、市也已建立了温室气体配额碳交易市场,美国能源部副部长伊丽莎白·舍伍德-兰德尔在第二届中美气候峰会上发言时表示,美国的州、市的减排工作已经持续了很多年,各个州、市都有着自己的战略安排,以及用自己的孵化器开发出来的绿色清洁技术。洛杉矶去年发布的一些报告显示,其碳排放量已经低于1999年的20%。
低碳城市已成各国的共同追求
众所周知,全球气候变化已为人类及生态系统带来各种灾难:臭氧层空洞、冰川消融、海平面上升等等。因此,不再是只有科学家意识到这些,公众已普遍意识到了气候变化对地球的影响,并不得不在全球气候变化的影响下求得生存。
其实,气候变化的原因除了自然因素外,同人类的活动,特别是大量使用化石燃料以及土地利用结构而改变释放出二氧化碳的程度也密切相关。为了解决这一全球性的环境问题,“低碳”理念诞生,并为人们所推崇。同时,为了避免灾难性的气候变化发生,低碳城市也成为世界各国的共同追求,很多国际大都市以建设低碳城市为荣,关注和重视在经济发展过程中的代价最小化以及人与自然和谐相处、人性的舒缓包容。
所谓低碳城市是指以低碳经济为发展模式及方向、市民以低碳生活为理念和行为特征、政府公务管理层以低碳社会为建设标本和蓝图的城市。据调查测算,推广低碳城市应用技术,其节能减排效果非常显著。使用10平方米太阳能热水器,每年可节约1.8吨标准煤;每年使用太阳能电池1000兆瓦,每年相当于减排二氧化碳100万吨。全球甲烷排放比例中垃圾填埋场占11%,每减少1吨甲烷,相当于减排二氧化碳21吨,如将中国每年填埋的约1.1亿吨生活垃圾产生的填埋气体全部收集利用,就相当于30亿~70亿标准立方米的天然气,是中国目前天然气总产量的1/6~1/8。
城市气候 篇11
在应对全球气候变化的背景下, 为贯彻落实科学发展观和实施节能减排的国家战略, 破解资源、能源、环境危机的发展困境, 我国城市发展已经进入全面转型的新阶段, 不仅要实现经济发展方式的转变, 更重要的是融入资源集约、环境友好、绿色低碳、和谐宜居等理念, 实现城市的经济、社会、文化、环境的发展模式选择与城市空间布局。城市转型与绿色发展是以生态文明建设为主导, 以循环经济、绿色经济、低碳经济、可持续发展等理论为基础, 以绿色管理、绿色技术创新、绿色改造、绿色建设为关键和动力, 发展模式向可持续发展转变, 实现资源节约、环境友好、生态平衡, 人、自然、社会和谐发展的转型目标。城市转型与绿色发展应包括经济集约发展、低碳创新驱动、社会和谐发展、自然环境生态、文化融合共享的涉及价值理念、发展战略、政策手段等的综合型、系统化、功能化的转型。因此, 在应对全球气候变化背景下, 城市转型模式选择重在实现以下六大转变。
一、集约发展模式:增长方式从粗放增长向资源集约转变
随着资源能源危机、环境污染恶化以及城市和信息化等发展, 传统的高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长模式不可持续, 必然要求选择集约型的经济发展模式, 这是我国城市实现转型的根本与核心。城市转型要改变传统的粗放型经济增长模式, 坚持节约资源、节约能源的基本国策, 培育节约型生产、生活方式和消费模式的集约发展模式。因此, 只有加快构建城市资源循环利用产业链和资源节约型经济体系, 推进资源节约型、环境友好型城市建设, 才能走好内涵式集约、低碳、绿色发展的城市转型道路。所以, 我国城市的集约发展转型应充分体现以下几个方面的内涵:
1.生态集群。
生态集群即通过生产要素组合, 诸多企业在一定区域内扎堆, 企业之间构成上下游和横向关联的多向联络的生态关系, 形成集群经济效应。实现产业的生态集群, 促进企业的集聚发展和规模上发展, 不断克服企业散、小、弱的不经济状况, 节约资源, 提高效益, 实现规模经济和集聚经济效益。生态集群是工艺专业化、零部件专业化发展的必然趋势, 按照专业化分工、生态化协作、集约化生产的原则组织起来, 资源集聚、基础设施、服务设施、市场网络、公众信息等公共物品共享, 避免城市重复建设。集约发展模式能实现生态集群, 实现分工精细、技术精湛、风险共担, 信息、知识、技术共享, 形成集群竞争优势, 进而实现城市的集约化转型。
2.精益生产。
精益生产消耗较少的人力、空间、资金、资源和时间, 制造最少缺陷的产品, 满足客户的个性化、多样化需要。其核心是要把产品做精做细, 精细到使别人难以模仿、难以复制, 以形成独特的优势。精益生产通过提高技术水平, 优化生产和设计流程, 减少浪费和库存, 提高资源利用效率, 达到集约化生产的目的。因此, 精益生产推广到城市转型发展方面, 需要提高生产的精益化、精细化的同时, 也要提高城市建设的精细化水平, 依托技术和管理等多方面的精益化和精细化, 提高资源能源利用效率, 降低能耗和环境污染, 实现城市集约发展和绿色发展。
3.价值延伸。
集约发展要求从产业价值链的整体上进行系统思考, 企业需要不断延伸产品链、产业链、价值链, 由中低端向高端研发、营销策划等环节延伸, 不断增加产品品种和附加值, 提高技术含量和服务质量, 进而获得更多的顾客忠诚度和回头率, 提高产品的市场份额和竞争力, 不断提高产品竞争效益和产业价值, 形成一种高效益、价值高、技术强的链式经济和价值服务经济。
4.循环发展。
集约发展不仅仅是资源能源的减量化利用, 更重要的是运用生态学规律, 按“资源—产品—再生资源”的循环途径组织生产, 可以最大限度地减少能源和原材料消耗, 并将生产过程中产生的废弃物变为再生资源重复、循环使用, 从而指导人类社会的生产资料的再利用、再循环, 实现经济成本最少、资源投入最少、资源能源循环利用的双赢发展。集约发展要求按照循环经济的基本要求, 实现与严重牺牲资源、环境的传统工业文明的彻底决裂, 切实提高人类生存发展的质量。循环发展要求实现工业生产的绿色制造、清洁生产、生态经济和集约发展。
二、低碳创新模式:产业动力从低端高耗向创新驱动转变
应对全球气候变化和节能减排的战略要求, 城市作为碳排放的主阵地承担减少资源能源消耗、减少环境污染的重要责任, 新型城市发展模式的转变必须面对和重视这一要求, 以低碳和创新为产业发展的基本动力和内在要求, 促进面向低碳经济的创新战略制定和实施。低碳经济是在不影响经济和社会发展的前提下, 通过技术创新和制度创新, 尽可能最大限度地减少温室气体排放, 实现经济和社会的清洁发展与可持续发展。发展低碳经济需要低碳科技创新作支撑[1] 。所谓低碳创新, 是指一定区域内, 以降低碳排放, 提高能源效率, 实现区域低碳转型与低碳经济发展为基本目标, 所采取各种技术、制度、管理、文化等多方面的低碳化的创新手段和工具的集合[2] 。发展低碳经济是城市转型与绿色发展的核心内容, 而如何发展低碳经济, 加强低碳创新的关键与根本动力, 以创新促低碳, 以创新实现低碳, 低碳创新模式是城市转型与绿色发展的重要方向。低碳创新模式的实践具体体现在科学技术、产业体系、企业生产、生活消费等多方面的低碳创新。
1.科学技术的低碳创新。
面向节能减排、社会安全、食品卫生等多方面的环境要求, 必须大力创新和发展环境无害化技术、闭路循环技术、资源回收利用技术等, 并通过资源环境方面的新技术开发、创新和产业化, 提高城市经济活动的资源节约和环境友好程度, 同时也通过低碳技术创新形成新的产业和企业, 增加就业, 提高产业技术创新水平和竞争力。加大对太阳能、风能、生物质能、潮汐能等新能源技术的创新, 重视核能、风能、水能等清洁能源的开发与利用, 减轻城市资源能源压力。低碳技术创新将贯穿于城市转型与发展的全过程, 是提高城市转型绩效的核心动力和重要突破口。
2.产业体系的低碳创新。
城市转型与绿色发展不仅包括低碳技术创新与发展, 还应在考虑转型成本的基础上, 从宏观政策、发展阶段、企业发展目标以及建立低碳信息扩散平台等几个方面综合考虑促进产业低碳化转型的措施, 重视产业体系的低碳创新。产业体系的低碳创新就是要从制度、体制、组织结构、运行机制等多个层面, 消除和减少传统产业的碳排放、环境污染, 提高资源的再生和综合利用水平, 建设基本无噪声、无垃圾废物、空气清新、环境安全的绿色城市环境。重视产业结构的优化升级和低碳布局, 加大对资源型、污染较大产业的淘汰、替换和改造, 通过关、停、并、转, 培育壮大低碳产业和可替代产业, 重视发展资源深加工产业和低碳绿色产业。发展废弃物再利用、资源化和无害化处理产业, 重视城市生活污水再生利用、废旧物资的回收及垃圾的资源化利用, 可以向生产领域提供再生资源, 减轻末端处理压力, 拉长产业链, 创造新的就业机会。
3.企业生产的低碳创新。
企业是实施低碳创新的最基本单元, 也是最关键的主体, 体现企业研发、生产、销售、服务等全过程。从企业生产全过程来看, 低碳创新主要表现为:一是产业设计的低碳化, 即从产品设计源头上树立低碳、绿色、循环利用等理念, 选择低碳绿色材料, 加强绿色产品成本分析、全生命周期评价和可回收设计, 减少资源能源消耗, 实现城市的绿色发展。二是产品的清洁生产。在生产过程中重视清洁生产, 优化流程和管理, 减少资源消耗和浪费, 减少废品率。三是重视绿色营销, 积极向消费者宣传和推广绿色低碳产品, 提高低碳环保意识, 构建低碳绿色产品形象和绿色企业形象, 提高企业绿色营销的市场竞争力和影响力。
4.生活消费的低碳创新。
生活消费的低碳创新包括绿色消费、健康与便捷的生活、宜居环境等方面。倡导建立和创新居民生活有机垃圾循环系统, 重视以社区为单位, 对居民生活有机垃圾实行集中分类收集, 然后由资源化企业将有机垃圾收集和再利用, 建立城市有机资源循环链, 促进生态良性循环的低碳城市发展。同时鼓励市民植树造林、环保志愿行动等多种形式, 培育公众减碳、节能、保护生态的积极性和环保意识, 引导公众多吃蔬果、购买环境标志产品、环境认证产品等绿色产品, 采用太阳能光电、雨水利用、增加室内自然光等技术的绿色建筑, , 在全社会形成绿色消费、低碳生活、绿色出行的新风尚。
三、统筹融合模式:发展重心从单重经济向全面提升转变
城市转型与绿色发展强调发展重心从单方面重视经济建设, 向重视经济、社会、文化等多方面全面提升转变。要改成过去重视经济、忽视社会和文化建设, 重视城区, 忽视郊区、城乡结合部的发展, 需要坚持城乡统筹、融合发展的理念, 构建统筹融合发展的新模式。要全面推进城乡规划、基础设施、公共服务、产业发展、生态环境和管理体制一体化, 减少城乡差距和区域差距, 实现基本公共服务均等化, 构建新型的融合的城乡关系、工农关系推动形成以城带乡、以工促农、城乡互动、融合发展的一体化格局。
1.统筹兼顾区域整体利益协调。
统筹融合模式包含了科学发展观中提出的五个统筹, 即统筹区域发展、统筹城乡发展、统筹经济社会发展、统筹人和自然和谐发展、统筹国内发展与对外开放。当今世界, 区域经济一体化加速向纵深发展, 区域之间的相互依存度日益加深, 城市融合、统筹发展是实现城市转型与绿色发展不可或缺的重要内容。统筹融合模式首先必须必须统筹兼顾区域整体利益、加强区域内的协调沟通, 实现分工协作、优势互补, 从而形成区域发展的整体合力。统筹发展要秉承合作共赢理念, 加强区域之间的合作, 促进合作共赢, 统筹协调, 互补互利。
2.统筹融合城乡关系的改善。
城市的现代化离不开乡村、离不开农民、离不开融合与和谐的城乡关系, 贫富差距、城乡差距过大会造成社会不稳定的隐患, 基本公共服务、基础设施建设的非均等化供给在加大城乡距离的同时也增加不同群体之间的利益矛盾, 影响和谐社会构建, 因此树立统筹、均衡、融合发展是现代城市转型与绿色发展的基本要求。城市转型与绿色发展应该坚持统筹的基本理念, 特别是城乡关系的统筹, 更加注重城乡结合部, 重视农村发展, 贯彻工业反哺农业、城市支持农村的方针, 逐步改变城乡二元经济结构, 逐步缩小城乡发展差距, 实行以城带乡、以工促农、城乡互动、协调发展, 实现农业和农村经济的可持续发展, 农业是城市的生活物资、人力资本等多方面的供给源泉, 实现城乡统筹发展才能真正促进城市转型和绿色发展。
3.统筹融合城乡产业发展。
以工业化支撑城市化, 以城市化提升工业化, 加快工业化和城市化进程, 促进农村劳动力向二三产业转移, 农村人口向城镇集聚。建立以城带乡、以工促农的发展机制, 加快现代农业和现代农村建设, 促进农村工业向城镇工业园区集中, 促进农村人口向城镇集中, 促进土地向规模农户集中, 促进城市社会服务事业向农村覆盖, 促进城市文明向农村辐射, 提升农村经济社会发展的水平。突破城乡二元经济社会结构, 纠正体制上和政策上的城市偏向, 建立城乡一体的劳动力就业制度、户籍管理制度、教育制度、土地征用制度、社会保障制度等, 促进城乡要素自由流动和资源优化配置。
4.统筹融合基础设施建设。
要加强基础设施建设统筹规划, 构建完善的基础设施网络体系。城市政府要调动和引导各方面的力量着力加强对远郊区县特别是农村道路、交通运输、电力、电信、商业网点设施等基础设施的投入, 使乡村联系城市的硬件设施得到尽快改善, 优先发展社会共享型基础设施, 扩大基础设施的服务范围、服务领域和受益对象, 让全体市民包括农民也能分享城市基础设施。
四、和谐共享模式:社会关系从二元分割向服务均等转变
1.城市转型与绿色发展包含城市社会关系的和谐与民生服务均等化。
现代城市转型与绿色发展, 不仅包括城市自然环境的绿色、和谐、生态, 更加要重视社会建设, 特别是民生建设的和谐、绿色、生态, 构建和谐、共享、生态的社会关系。换言之, 好的民生环境能不仅不会成为社会进步的阻碍, 相反还是社会进步和城市发展的最核心、最关键、最强大的智力支持和人才基石, 即通过民生改善减少不和谐、不稳定因素, 并将社会力量引导到促进城市发展的合力上来, 从而形成城市跨越发展的永恒动力和坚实的群众基础。和谐共享模式是实现城市转型与绿色发展不可或缺和替代的重要方面。
2.城市转型要促进社会和谐。
和谐共享模式包括促进社会和谐与共享城市发展成果的两个方面。促进社会和谐要重视社会底层、社会弱势群体的救助和帮扶, 减少区域差距、城乡差距和贫富差距, 增加公共服务供给, 完善社区服务体系, 改善居民生活环境, 着力解决贫困和低收入群体面临的“生活难、看病难、住房难、就业难、入学难”问题, 切实化解农民工融入城市的各种障碍, 不断提高公共服务能力和水平。解决城市贫困人口的住房问题, 加快城市危旧房、棚户区、城中村和边缘区改造, 完善城镇安全和社会保障体系, 强力推进保障性住房建设, 促进社会和谐和稳定发展, 进而实现城市和谐转型与安全、绿色发展。
3.城市转型要重视发展成果的全民共享。
和谐共享模式主要是在社会建设领域突出改善民生, 重视社会保障, 积极推进城市各项民生工程建设, 促进城市建设成果能全民共享, 共同富裕, 共同发展。民生建设既关系到城市转型与发展的社会环境的稳定与和谐, 同时民生建设的加快与改善, 能提高社会群众的幸福感和激励动力, 能为提高人力资本的积极性、主动性、创新性提供最为基本的条件和发展环境, 要创造条件不断提升城市素质和品位, 建立比较完善的均等化的公共服务体系和基础设施, 广覆盖、广投入, 确保所有城市生活中的人群能共享城市发展成果, 构建一个和谐有序的城市发展新格局, 实现城市转型与发展的和谐共享。
五、绿色智慧模式:城市空间从无序开发向生态治理转变
1.智慧城市是城市转型的重要方向。城市转型与绿色发展要求实现绿色转型, 即对城市生态环境的保护, 构筑绿色、低碳、生态的产业体系和绿色生活消费模式, 同时在对城市进行管理过程中, 实现智能化、智慧化。智慧城市是20世纪末21世纪初以来在全球展开的未来城市发展的新理念和实践。“智慧城市”最早出现在1984年美国拉斯维加斯的一家以“智慧城市”命名的产业技术协会组织, 其主要侧重信息技术在产业中的应用。2010年以来, 中国智慧城市发展兴起高潮。国内许多城市进行了智慧城市建设探索, 智慧城市成为国内新一轮城市发展与转型的创新引擎[3] 。
2.绿色智慧城市发展模式要求在顶层设计上注重绿色、泛在、协同的综合解决方案制定。绿色是智慧城市建设的灵魂, 智慧城市的基本要素以绿色为核心, 围绕节能减排和优化环境进行战略布局和城市规划, 不再仅仅追求经济利益至上, 而是树立绿色、低碳、生态、可持续发展的基本理念并以此作为基本出发点, 依托现代物联网等高端技术促进智能型、智慧型城市转型与发展, 提高现代城市的技术水平和生活宜居、幸福水平。泛在即实现各城市内和城市间在智慧技术支持下的跨越时空的物与物、人与物、人与人的网络数字信息联系, 使各类资源的效能最大化和最优化, 藉以提高市民生活和工作的便捷度。协同城市就是要实现城市社会管理各要素间的整合转型, 以信息集群为基础, 实现跨系统应用集成、跨部门信息共享、跨网络融合互通, 体现城市反应的即时性和适时性, 藉以提高城市管理的灵敏度。
3.绿色智慧模式是运用现代技术和发展理念的系统工程, 包括人脑智慧、电脑网络、物理设备、基础设施等基本要素, 构建绿色、智能、高端、宜居、便捷、全新的经济结构、增长方式和社会形态。主要包括五个基本的支撑条件。第一, 信息基础设施, 它是城市获取信息的基本能力, 每个城市必须根据自身特点和发展方向, 做整体思考。第二, 城市基础数据库, 一个城市的数字化程度, 从源头上取决于城市基础数据库的容量、速度、便捷性、可更新能力和智能化水平, 至少包括数字人口、土地、交通、管线、经济管理等内容。第三, 电子政府和城市信息安全, 电于政府能提高政府工作效率, 提升施政水平, 优化服务功能。第四, 全方位的电子商务框架, 电子商务系统的全方位、多等级和虚拟化建设, 将具体体现未来城市发展的活力。第五, 城市交通系统的智能化, 城市智能交通系统是GIS、GPS和遥感等技术的有机结合。此外, 绿色智慧城市模式体现了绿色、智慧、技术、知识、人本等理念融入到产业、社会组织、社会交往、生活消费等多个层面, 促进城市环境改善和城市生活质量提高的城市转型与发展过程。
六、文化品牌模式:城市品位从千城一面向品牌提升转变
城市转型与绿色发展要从根本上改变目前存在的“千城一面”、缺乏特色的局面, 走特色文化、特色品牌的发展道路。城市转型要改变传统的拼资源、拼能耗的粗放发展模式, 走品牌提升、特色差异化的文化发展模式, 依托区域的特色品牌和特色文化资源, 如传统技艺、特殊资源能源、特种工艺等形成特色文化产业和差异化产品与服务, 这种差异化文化产品是企业或者产业的特殊核心竞争力和优势, 不可复制和模仿, 进而形成自主品牌。城市转型需要走品牌化、特色化的发展道路, 通过品牌、特色、差异来实现城市的绿色发展, 做到人无我有, 人有我优, 促进城市品牌发展和文化转型。城市转型的文化品牌发展模式主要体现在以下方面:
1.树立城市的文化品牌理念。
文化理念是城市文化建设与文化转型的指导思想和前进方向, 坚持以人为本和实现市民文化权利为出发点, 坚持城市文化发展与城市经济发展、社会发展、人的全面发展的有机统一起来。城市转型需要走文化制胜道路, 走文化品牌化发展道路。品牌是城市的形象和名片, 品牌也体现城市的品位和精神内核。坚持文化品牌理念, 追求城市转型与发展的高端形态和精神面貌提升, 提高城市的整体形象, 改变传统的单一化、片面化、经济至上的不科学的发展理念, 以文化自信、文化自强、文化共享为要求加强城市的文化建设, 树立城市的文化品牌, 并建设文化成果为市民共享, 城市文化发展服务于市民生活的基本思想, 推动城市转型与绿色发展的高端引领和高层享受。
2.加强文化体制创新。
文化体制的创新是推动文化发展的关键所在, 是城市实现文化转型与绿色发展的关键。体制性的阻碍是致命性的, 是核心问题, 解决体制问题, 能释放新制度所带来的动力与活力, 释放和挖掘城市转型的创造性和积极性, 进而使城市尽快走出衰退期, 实现产业再生和跨越发展。城市转型与绿色发展应立足于脱胎传统的计划经济体制, 加快城市文化体制机制创新与改革, 构建有利于文化生产力发展的新的体制、制度和机制, 促进城市文化发展, 特别是促进城市文化产业、文化品牌发展。政府要从办文化为主向管文化为主转变, 从主要管理国办文化事业单位向管理整个文化事业单位转变, 从以行政手段为主向以经济手段、法律手段为主转变, 引入市场力量和社会资本加强成为文化投融资体制创新, 构建多元化的文化发展投融资体制机制, 增强文化主体自身发展活力。
3.大力发展文化创意产业。
文化创意产业是源自创意或文化积累, 透过智慧财产的形成与运用, 具有创造财富与就业机会潜力, 并促进整体生活环境提升的行业。文化创意产业是低能耗、低污染、低排放的节能产业, 对建设资源节约型、环境友好型社会意义重大。文化产业通过集聚资源, 创新模式, 做强品牌, 加快培育新的经济增长点, 以文化产业的大发展、大繁荣促进发展方式转型、产业升级和城市绿色发展。大力发展文化创意产业, 应进一步加强自主创新, 实现产业链的延伸, 不断提高附加值与核心竞争力, 加快培育出文化产业一批新的经济增长点。此外, 大力发展文化创意产业, 应加快文化与旅游的融合发展, 提高文化旅游产业的附加值, 延伸产业链, 提高城市产业竞争力, 助推城市绿色发展。
参考文献
[1]岳雪银, 谈新敏, 黄文艺.低碳技术创新在低碳经济发展中的作用及对策[J].科协论坛, 2011 (4) :142-143.
[2]陆小成.区域低碳创新的文化制约及其服务体系建设研究[J].华北电力大学学报, 2012 (2) :6-11.