海平面上升疊加風(fēng)暴潮影響下上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性評價
發(fā)布時間:2018-04-28 20:13
本文選題:氣候變化 + 海平面上升 ; 參考:《華東師范大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第五次評估報告再次表明,近百年來全球氣候系統(tǒng)正經(jīng)歷著以全球變暖為主要特征的顯著變化。全球氣候變暖引起冰川融化和海水溫度升高引發(fā)的熱膨脹導(dǎo)致了全球海平面的上升。海平面上升疊加風(fēng)暴潮將加速海岸侵蝕,加劇海岸帶地區(qū)洪澇災(zāi)害。海岸帶區(qū)域是世界各地人口聚集、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展高度集中的區(qū)域。隨著海平面上升,沿海地區(qū)脆弱性日趨增強(qiáng),這將給海岸帶地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來重大影響。海岸帶作為全球變化影響的關(guān)鍵地區(qū),全球氣候變化對其影響是多方面的,從不同的尺度上看來,這些影響有著不同的體現(xiàn)。海平面上升可提高風(fēng)暴潮的增水,加速海岸侵蝕,加劇海岸帶地區(qū)洪澇災(zāi)害。在海平面增高的情景下,風(fēng)暴潮造成的洪澇災(zāi)害更為嚴(yán)重,從而對沿海地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。我國海岸帶區(qū)域人口密集,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),占陸域國土面積13%的沿海經(jīng)濟(jì)帶,承載著全國42%的人口,創(chuàng)造全國60%以上的國民生產(chǎn)總值。海岸帶在我國經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略布局中占有極為重要的地位。受氣候變化和人類活動的雙重脅迫,我國海岸帶脆弱性更加凸顯。海平面上升、風(fēng)暴潮、海水入侵、海岸侵蝕和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降等直接威脅著海岸防護(hù)、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)安全。氣候變化已成為海岸帶可持續(xù)發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。地處長江三角洲前沿地區(qū)的上海,位于我國海岸帶中部,扼居我國第一大河、世界第三大河長江的入?,構(gòu)成了典型的河口城市及河口海岸地區(qū)。上海市是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)和最大的經(jīng)濟(jì)中心城市所在,同時也是人地關(guān)系最為復(fù)雜、生態(tài)系統(tǒng)最為脆弱、對全球氣候變化的影響最為敏感和社會經(jīng)濟(jì)的波及效應(yīng)、放大效應(yīng)最為突出的城市化地區(qū)。研究海岸帶系統(tǒng)對氣候變化的響應(yīng)機(jī)制,評價氣候變化對海岸帶社會經(jīng)濟(jì)的潛在影響,提出切實可行的應(yīng)對策略,是保障海岸帶系統(tǒng)安全的重要前提。氣候變化影響下海岸帶脆弱性評價研究是國家的重大需求,同時也是國際前沿科學(xué)問題。本研究選擇位于長江口的上海市作為研究對象,應(yīng)用“源-途徑-受體-影響”(SPRC)評價模式分析了海平面上升疊加風(fēng)暴潮可能導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害對上海市社會經(jīng)濟(jì)的影響過程和結(jié)果。構(gòu)建了基于過程的社會經(jīng)濟(jì)脆弱性評價指標(biāo)體系和評價方法。定量評價了海平面上升疊加風(fēng)暴潮影響下上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性。脆弱性評價結(jié)果為海岸帶地區(qū)應(yīng)對氣候變化影響以及制定減緩和應(yīng)對措施提供了科學(xué)依據(jù)。本項研究的主要成果如下:(1)構(gòu)建了海平面上升疊加風(fēng)暴潮影響下上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性評估的SPRC模式。本項研究構(gòu)建了海平面上升疊加風(fēng)暴潮影響下上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性評價的“源-途徑-受體-影響”(source-pathway-receptor-consequence, SPRC)模型,用以評估海平面上升疊加風(fēng)暴潮所導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害對海岸帶地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的影響。SPRC評估模型以因果關(guān)系為基礎(chǔ),可以體現(xiàn)影響“源”與“受體”的相互作用及其過程。該評價模式中,海平面上升疊加風(fēng)暴潮所導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害是本項研究所關(guān)注的風(fēng)險源(Source) 。海平面上升疊加風(fēng)暴潮是對上海市社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可能產(chǎn)生影響,而區(qū)域內(nèi)高程、地面沉降和海堤防護(hù)設(shè)施是影響洪澇災(zāi)害程度的重要途徑(Pathway) 。海平面上升疊加風(fēng)暴潮所導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害可能對區(qū)域內(nèi)各類社會經(jīng)濟(jì)單元受體(Receptor)造成社會經(jīng)濟(jì)損失(人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、設(shè)施破壞等)(Consequence) 。上海市各類社會經(jīng)濟(jì)單元可分為城鎮(zhèn)用地、工業(yè)用地、農(nóng)林用地、水域、道路和未開發(fā)土地六大類型的評價受體。該SPRC評價模式為構(gòu)建社會經(jīng)濟(jì)脆弱性評價指標(biāo)體系和定量空間評價方法提供了概念框架。(2)構(gòu)建了基于過程的海平面上升疊加風(fēng)暴潮影響下上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性評估的指標(biāo)體系和定量空間評價方法。在SPRC模式分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)IPCC脆弱性定義,從系統(tǒng)脆弱性的暴露度、敏感度和適應(yīng)度3個方面,建立了海平面上升疊加風(fēng)暴潮所導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害淹沒深度、人口密度、人均GDP、土地單位面積增加值、洪澇致?lián)p率和財政收入為主要指標(biāo)的脆弱性評價指標(biāo)體系。在GIS平臺上量化各脆弱性指標(biāo),計算研究區(qū)域內(nèi)各評價受體的社會經(jīng)濟(jì)脆弱性指數(shù)(vulnerability index, VI) 。綜合上海市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,劃分貨幣等價脆弱性指數(shù)Ⅵ的等級。(3)實現(xiàn)了海平面上升疊加風(fēng)暴潮影響下上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性的定量空間評價。綜合上海地區(qū)海平面上升、風(fēng)暴潮以及地面沉降情景,并假設(shè)在該地區(qū)目前的防災(zāi)設(shè)施基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了不同時間尺度(2030年、2050和2100年)的上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性評價。研究結(jié)果表明,至2030年,海平面上升8.7cm,疊加類似9711風(fēng)暴潮將淹沒上海市1.5%的區(qū)域。在當(dāng)前防災(zāi)設(shè)施狀況下,海平面上升疊加風(fēng)暴潮對上海市社會經(jīng)濟(jì)影響較小,上海市99.3%的區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)脆弱性指數(shù)為不脆弱性。而低脆弱性、中脆弱性和高脆弱性區(qū)域所占比例分別是0.5%、0.1%和0.1%,主要集中在奉賢區(qū)海灣鎮(zhèn)和浦東新區(qū)蘆潮港鎮(zhèn)的交界、崇明縣的長興島的南岸區(qū)域和橫沙島西南部分區(qū)域。隨著海平面進(jìn)一步上升,至2050年,海平面上升預(yù)計18.6cm,疊加類似9711風(fēng)暴潮會破壞金山區(qū)、奉賢區(qū)、長興島、橫沙島海堤和松江區(qū)、浦東新區(qū)和寶山區(qū)防洪堤,而出現(xiàn)漫堤現(xiàn)象,導(dǎo)致上海市37%的區(qū)域?qū)谎蜎]。上海市不脆弱性區(qū)域所占面積減少到62.8%,而低脆弱性、中脆弱性和高脆弱性區(qū)域所占比例分別是5.3%、8.0%和23.9%。高脆弱性區(qū)域主要集中在金山區(qū)、奉賢區(qū)、浦東新區(qū)、市中心區(qū)域和寶山區(qū)。至2100年,海平面上升預(yù)計43.3cm,疊加類似9711風(fēng)暴潮將破壞上海市50%左右的海堤和防洪堤,導(dǎo)致上海市近50%的區(qū)域被淹沒。上海市不脆弱性區(qū)域所占比例進(jìn)一步減少為50.1%,而低脆弱性、中脆弱性和高脆弱性區(qū)域所占比例分別增加到12.9%、6.3%和30.7%。高脆弱性區(qū)域面積增加,其分布出現(xiàn)在除了青浦區(qū)和松江區(qū)外的所有區(qū)縣,尤其是中心城區(qū)。(4)提出了應(yīng)對海平面上升疊加風(fēng)暴潮對上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性影響的對策和措施。本項研究采用的脆弱性評估模型、評價指標(biāo)體系和定量空間評估方法,能夠客觀定量評價海平面上升疊加風(fēng)暴潮影響下上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性,為制定切實可行的應(yīng)對策略提供科學(xué)依據(jù)。在此基礎(chǔ)上,提出了以下應(yīng)對海平面上升疊加風(fēng)暴潮對上海市社會經(jīng)濟(jì)脆弱性影響的對策和措施:控制地面沉降速率;加強(qiáng)海防設(shè)施與建筑安全;將氣候變化影響納入社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中;調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);建立和完善城市風(fēng)暴潮災(zāi)害預(yù)警和宣傳;建立極端氣候事件應(yīng)急處置系統(tǒng),強(qiáng)化災(zāi)害應(yīng)急演練;加強(qiáng)應(yīng)對氣候變化的科學(xué)研究等。
[Abstract]:The fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change ( IPCC ) shows once again that the global climate system is experiencing a significant change in global sea level in recent years . With the rise of sea level , the vulnerability of coastal zones is becoming more serious . The coastal zone is the key area in the coastal zone . With the rise of sea level , the coastal zone is the most vulnerable . The coastal zone is the most sensitive and socially developed region of the coastal zone . The rise of sea level rise and superimposed storm surge is an important way to influence the social and economic system of Shanghai , and the elevation , land subsidence and seawall protection facilities in the region are the important ways to influence the flood disaster degree ( Pathway ) . Flood disaster caused by sea level rise and superimposed storm surge may cause social economic loss ( casualties , economic loss , facility damage , etc . ) to various kinds of socio - economic unit receptors ( Receptor ) in the region . Based on the analysis of SPRC mode , the vulnerability index system and quantitative spatial evaluation method of Shanghai ' s socio - economic vulnerability assessment caused by sea level rise and superimposed storm tide are established . Based on the current disaster prevention facilities in Shanghai , the proportion of sea level rise , vulnerability and high vulnerability area of Shanghai is estimated to be 18.6 cm , while the proportion of low vulnerability , middle vulnerability and high vulnerability area is increased to 12.9 % , 6.3 % and 30.7 % respectively . ( 4 ) The countermeasures and measures to deal with the impact of sea level rise and superimposed storm tide on the social and economic vulnerability of Shanghai are put forward . The vulnerability assessment model , the evaluation index system and the quantitative space assessment method adopted in this study can objectively and quantitatively evaluate the social economic vulnerability of Shanghai under the influence of sea level rise and superimposed storm tide , and provide scientific basis for the development of practical coping strategies .
Strengthening maritime defense facilities and building safety ;
Integrating climate change impacts into socio - economic development planning ;
adjusting and optimizing the industrial structure ;
Establish and improve the early warning and publicity of urban storm surge disaster ;
Establish an emergency disposal system for extreme weather events and strengthen disaster emergency drills ;
Strengthening scientific research on climate change .
【學(xué)位授予單位】:華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P731.23
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本文編號:1816704
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