“雙碳”背景下海岸帶地區(qū)適應氣候變化評估與對策研究

王鴻浩，鄔樂雅，吳曉晨，張麗佳，黃婧蓼琦，胡 斐

（海南省環(huán)境科學研究院，海南 海口 571100）

0 引言

全球氣候變化使人類面臨海平面上升、風暴潮加劇、洪澇干旱頻發(fā)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力降低、公共基礎設施損壞、海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)功能喪失和極端高溫引發(fā)的平均壽命減少等多重威脅。其中，由于填海圍海和沿岸開發(fā)而引起的濱海濕地退化、自然岸線侵蝕、海水倒灌等一系列問題日漸凸顯，導致沿海城市比內(nèi)陸城市面臨更加嚴峻的氣候變化挑戰(zhàn)。據(jù)政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC）發(fā)布的《氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報告》，自1993年以來，海洋變暖和吸熱速度增加了1倍以上，海岸帶地區(qū)的濱海濕地、珊瑚、植被等自然資源遭到嚴重破壞。海濱植被和濕地的退化及破壞，導致0～1 m范圍土層內(nèi)的有機碳礦化為無機碳并以二氧化碳的形式釋放到大氣中，加劇溫室效應，形成惡性循環(huán)，威脅著濱海地區(qū)人類生存。由于我國經(jīng)濟發(fā)展的區(qū)域分布特點，導致東南沿海人口密度較高。據(jù)統(tǒng)計，我國沿海區(qū)域面積僅占國土陸地總面積的14%，但人口占比卻高達全國總人口的42%，我國沿海地區(qū)的人口密度大約是全球平均水平的3倍，并且這個數(shù)值仍在不斷增加。照此趨勢，更多的沿海城市在未來將面臨人口增加與氣候變化風險加劇的共同考驗。

在生態(tài)文明建設和“雙碳”的時代背景下，一系列關于海岸帶地區(qū)生態(tài)保護和有序開發(fā)的評估方法不斷涌現(xiàn)。隋玉正等[1]研究發(fā)現(xiàn)，不合理的開發(fā)建設會導致海岸帶生態(tài)系統(tǒng)儲碳能力持續(xù)減弱。崔昊天等[2]通過分析海岸帶城市綜合生態(tài)承載能力，得出環(huán)境、科技和經(jīng)濟水平是影響海岸帶地區(qū)生態(tài)承載能力的關鍵要素。黃惠冰等[3]通過總結國際優(yōu)秀的海岸帶管理經(jīng)驗，結合我國國情提出陸海統(tǒng)籌、生態(tài)優(yōu)先的發(fā)展模式，基于生態(tài)評價，對海岸帶地區(qū)進行大尺度的評價、管理和規(guī)劃。隨著氣候治理全球化，國際上對海岸帶地區(qū)適應氣候變化對策也做出了相應的研究。YUSUF等[4]分析了東南亞沿海地區(qū)面臨的氣候變化風險，認為過多的島嶼、狹長的海岸線和落后的基礎設施使其更容易遭受氣候變化帶來的威脅。

當前國內(nèi)外海岸帶適應氣候變化研究主要聚焦于評估海平面上升的影響、海岸帶生態(tài)保護等層面，鮮有提出適應對策的系統(tǒng)評價體系，同時與“雙碳”目標結合不夠充分。海口作為典型的濱海城市，擁有狹長的海岸線，同時位于熱帶季風氣候區(qū)，每年5—11月由于氣流和海水溫度的影響，臺風頻發(fā)，氣候變化造成嚴重經(jīng)濟損失。但現(xiàn)有評價體系多針對內(nèi)陸城市，對濱海城市的適用性較差，而濱海城市面臨氣候變化的風險更大。本文選取海口市作為有代表性的濱海城市，結合“雙碳”目標建設要求，全方位了解和評估典型海岸帶地區(qū)適應氣候變化的能力，以便更好地權衡并協(xié)調海岸帶保護與開發(fā)之間的平衡關系，并科學展現(xiàn)我國在“雙碳”上所做出的努力。

1 研究地概況

?？谑械靥帠|經(jīng)110°07′22″～110°42′32″，北緯19°31′32″～20°04′52″，位于熱帶北緣地區(qū)，北瀕瓊州海峽，年平均氣溫為24.4℃，雨熱同期，年均降雨量達到1816 mm，降雨多集中于5—10月。

隨著全球氣候變暖，?？谑袣夂蛞舶l(fā)生了明顯變化。據(jù)海南省氣候中心觀測資料和數(shù)據(jù)分析顯示，海口市1951—2015年的年平均氣溫呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，上升速率為0.2℃·10y-1。降水量也呈上升趨勢，其中2009年降水量達到2628.2 mm。因全球變暖，臺風、暴雨洪澇和強對流等氣象災害增多，疊加天文大潮，城市積水和內(nèi)澇頻發(fā)，嚴重威脅著?？谑芯用竦呢敭a(chǎn)安全乃至生命安全。

?？谑泻０毒€總長136.23 km，包括澄邁灣、?？跒澈弯伹盀?。以人工岸線、砂質岸線和紅樹林岸線為主，僅含有少量基巖岸線。自西向東，砂質岸線多分部于西海岸至?？跒?、南渡江至鋪前港一帶，人工岸線主要分布于?？跒?、海甸島、新埠島和北港島沿海區(qū)域，紅樹林則集中分布于東寨港沿岸。?？谑泻u資源豐富，管轄海域內(nèi)共有海島15個，3個為有居民海島，即海甸島、新埠島、北港島，其余為無居民海島。海口市海岸濕地資源豐富，占全市濕地面積的66%；紅樹林資源頗為豐富，擁有紅欖李、水椰和海南海桑等眾多具有高保護價值的植被；海洋生物資源豐富，據(jù)不完全統(tǒng)計，?？谑袚碛泻Ｑ篝~類100余種，蝦類貝類等資源充裕。近年來，由于旅游發(fā)展和建設工程不斷向濱海延伸，圍海養(yǎng)殖和填海造陸屢禁不止，海岸帶、紅樹林和近海生物等資源遭到不同程度的破壞，導致生物多樣性不斷下降。同時，受全球氣候變暖的影響，?？诤Ｓ蚝Ｆ矫娴纳仙俾试谶^去40年里已經(jīng)達到了3.5 mm·y-1，加上海水溫度升高，該地區(qū)的海岸線有所后移，包括濱海濕地、珊瑚和自然岸線在內(nèi)，都受到了不同程度的破壞。

2 海岸帶適應氣候評估指標體系

本文采用專家問卷調查法結合AHP的方式，對?？诤０稁нm應氣候評估指標進行設計并確定權重。

2.1 指標體系的設計

由于海岸帶地區(qū)的相關評價種類多，影響因子雜，涉及面廣，關于海岸帶地區(qū)適應氣候變化領域的評價指標體系并不完善。評估指標應概念明確、科學合理，可綜合反映海岸帶適應氣候的工作要求，又不煩瑣羅列，指標精簡明確。為了確保評估結果準確，評估指標應可定量化，保證數(shù)據(jù)獲取來源準確，方便實際操作。在海岸帶地區(qū)開展適應氣候變化評估指標工作應重點關注氣候變化因素，從適應氣候角度提出海岸帶生態(tài)環(huán)境保護與開發(fā)利用的目標，同時兼顧海洋環(huán)境保護與海洋經(jīng)濟高質量發(fā)展等指標?；谏鲜鲆螅罱K確定研究指標體系包括1個目標層，在目標層基礎上構建了3個準則層，并細分為15個指標層，其中準則層包括經(jīng)濟韌性、氣候韌性及生態(tài)保護。指標層中，經(jīng)濟韌性包括海洋產(chǎn)業(yè)GDP增長率、單位GDP二氧化碳排放降低、海洋災害損失占GDP比重和氣象災害損失占GDP比重；氣候韌性包括海洋災害監(jiān)測站點、氣象災害監(jiān)測站點、災害預警準確率、自然岸線年侵蝕距離和城市嚴重積水點；生態(tài)保護包括近岸海域生態(tài)保護紅線面積比例、陸地自然岸線保有率、海島自然岸線保有率、海水優(yōu)良水質面積比、底棲生物多樣性指數(shù)和新增紅樹林面積。

2.2 指標權重的確定方法

通過向10名高校和科研院所生態(tài)、經(jīng)濟、環(huán)境、氣候和海洋領域相關專家發(fā)放評價問卷，并按照相應的評價標尺進行評價，其中評價標尺從兩個元素同等重要到兩個元素前者比后者絕對重要分為1～9個標度，倒數(shù)則表示相應含義的反義。通過對專家問卷的收集匯總構建判斷矩陣，令其為矩陣P，如式（1）所示。

對矩陣的每一行向量求幾何均值并歸一化，所得特征向量即為各指標權重。對判斷矩陣還需進行一致性檢驗，一致性指標的計算公式為：

式中：λmax——判斷矩陣的最大特征值，計算公式為：

式中：（Pω）i——向量Pω 的第i個元素；ωi——正規(guī)化處理的ω對應的元素。

最后采用一致性比例進行判定，計算公式為：

式中：RI——1～9階矩陣的平均隨機一致性指標。若CR＜0.1，認為判斷矩陣的一致性是可以接受的；若CR＞0.1，則應對矩陣做適當修正。

最終，按照各類指標劃分的依據(jù)和要求，根據(jù)專家問卷評價結果，對不同指標權重及評價標準進行劃分，其中經(jīng)濟韌性權重為0.26，氣候韌性權重為0.41，生態(tài)保護權重為0.33，各判斷矩陣CR＜0.1，滿足一致性檢驗。

3 實證分析

根據(jù)?？谑?018年各指標現(xiàn)狀，初步對海口市海岸帶適應氣候變化能力進行評估，具體得分情況如表1所示。?？谑?018年海岸帶適應氣候變化能力評估綜合得分為78.88分，屬于一般水平，尤其是氣象災害損失占GDP比重、自然岸線年侵蝕距離、城市嚴重積水點這3個指標的得分較低，說明海口市在城市基礎設施建設、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)保護等方面還需要開展大量工作，以盡快提升適應氣候變化的能力[5]。

表1 ?？谑?018年海岸帶適應氣候變化能力評估

4 結語

本文通過總結歸納現(xiàn)有的氣候適應能力評價指標，結合海岸帶地區(qū)獨特的氣候特點與發(fā)展情況，采用專家問卷調查法和層次分析法，建立了?？谑泻０稁нm應氣候變化能力評價指標體系，其中包括3個準則層和15個指標層，從經(jīng)濟、氣候及生態(tài)3個維度，對?？谑?018年歷史數(shù)據(jù)進行了評估?？梢园l(fā)現(xiàn)提升氣候韌性和生態(tài)保護能力，加強對濱海濕地等天然生態(tài)系統(tǒng)紐帶的保護，建立科學及時的自然災害預報預警系統(tǒng)，在海岸帶適應氣候變化能力提升中具有更加重要的作用。經(jīng)濟韌性的提升則可以更好地完善氣候適應型城市建設，給予城市應對氣候變化，發(fā)展更加綠色、高效、多元化的提升空間。通過“雙碳”目標與應對氣候變化工作的結合，構建海岸帶地區(qū)適應氣候變化能力評估評價指標體系，從經(jīng)濟、氣候和生態(tài)角度提出建設目標，可以量化沿海城市應對氣候變化的水平，不斷增強應對氣候變化的能力，實現(xiàn)海岸帶地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。