澳大利亞國立大學芬納環境與社會學院城市環境和人類生態學教授白雪梅領銜的科學家日前在《自然》雜誌撰文，對城市與氣候變化的研究重點進行了闡釋，提出該領域的六大研究重點。全文如下：
城市亟需應對氣候變化。當前，全球人口超過一半居住在城市，75%能源利用的二氧化碳排放量來自於城市。實現2015年《巴黎協定》中把升溫控制在不高於工業化前水平2°C的目標需要保持在一定的「碳預算」範圍內，2017年後二氧化碳排放總量不能超過800千兆噸。實際上，當前大多數二氧化碳排放增加都將發生在發展中國家。
城市越來越容易受到極端天氣的影響。這些城市大多分布於泛濫平原、乾旱地區和沿海地區。2017年，東南亞城市多次發生洪災，比如孟加拉國的達卡和印度的孟買，超過1000人喪生，4500萬人流離失所。加利福尼亞近郊和巴西裡約熱內盧也經歷了乾旱、林火、洪水和泥石流。南非的開普敦自2015年來一直受極端乾旱侵襲。到2030年，數百萬人將受到此類極端事件的影響，潛在經濟損失將達到4萬億美元。
與此同時，城市科學也在不斷發展。城市規劃者和決策者需要科學知識幫助他們管控風險，制定氣候減緩和適應戰略。當前，科學家更傾向於把城市看作複雜的系統，與社區開展更為緊密的合作。新概念也層出不窮，比如「智慧城市」。
然而，城市研究的範圍和可適應性也面臨諸多障礙：缺乏長期城市氣候研究和影響分析。研究經費集中於單一學科或一些地區和國家需求，這樣的結果是跨學科項目和區域比較分析可能得不到相應的資金支持。幾乎沒有網上平臺能夠為城市共享信息。
科學需要在城市決策和實踐中發揮更有力的作用。城市和氣候變化研究應考慮六項重點：
第一，擴大觀測範圍。研究人員和城市管理層需要擴展城市數據的數量和類型。最大的差距出現在全球欠發達南部。實際上，非正式定居點的數據很稀少甚至不存在。還需要加強數據的可獲得性、覆蓋面、質量、解析度和可靠性，數據記錄也需要進行標準化處理。需要利用衛星、無人機和自動汽車進行遙感，以模擬稠密的城市框架。
需要進行可靠的溫室氣體數據盤點（包含個人居所、工廠、道路），並採取措施核實數據。大多數政策決策者和行業人員仍依賴城市範圍或者國家的排放數據。追蹤大氣汙染的來源和類型，包括甲烷、臭氧、黑炭和氣溶膠。因為減少排放量不僅有助於公共健康，也有助於氣候減緩。
為理解洪水在更大範圍的影響，應把地下管道、電纜網絡以及建築物隱藏空間和地下部分都繪製在地圖上。研究人員還需要了解在發布極端天氣事件預報時，人們和基礎設施與公共空間如何相互影響。
技術數據需要輔助吸收消化不同視角和本地化知識。需要建立全球城市「觀測站」網絡，當前研究和長期觀測的重點正是各種各樣的城市。數據、研究和實踐應進行網上共享。為確保可信性，需要核實數據，確保公開透明。研究人員和行業人員需要制定監管、安全、倫理和參與機制。當然，也存在隱私和安全方面的擔憂。
第二，理解氣候的相互作用。氣候過程極為複雜，尤其是在城市層面。比如，在中國的一些城市，隨著細微顆粒物影響雲層，大氣汙染可能帶來更強降水。不透水的路面，比如混凝土和瀝青，可以儲熱，減少蒸髮型降溫，放大城市熱島響應。
需要進行不同情境下的城市對比研究，從而解釋這些相互作用，找到應對方案；了解城市形態、建築材料和人類活動如何影響大氣循環、熱量和光輻射、城市能源以及水資源預算。
氣候模式需要考慮城市化因素，適用於城市和社區層面。熱浪、海岸侵蝕和洪水泛濫等情景需要高解析度風險評估方法。需要對比和使用基準來衡量不同的方法和模式，並評估地區脆弱性和能力。
第三，研究非正式居住地。到2050年，主要來自全球欠發達南部地區的全球30億人將生活在貧民區：缺少社區治理，土地沒有發展區劃，受氣候災害威脅、缺乏良好居住環境和基本服務也會對個人和家庭造成更多的風險。
需要設計出適合這些社區的模型和分析工具，因為北方世界採取的措施無法移植於此。數據匱乏，非正式的社會經濟過程，以及地區能力有限等因素都應該考慮在內。
第四，需要對政策進行評估。例如，衣索比亞的阿達瑪和默克萊通過擴大可開發土地促進周邊地區經濟適用房建設。從長期看，政府掌握土地使用權能夠節省精力；可以規劃和系統建設大規模基礎設施和公眾空間網絡，無需改造設計不佳的地區。非正式居住地可為可持續發展提供經驗。這裡的居民擅長利用稀缺資源，重複利用廢棄物。氣候減緩努力應當為居民生計、人類福祉以及非正式經濟提供支持。
第五，利用顛覆性技術。數字革命正在改變城市。例如，城市共享流動性方案改善了大氣質量，推動了社會融合，並緩解了交通擁堵。全球範圍利用共享電動車將使全球汽車存量減少三分之一。研究人員需要清楚積極與消極結果的誘因，以及影響方式，比如通過信息和通訊技術推動共享出行。
全球欠發達南部地區需要開發低價的、能夠減少未來基礎設施碳強度的材料和技術。例如，可以使用水泥吸收更多的二氧化碳。實際上，水泥生產是人類碳排放的第三大來源，僅次於化石燃料燃燒和土裡利用變化，其二氧化碳排放量佔全球化石燃料和工業相關排放的5.6%。此外，一些輕質摩天大樓利用了「碳中和」的木材和竹製材料。這些材料需要生產過程可持續，成本低廉。固有環境可融入植被走廊、綠色園區、蘆葦地和低洼地區來減少洪水和熱浪風險，同時提高生物多樣性和碳儲存。
第六，支持變革。需要大膽的戰略實現低碳、具有災害抵禦能力的城市。例如，中國的海綿城市倡議通過增加綠色空間，恢復溼地，利用可透水材料吸收雨水減緩徑流。還需要了解如何通過政策和激勵措施改變居民的生活方式和消費模式，建設零排放社區和城市。
要尋找激發更多成功的區域性創新，了解全球可持續背景。城市是具有全球影響力的開放、複雜、動態系統。出於善意的地區行動可能將問題轉移到其他行業或未來。比如說，城市打擊能源密集型生產可能會把問題轉移至監管相對較少的地區，對減少碳排放不利。
需要系統方法實現全球氣候變化目標、聯合國《新城市議程》以及可持續發展目標。需要了解城市過程及其影響之間的相互作用、權衡和協同。這需要進行各個規範和治理方面的協同工作。
下一步，研究人員、政策制定者、行業人員和其他城市相關利益方需要加強合作，群策群力。大學應該支持數據平臺和長期研究項目，分享本國和全球的經驗。科學家應該更多地參與相關政策和實踐。現在已經有城市建立了科學諮詢委員會，由首席科學顧問領導。這些舉措有助於提高科學的關注度、能力建設、領導力，以及提供接觸點。
機構需要為跨領域研究和對比研究提供資金支持，尤其是在全球欠發達南部。城市可以規定競標大型可再生能源和可持續交通政府計劃的企業為相關大學研究計劃提供資金支持。城市應開發商業模式和夥伴關係來加速試驗，激發更多的創新和技術。
網上平臺不僅進行數據共享，還需幫助研究人員、政策制定者、從業人員和居民發現問題，尋求解決之道，嘗試衡量有效性，形成學習過程。
緩解城市氣候變化及適應方面的研究和創新得到的支持必須與問題的量級相符。
（來源：《自然》 編譯：劉淑喬 責任編輯：吳鵬）