世界气象日 | 余兆武：基于自然的城市气候与健康韧性解决方案

导读

今年3月23日是第六十四个世界气象日，主题是“气候行动最前线”。该主题旨在呼吁全社会采取紧急行动，在减缓和适应气候变化领域进行更加有效的合作，积极应对不断变暖的地球给人类生存和发展带来的严峻挑战。

作为2023年中国城市规划年会备受关注和规模盛大的专题会议之一，“两山引领国土空间生态修复”于9月25日上午在武汉市国际博览中心二层学术会议厅召开。复旦大学环境科学与工程系研究员、博士生导师余兆武应邀作了题为《基于自然的城市气候与健康韧性解决方案》的精彩主旨报告。

本文字数：2485字

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余兆武

复旦大学环境科学与工程系研究员、博士生导师

余兆武研究员认为：城镇化发展和全球气候变化加重了城市热岛效应，产生了诸如空气质量降低、能源和水资源消耗增加等问题，对城市热岛效应的缓解不仅能有效解决改善以上问题，更能对城市居民健康和幸福感进行显著提升。基于自然的解决方案（Nature-based Solutions,后简称NbS）是指健康的自然和受管理的生态系统可产生人类福祉所依赖的多种服务，也是其他众多概念的基础，比如广为熟知的绿色基础设施(GI)和自然气候解决方案(NCS)等，它是指对生态系统加以保护和修复，并对其进行可持续管理，从而使生态系统造福人类的行动，通过研究基于自然的解决方案(NbS)框架下缓解城市热岛效应的降温效率阈值（TVoE），将城市生态研究与规划相结合，以期增强城市面对气候变化的韧性。

#1

NbS的发展背景、定义及重点关注问题

人类的生存环境面临气侯变化、生物多样性丧失、污染加重以及土地退化等问题。未来几十年，热浪将越来越强，且暖季更长，冷季更短。全球升温到2.0℃时，极端高温将到达农业和人体健康容忍阈值。基于NbS的解决方案概念产生与发展，首先于2008年在气侯环境和适应气侯变化、保护生物多样性中的作用而提出，接下来NbS概念化和理论化，从概念走向应用，知识生成和可操作化，全球知识共享，标准产生，进一步受到全球范围认可，引入各国际公约。

不同学者和机构对NbS侧重点不同，一般认为NbS是与自然合并并增强自然以解决社会挑战的行动。世界自然保护联盟（IUCN）与欧盟委员会（EU）对NbS内涵有不同理解：前者关心生态系统可持续发展，后者则注重绿色经济发展。目前NbS主要关注重点包括：气侯减缓和适应、碳存储、生物多样性、空气污染、水安全、人群健康、能源节约、再生食物系统展开。基于自然的解决方案在城市里面更重要的是将自然代入城市，使我们的城市更具韧性、可持续、健康和宜居。C40市长们承诺通过增强和扩展蓝绿空间，将自然融入城市，以实现气侯适应力，并致力于实现人与自然和谐共生。

#2

NbS与城市气候韧性方案

城市气侯韧性关注的重点问题之一就是城市热岛效应，快速城市化导致土地利用与覆盖、材料与人为热排放导致热岛效应，显著增加能源与水资源使用、恶化空气质量、增加发病率与死亡率等。特别是晚上导致的死亡率和发病率可能会高于白天。NbS缓解热岛问题，成本效益高、环境友好、政治上可接受。如何利用最小的蓝绿空间面积与最优空间结构达到最佳的降温效应？构建气侯韧性城市关键科学问题？研究提出效率阈值的概念，即可用最小的绿地面积达到最好的降温效果。在全球不同气候背景下的城市研究，结论显示效率阈值在全球不同气侯背景城市下数值是不一样的，且水体大于绿地。针对同一维度带效率阈值进行研究，分析亚洲低维度包括香港、雅加达、高雄、吉隆坡、孟买、新加坡、台南七座城市，结果分为两类，一类是0.60ha，另外一个是0.95ha，分别表示部分城市TVoE在0.6 ha面积大小左右就可以最佳的降温效果，但是另一些城市则需要0.9 ha左右的面积大小才能达到最佳的降温效果。产生差异的因素在于前者与更高的植被归一化指数及较高背景温度相关，后者与更低的植被归一化指数及较低的背景温度相关。

进一步研究发现，城市所处的背景气象条件对绿色空间的降温效果具有显著影响。分别以降雨、湿度、风速等为例，研究背景气象条件在地中海、温带季风气候和以林地为主的绿色空间的冷岛效应呈现不同程度的相关性。总而言之，效率阈值是存在维度效应的，从低维到高维越来越低。比如说热带季风气候区河内，或者说吉隆坡、新加坡大概是一公顷左右，到我们温带季风气候区，亚热带季风气侯区（包括武汉）大概是0.6ha，北京大概是0.5ha，能达到有效的降温目的。

#3

NbS与城市健康韧性方案

自然与健康，从人类与自然分离到自然对人类健康福祉，NbS提供包括生理、心理与社会健康内的多重效益。研究NbS对于人类健康的影响效应。比如说作为老百姓，在武汉市的森林和城市绿地里面，要待多久是最好的，同时效益是最高的？我们同样提出了效益阈值的测定模型，可以准确定量居民生理健康效率和效益的阈值，这样就可以有效的给大家提供一些结果。目前的结论是，如果要达到稳定效益阈值的话大约需要10分钟，同时温度、湿度、风度、太阳辐射等气象因素会影响阈值的大小；同时我们提出来一种新的层级化的评估绿地暴露性模型（绿地暴露不平等指数（Greenspace Exposure Inequality Index，GEII）），用于评估居民绿地暴露的不平等性。GEII基于“可得性—可达性—吸引性”等级体系构建， 用于评估绿地暴露格局的差异。并在多个城市进行了运用。我们接下来进一步结合洛仑兹曲线与基尼系数准确定位绿地暴露不足的社区，为决策规划者提供有效工具。为精确定位绿地暴露不足地区提供方法工具，帮助决策者和规划者准确地识别弱势群体。以上海市为案例进行研究，上海市2012、2015、2018、2021绿地暴露不平等指数逐年下降。相较于传统绿地率、绿化率等指标，我们现在是从人的角度考虑规划的指标，可以更加科学地优化城市景观规划。

#4

总 结

NbS是与自然合作并增强自然以解决社会挑战的行动，也是其他成熟的基于自然的方法的伞概念（源概念），NbS可以有效进行气侯缓解与促进城市居民健康。NbS框架下降温效率阈值，可以有效将城市生态研究与规划相结合。基于逆向思维，首先构建区域热岛网络，然后定位关键廊道、斑块与节点来缓解区域热岛效应是环节区域热岛的重要方法。同时，保护原生森林生态系统与规划新的城市自然，是缓解热环境的重要措施。绿地的健康效益不仅要关注绿地供给本身，更需要在新形势下关注绿地布局，结合可获得性、可达性及可吸引三个指标组合的系统的层级化的绿地暴露评估框架（绿地暴露不平等指数），具有很强理论与实践价值。

供稿单位：武汉设计咨询集团有限公司

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