上海气候适应性分析丨弹性城市

      生态环境脆弱性是指现有社会的经济发展水平以及生产方式超过了生态环境的支撑能力，造成生态环境的退化。缓解生态环境脆弱性一方面可以通过改善生产技术转变经济发展方式降低对当地资源环境的依赖以及污染物的排放，另一方面可以通过靠外来资源、控制人口规模或者城市规模来降低对本地生态环境的影响。近年来，许多学者就上海的生态环境脆弱性进行了相关研究。从上海市整体的气候脆弱性上而言，王祥荣等（2012）的研究将上海分为五个脆弱区，通过将上海不同的地区区分为脆弱程度不同的区域，可以明确不同地区应该注重的灾害风险，从而采取更有针对性的措施应对上海的气候脆弱性[1]。

     上海由于人口集聚以及城市经济发展等原因，导致周边生态环境承载的压力较大，客观上使得上海的气候脆弱性加剧。为了保护以及有序开发生态环境，国家根据不同地区的自然环境特点，划分了不同的生态功能区，从而达到保护生态环境的目的。为了了解上海生态功能区在上海社会经济中承载的压力以及发挥的作用，鄢忠纯等（2007）对上海八个生态功能区开展了生态环境敏感性和生态服务功能重要性评价，研究认为黄浦江水源保护生态功能区是生态敏感最强的区域同时也是生态服务功能重要性最高的地区，而长兴岛的情况则相反[2]。曹建军等（2010）对上海生态环境敏感性的研究包含了上海市的所有地区，采用GIS分析技术，将上海按照敏感程度不同分为四类敏感区域，研究发现，就上海市的整体而言，中高度敏感区占比约56.99%，从分布规律来看，中心城区的敏感程度较低而城市外围的地区敏刚程度较高[3]。陈磊等（2012）对上海的社会脆弱性研究发现：上海中心城区的灾害脆弱性较低，而上海边缘地区的灾害社会脆弱性较高[4]。而这与曹建军等（2010）得出的上海生态敏感区分布的规律类似。

     生态环境不仅为一个地区的社会经济发展提供必要的环境支撑，也能够作为自然环境自我调节的手段。可见，保护生态环境、加强生态环境建设对于地区应对自然灾害的重要性。而这也反过来说明上海生态环境脆弱性以及敏感性是上海气候脆弱性的一个重要原因。

上海城市基础设施建设

     权瑞松（2014）对上海中心城区建筑暴雨内涝脆弱性进行了研究，认为在当前全球气候变化背景下，城市规模（包括经济规模和人口规模等）的不断扩大使得城市在面临暴雨内涝灾害风险的情况下更加严峻，研究发现：在暴雨内涝灾害来临后，仓库与旧式住宅的脆弱性程度最大[5]。从整个上海城市层面而言，不同地区的建筑脆弱性不同，卢湾、静安与黄浦区建筑的脆弱性程度较低，长宁、虹口、闸北建筑的脆弱性为中等，杨浦、普陀以及徐汇区建筑脆弱性程度最大 。而城市基础设施是保证一座城市能够正常进行社会经济活动的必要条件，它为企业、居民以及政府提供了必要的公共系统服务。气候变化会对一个国家或地区产生影响，通过对基础设施进行合理的规划，能够有效缓解气候变化对城市的不利影响，但是目前上海在城镇化过程中对气候变化的考虑不足，表现在：城镇发展规划忽视了应对气候变化方面的考虑，在城镇化过程中缺少对气候变化进行相应的论证研究，从而导致城镇基础设施不能有效应对气候变化所带来的气象灾害 [6]。

     当前，气候变化将会对上海产生洪涝灾害、风暴潮、海岸侵蚀以及极端天气增加等自然灾害，而如果需要降低这些自然灾害对上海的影响，上海需要在城市道路、城市排水系统、城市绿地、防洪堤以及滩涂湿地等方面加强建设。

     城市道路建设为城市交通提供了基础，在很大程度上反映了一座城市的现代化程度。完善的城市道路建设不仅能够解决城市拥堵的问题（降低货物运输以及居民出行的时间成本），还能够在灾害来临时迅速的转移人民群众以及财物，保证人民的生命财产安全。因此，城市道路的建设对于上海应对全球气候变化引发的自然灾害意义重大。下图显示了近年来上海的人均道路面积情况。

上海市人均道路面积（单位：平方米/人）

资料来源：历年《上海统计年鉴》

     2010-2014年，上海人均道路面积约为11.35平方米左右，尽管存在小幅波动，但是相对稳定。考虑到国外发达城市的情况后，上海还存在很大差距。以芝加哥为例，芝加哥人均道路面积为45.9平方米/人，约为上海的4倍[7]。

     城市排水系统是城市基础设施建设的重要内容，其对不同种类的水分别进行收集、输送、处理以及排放，从而达到对水资源合理利用的目的。此外，城市排水系统还承担着一个更加重要的任务，即在遭遇洪涝灾害的时候，能够迅速排除市内积水，避免对城市居民的生命财产安全造成威胁。城市排水系统主要由排水管网组成，一般认为，城市排水管网密度与城市排水系统的排水能力存在正相关关系。下表反映了上海近年来排水管网的发展情况。

 上海排水管网发展情况

资料来源：历年《上海统计年鉴》

     上海市对城市排水系统的基础设施建设给与了较大支持，在资金投入总量方面较大，城市排水管道长度、城市排水管道密度以及每万人拥有城市排水管道长度均呈现出逐年增加的态势。

     下表反映了2014年上海与全国主要发达城市排水管网的对比情况。从全国范围来看，上海市排水管道总长度处于领先地位，在国内几个主要发达城市中，上海的排水管道密度仅次于深圳，每万人拥有城市排水管道长度仅次于深圳和天津。

2014年上海与国内其他城市排水管网建设情况对比

资料来源：《中国城市统计年鉴2015》

     上述分析表明上海在全国范围内城市排水管网系统处于相对领先的地位，但是考虑到国际发达城市在城市排水管网的建设方面则不然。德国2007年排水管道总长度达到54.0723万千米，每万人拥有城市排水管道长度为61.6公里（按照居民人口数折算）[8]，并且德国在2002年城市排水管道密度平均就已经超过10公里/平方公里了[9]。因此，与国外发达国家相比，上海的城市排水能力仍显不足，排水管网建设还存在很大的提升空间。

     此外，上海的城市排水管道系统还存在问题，由于城市排水管道建设一般埋在地下，而这与各种地下基础设施存在冲突，尤其是上海市地区轨道交通系统，经常对排水管网的建设造成困扰，从而削弱了排水管网应有的排水能力，投资收益比率偏低。此外，上海的城市排水管道系统还存在问题，由于城市排水管道建设一般埋在地下，而这与各种地下基础设施存在冲突，尤其是上海市地区轨道交通系统，经常对排水管网的建设造成困扰，从而削弱了排水管网应有的排水能力，投资收益比率偏低。

     城市绿地包括公园、园林、道路绿化带等，不仅能够减弱噪音、净化空气，更加能够调节城市气候、防灾减灾，有效缓解全球气候变化对上海城市的影响。2010-2015年，上海在城市绿化覆盖率从38.2%增长到38.5%，增长幅度较小[10]。从全国范围内来看，2014年全国建成区绿化覆盖率可由下图表示。 

2014年上海与国内其他城市建成区绿化覆盖率对比

资料来源：中国城市统计年鉴2015》

     尽管目前上海市的绿化覆盖率略有增长，但是由上图可以发现，2014年在国内一线发达城市中，上海市的城市建成区绿地覆盖率偏低，不仅低于北京、广州、深圳，也低于天津以及青岛等地。

     在气候变化背景下，上海更加容易遭遇风暴潮、强降雨等极端天气，从而造成洪涝灾害，对上海的社会经济发展产生不利影响。而防洪堤能够有效防御洪水泛滥，避免洪涝灾害，从而保证居民正常生活、企业正常经营以及农业正常生产等社会经济活动。下表显示了2008-2014年上海防洪堤的发展情况。

上海防洪堤的发展情况

资料来源：历年《上海统计年鉴》

     从上表中的数据来看，上海的防洪堤长度2008-2010年有所下降，2011-2014年又开始增加，但增长速度较为缓慢。再考虑到人口方面的因素时，则并非如此。在2011-2013年期间，每万人拥有的防洪堤长度出现了一定程度的下降，表明上海对防洪堤这一应对气候变化的基础设施重视程度不足。此外，防洪堤长度仅是防洪基础设施完备性的一个方面，更加需要注重防洪堤的设计和建设标准，才能从根本上提高防洪堤应对气候变化的能力。

     滩涂湿地是生态系统的重要组成部分，是水域和陆域之间的缓冲地带。滩涂湿地不仅能够保护某一地区的生物多样性、净化环境、提供旅游景观等，更为重要的是，还能够调节当地气候以及在强降雨、洪涝灾害、风暴潮等自然灾害出现时，为城市提供有效缓冲。而考虑到上海的具体情况时，发现上海的湿地总面积319714公顷，占上海市面积的22.5%[11]。因此，充分发挥滩涂湿地的生态系统服务功能，能够缓解上海的气候脆弱性。

    尽管上海滩涂湿地对降低上海的生态环境脆弱性、应对气候变化意义重大，但是从上海城市发展的角度来看，上海的滩涂湿地保护工作仍显不足。

    随着上海城市化进程的推进，导致上海对土地利用的需求增加，而滩涂湿地作为上海潜在的土地资源，为上海增加土地供给提供了有利条件。上世纪50年代到2000年初，上海共围垦滩涂100余万亩[12]。上海滩涂湿地的主要利用方式是围垦造地，而这是导致上海滩涂发生变迁的主要原因。

资料来源：王敏等（2014）[13]

    上表反映了1953年到2000年上海滩涂湿地圈围情况，可以发现，1953年-2000年上海对滩涂湿地圈围的开发呈现出先慢后快的特点。主要原因在于前期对滩涂湿地的开发难度较小，围垦相对容易，而经过了一定时间之后，滩涂湿地的围垦相对较难，圈围速度逐渐下降。90年代末，上海土地需求增加，使得滩涂湿地的圈围速度加快。从上海开发滩涂湿地的行为可以发现上海在城市发展过程中注重经济效益而忽视自然资源生态系统的服务功能，造成湿地退化。

     因此，从上述城市道路、城市排水系统、城市绿地、防洪堤建设以及滩涂湿地等四方面城市基础设施建设的情况来看，上海主要基础设施建设均在稳步推进，但是推进速度较为缓慢，并且上海的基础设施只是在某些方面处于我国的领先地位，在一些方面如城市绿地（主要是建成区绿化覆盖率）还处于较低水平，同时与国际发达城市还存在很大的差距。此外，在气候变化的背景下，上海面临各种自然灾害（包括风暴潮、强降雨、海岸侵蚀、咸潮、海水倒灌、极端天气以及其它自然灾害）的风险急剧增加，上海城市基础设施建设的缺位将会导致上海应对气候变化的能力降低，进一步加剧了上海的气候脆弱性。

气候变化过程中上海面临的经济和社会系统的压力

     上海市是中国的金融经济中心之一，作为中国城市发展的代表，国民生产总值（GDP）在国内始终保持领先地位。上海拥有较为优越的港口条件，上海港2015年货物吞吐量占全国的6.3%。上海在社会经济发展过程中取得了卓越的成绩，同时也面临人口集聚、资源消耗以及环境污染等方面的压力，在全球气候变化背景下，上海的社会经济系统受到的潜在损失会更大，进一步加大了上海的气候脆弱性。

     上海市人口变化见图1，人口密度变化见图2。2008-2015年上海市常住人口有所增长，年均增长1.7%。2015年，上海市常住人口为2415.27万人，较上年下降0.4%，其中，外来常住人口981.65万人，占上海市常住人口的40.6%。从人口密度而言，2008-2015年期间，2008-2010年上海市人口密度增长较快，2010-2014年上海市人口密度持续小幅增长，而2014-2015年上海市人口密度则出现小幅下降。表明，目前上海市的常住人口处于高位水平，并且上海提出2020年人口不超过2500万人的控制目标，预计未来上海市的常住人口有可能会震荡小幅增长。当前，上海市的人口规模以及人口密度在全国城市范围内均位居前列，较多的人口以及较密的分布格局给城市资源供给、防灾减灾方面带来巨大的压力，而在气候变化背景下，加剧了上海的气候脆弱性。

图1 上海市人口变化（单位：万人）

资料来源：《上海市统计年鉴2015》、上海市统计公报2015

图2 上海市人口密度（单位：人/平方公里）

资料来源：《上海市统计年鉴2015》、上海市统计公报2015

     2008-2015年，上海市户籍人口预期寿命逐渐提高，女性高于男性，并且女性寿命增长的绝对量也高于男性。上海户籍人口预期寿命的提高一方面表明上海市人民生活水平较高，另一方面也增加了上海的养老压力。一定程度上反映了上海的人口老龄化问题，使得人口结构趋于脆弱。

上海市户籍人口预期寿命（岁）

资料来源：《上海市统计年鉴2015》、上海市统计公报2015

    随着人口数量的增加，经济规模的扩大，上海市在社会经济发展过程中对资源的依赖有所增加。主要从三个方面对上海市面临的资源压力进行分析，即人均道路面积、人均能源消费量以及用水量占供水量的比重（见下表）。

资料来源：  《上海市统计年鉴》、上海市统计公报2015

     从上表的数据来看，2008-2015年上海的人均能源消费量波动上涨。从用水的角度而言，上海市用水量占供水量的比重在2008-2010年期间呈逐年上涨的态势，而2010-2011年期间急剧下降，2011-2015年期间又逐渐上涨，表明上海市近年来用水总量相对于供水能力增加较快。从人均道路面积来看，上海在道路建设方面给与了较高的重视，到2015年，上海市人均道路面积为11.56平方米/人。

    本文主要从污染物的角度来考虑上海市发展过程中面临的环境压力。污染物主要包括废气、废水以及二氧化硫年日平均值等（见下表）。    

资料来源：历年《上海统计年鉴》、上海统计公报2015

     2008-2015年上海市工业废气排放呈现出先下降再上升再下降的趋势。2011年，工业废气排放总量达到最大值，为13692亿标立方米。2008-2015年上海市废水排放总量相对较为平稳，并未出现逐年增加或减少的趋势性变化。其中，2010年废水排放总量达到最大值，为24.82亿吨。2015年，上海市废水排放总量为22.41亿吨。

        此外，2008-2015年期间，二氧化硫年日平均值、二氧化氮年日均值以及可吸入颗粒物平均浓度均呈现出逐年下降的趋势。

注：本文改编自周冯琦等主编、社科文献出版社出版的《上海资源环境发展报告2017——弹性城市》，本篇报告根据其中《上海气候脆弱性分析》编写。内容有删减。

上海资源环境发展报告研创团队

主编 ：周冯琦 汤庆合 

主编助理 ：程进 

团队成员 ：刘新宇 陈宁 胡静 郭茹 嵇欣 刘召峰 曹莉萍 尚勇敏 张希栋 吴蒙