专家视点 | 全球气候变化背景下我国海洋灾害及其风险的特征

作者：齐庆华

构建国家海洋灾害防治体系亟须加强对海洋与陆地 (尤其是海岸带地区) 、大气和气候之间内在关联的系统研究, 深入理解全球气候变化对海洋灾害发生频率、强度和后果等的影响, 综合评估海洋灾害风险, 并基于对灾害系统和综合灾害风险管理的科学认知, 建立应急响应机制, 提高海洋领域科学应对气候变化和灾害风险的能力。

灾害防治即对灾害及其风险的防范和治理。除对已发生灾害的被动应对外, 更强调对灾害风险的主动应对。

1.致灾因子

致灾因子是引发灾害的自然或人为因素, 其强度和频率 (累积) 是决定其危害性和危险性的最重要指标。致灾因子的发生和发展具有确定性 (如前兆和重现) 、概率性 (如预测和预报) 和方向性 (如持续频发和急转) 。

致灾因子的极端特性体现其本身偏离均值、方差和统计分布等的状态, 更体现其时空密集度以及与其他致灾因子之间的相互联系和作用 (如链式触发、并发、群发、叠加和次生) , 共同决定其影响的范围和程度。应关注全球气候变化背景下致灾因子的突发性、急转性以及各致灾因子的联合放大效应, 还应关注孕灾环境的渐变、趋向、幅度、波动和突变等动态变化及其对致灾因子和承灾体的作用机制 (如诱发、加速和延缓) 。

2.承灾体

承灾体是受致灾因子影响的人类自身及其赖以生存和发展的自然环境、资源和生态以及社会经济等, 相对于灾害风险而言也可被称为承险体。

承灾体的暴露度是其受致灾因子影响的范围、数量、服务或价值, 致灾因子危害性和危险性的时空格局对暴露度起主要作用。承灾体的脆弱性是其对致灾因子影响的敏感程度和耐受能力, 主要包括易损性和恢复力。承灾体的暴露度和脆弱性同时受全球气候变化和社会经济发展状况的调控, 具有较强的动态性。尤其是经济发展、人口集中和财富积聚会提高暴露度和脆弱性, 而主动和有效的人为干预可降低暴露度和脆弱性。

3.灾害

灾害是致灾因子与承灾体的暴露度和脆弱性综合作用的结果, 由致灾阈值触发, 直接或间接导致承灾体结构和功能的破坏。致灾阈值是动态变化的, 并与致灾因子、承灾体的暴露度和脆弱性以及人为干预等密切相关, 涉及致灾因子危险性指标权重选择和阈值设定以及承灾体易损性和脆弱性曲线的构建和修正等, 是灾害风险研究的重要内容。

灾害系统是由多层次交叉的孕灾环境、相互作用的致灾因子和复杂多样的承灾体组成的有机整体, 具有开放性、非线性和动态性等特征。灾害科学建立在不同时空尺度和层次系列的灾害分类研究基础上。灾情是灾害发生后人员生命和财产以及资源环境等损失的数量或程度, 是灾害评价的重要基础信息。

4.灾害风险和管理

灾害风险是灾害发生的可能性和影响力, 主要包括灾害风险源 (致灾因子) 、风险载体 (承险体) 和人为干预等。灾害风险管理是为降低灾害风险, 对灾害风险进行监测、识别、量化标度、等级区划、模拟和评估, 变被动应对为主动应对, 以最小成本获得最优安全保障的科学管理体系, 是全球气候变化背景下防灾减灾发展的新趋向。灾害风险评估是灾害风险管理的核心工作和基础依据, 主要包括对致灾因子、承灾体、灾害致损、风险动态、应对策略和成本效益等的定量和精算分析以及客观评估和判断。

灾害风险管理是在增进对气候变化、灾害和灾害风险及其相互关系的科学认知的基础上进行的, 重点向应对综合灾种和降低灾害风险转变, 不断健全防灾减灾和救灾体制机制, 加强灾害损失评价以及风险规避和转移, 合理选择恢复和重建路径。应以提升自然和社会系统的适应效果为目的, 将其纳入应对气候变化的核心范畴。全球气候变化背景下的灾害风险管理更注重自然科学与社会经济科学的结合, 从全球和区域的角度, 针对全灾种、全过程、全方位、全社会和全要素, 体现主动、定量和综合等新特性。全球气候变化可能带来的影响为实现灾害风险管理目标增加了新挑战, 在很大程度上指导未来灾害风险管理的实践方向。

工业革命以来, 全球气候发生以变暖为主要特征的变化, 导致海水温度升高、海平面上升、海洋酸化和海洋灾害频发等连锁反应, 对海洋生态系统和海岸带地区社会经济造成前所未有的威胁, 气候与海洋之间的协同作用也进一步加剧相关的负面影响。此外, 海洋是极其重要的碳汇, 在全球碳循环的过程中发挥关键作用, 然而全球变暖引发的海水升温、变淡和酸化以及大气和海洋动力异常, 导致海洋的储碳能力可能正在降低。此外, 海草床、红树林和盐沼被认为是重要的海岸带“蓝碳”生态系统, 能有效吸收大气中的二氧化碳等温室气体, 是减缓全球气候变化 (增加碳汇) 的重要途径;然而全球气候变化造成的海水升温、海平面上升以及海洋灾害和极端天气气候事件的突发和频发, 对滨海湿地等关键生境以及重要、敏感和脆弱的海洋生态系统产生严重影响, 阻碍“蓝碳”生态系统发挥作用。

海洋灾害的致灾因子主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮、绿潮、海平面变化、海岸侵蚀和海水入侵等。我国拥有广阔的海域和漫长的海岸线, 沿海地区城市、人口和财富聚集, 对国家社会经济的发展发挥主导作用。我国是世界上受海洋灾害影响最严重的国家之一, 海洋灾害具有灾种多、分布广、频率高和损失大等特点。在全球气候变化的背景下, 我国沿海地区环境、灾害、生态和资源等相互依存和影响, 表现出明显的系统性、区域性和复合性特征。受海洋灾害危险性的影响, 承灾体的暴露度和脆弱性规模和类型也将发生深刻变化。

对我国沿海地区社会经济影响最严重的是风暴潮灾害, 对海洋环境和生物影响最严重的是赤潮灾害， 2000年以来这2种海洋灾害发生的频率显著提高, 且其演变与气候变化关系密切。随着我国海洋灾害风险管理水平的提高, 各类海洋灾害的损失总体呈明显下降的趋势, 但年均直接经济损失仍超过百亿元, 表明在全球气候变化影响下我国海洋灾害及其风险具有复杂多变性。如, 风暴潮是由强烈大气扰动引起的海面异常升高现象, 受气候变化导致的海平面上升、天文大潮和强台风等因素的影响, 风暴潮灾害在复杂的链式关系作用下会产生联合放大效应, 加之与社会和经济发展的耦合作用, 沿海地区会面临更大的风暴潮灾害风险。

尤其是在全球气候变化背景下, 我国近海海水升温和海平面上升等孕灾环境变化显著，海洋灾害的成灾机理、生发规律、时空格局和致损程度均呈现新的特征, 海洋灾害和极端天气气候事件等可能出现频发、强度加大 (如巨灾) 以及群发性和持续性增强等极端特征。同时, 随着全球变暖, 海洋灾害的性质、方向和频次等演变的不确定性将明显加大, 突发和急转等非平稳性以及各灾种链式触发、并发和叠加等联合致灾的危险性将增强, 灾害风险的难以预见性日益突出。海洋灾害出现的新趋势和新特征对全球气候变化背景下的海洋灾害防治提出新的挑战, 应尤其加强综合灾害风险评估和重大灾害应对。