李妍君 何潔琳 秦川 莫偉華 莫建飛
(1.廣西壯族自治區(qū)氣候中心,廣西 南寧 530022; 2.廣西氣象科學(xué)研究所,廣西 南寧 530022)
人類社會(huì)主動(dòng)適應(yīng)氣候變化、制定適應(yīng)對策并實(shí)施,是減輕氣候變化的不利影響,降低自然和人類社會(huì)脆弱性的有效途徑[1]。開展城市氣候承載力的定量評價(jià)研究,可為城市建設(shè)應(yīng)對氣候變化提供科學(xué)依據(jù)。承載力的概念最早來源于力學(xué),聯(lián)合國教科文組織繼而將可持續(xù)的內(nèi)涵加入到承載力的定義中[2],后又被廣泛延伸應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,主要包括生態(tài)、人口、環(huán)境、城市承載力等[3-6]。近年來,由于氣候變化對全球的影響不斷加劇,氣候承載力的概念也被提出,目前研究還處于起步階段。國內(nèi)學(xué)者定義的氣候承載力,指在一定的時(shí)間和空間范圍內(nèi),氣候資源對社會(huì)經(jīng)濟(jì)某一領(lǐng)域乃至整個(gè)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的支撐能力,是社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與氣候系統(tǒng)之間互饋關(guān)系的反映[7-8]。氣候承載力本質(zhì)上是特定地區(qū)能夠承載一定的自然資源、人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的氣候本底條件,其內(nèi)涵不僅包括光、溫、水等氣候資源,還包括水資源、土地、環(huán)境和生態(tài)等資源容量[8]。城市是人類活動(dòng)的集中體現(xiàn)區(qū),受氣候環(huán)境影響也最大。目前對城市的氣候承載力研究,主要是通過構(gòu)建氣候承載力指標(biāo)體系、計(jì)算指標(biāo)和構(gòu)造函數(shù)來定量評價(jià)氣候承載力[8-10];或從熱污染承載力、空氣流通承載力和大氣污染承載力來定性討論氣候承載力[11]。也有學(xué)者研究氣候承載力的相近領(lǐng)域,例如城鎮(zhèn)化和氣候協(xié)調(diào)關(guān)系[12]、現(xiàn)有氣候資源可承載的人口數(shù)量[13]等。指標(biāo)體系和承載力指數(shù)結(jié)合方法簡便、直觀,可以涵蓋社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境系統(tǒng)中諸多要素,被應(yīng)用在很多承載力的定量評價(jià)中[8-10]。值得注意的是,絕大多數(shù)城市氣候承載力相關(guān)研究選取的研究對象都是平原地區(qū)的一二線城市,對經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后的山地城市關(guān)注不足,使得山地城市的氣候承載力研究仍存在空白。
廣西百色市位于中國大地形從平原向云貴高原過渡帶的右江流域,屬于典型山區(qū),與越南接壤,是國家氣候適應(yīng)型城市建設(shè)試點(diǎn)和重點(diǎn)開發(fā)開放試驗(yàn)區(qū),具有珠江上游重點(diǎn)林區(qū)和生態(tài)保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境資源優(yōu)勢。其城市化進(jìn)程將進(jìn)一步推進(jìn),而生態(tài)保護(hù)也不容忽視。全球變暖背景下,百色市氣候增暖、極端天氣氣候事件頻率增加[14],如何使百色在城市化發(fā)展中既能發(fā)展經(jīng)濟(jì),又能維護(hù)氣候環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的平衡,是一個(gè)重要命題。通過建立適合百色山地城市的評價(jià)體系,探討制約氣候承載力和威脅氣候系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素,可為山地城市的建設(shè)和發(fā)展提供應(yīng)對氣候變化的科學(xué)決策依據(jù)。本文根據(jù)百色市的氣候特點(diǎn)、實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,借鑒以上海為例的城市氣候承載力定量評價(jià)體系方法[8],構(gòu)建氣候承載力函數(shù),開展定量評價(jià)。
所用資料包括2000—2017年《廣西統(tǒng)計(jì)年鑒》社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、資源利用等統(tǒng)計(jì)資料。對于城市經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料有缺失的年份,選用前一年或前后兩年平均值代替,城市居民家庭恩格爾系數(shù)和能源消費(fèi)彈性系數(shù)均使用廣西統(tǒng)計(jì)值代替。百色國家氣象觀測站2000—2017年的逐日氣象觀測資料以及1981—2010年的氣候整編資料。根據(jù)逐日最高氣溫大于或等于35 ℃的日數(shù)統(tǒng)計(jì)高溫日數(shù)、日降水量達(dá)到或超過50 mm的日數(shù)統(tǒng)計(jì)暴雨日數(shù)、氣象干旱綜合指數(shù)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)[15]統(tǒng)計(jì)重旱以上日數(shù)。
結(jié)合百色市的氣候概況和社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況,參考文獻(xiàn)[8]的指標(biāo)體系構(gòu)建方法,本文構(gòu)建的百色城市氣候承載力的定量評價(jià)體系主要由氣候天然容量、極端氣候事件壓力、城市氣候壓力、城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力4個(gè)評價(jià)準(zhǔn)則層共25個(gè)指標(biāo)組成(圖1)。其中,氣候天然容量和極端氣候事件壓力屬于氣候自然影響因子,反映氣候的自然狀況;城市氣候壓力和城市協(xié)調(diào)能力則屬于人為影響因子,分別評價(jià)人為活動(dòng)應(yīng)對氣候變化的消極和積極作用。
圖1 城市氣候承載力評價(jià)體系結(jié)構(gòu)示意Fig.1 A chart of assessment system of urban climate carrying capacity
1.2.1 氣候天然容量準(zhǔn)則層
氣候天然容量準(zhǔn)則層主要反映當(dāng)?shù)氐臍夂蛸Y源概況。選取年降水量、年平均氣溫、年平均風(fēng)速、年日照時(shí)數(shù)4個(gè)基本氣候要素(圖2),與30 a(1981—2010年)平均的氣候基準(zhǔn)值比較,根據(jù)各要素偏離基準(zhǔn)值的綜合程度客觀評估該地區(qū)的氣候本底資源逐年變化。氣候天然容量指數(shù)(CNC)計(jì)算公式如下:
圖2 氣候自然影響因子評價(jià)準(zhǔn)則層結(jié)構(gòu)示意Fig.2 Hierarchical structure diagram for evaluation criteria of climatic impact factors
(1)
式(1)中,CNC指第j年的天然氣候容量指數(shù);fij為第j年第i項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值(i=1,2,3,…,n,n為評價(jià)指標(biāo)總數(shù);j=1,2,3,…,m,m為年份數(shù))。
標(biāo)準(zhǔn)化值fij的計(jì)算公式如下:
(2)
式(2)中,eij為指標(biāo)距平值(與氣候基準(zhǔn)值的偏差);σi為該指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差。
本文構(gòu)建的氣候天然容量指標(biāo)選取光、溫、水、風(fēng)的偏離平均態(tài)指標(biāo)用平均值法計(jì)算,側(cè)重于氣候態(tài)的評價(jià)。氣候天然容量偏離基準(zhǔn)值程度越高,表明當(dāng)年的氣候波動(dòng)越大,氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定性加大。
1.2.2 極端氣候事件壓力準(zhǔn)則層
極端氣候事件壓力準(zhǔn)則層可客觀衡量該地區(qū)發(fā)生的極端氣候事件對氣候系統(tǒng)造成的壓力,是對天然氣候容量的補(bǔ)充評價(jià)。根據(jù)百色市發(fā)生頻率較高的極端氣候事件[14],選取了高溫日數(shù)、重旱(及以上)日數(shù)、暴雨日數(shù)3個(gè)要素作為反映極端氣候事件壓力的指標(biāo)。
本文構(gòu)建的極端氣候事件壓力綜合評價(jià)指數(shù)計(jì)算使用基于熵權(quán)的綜合評判法[8,16-17],該方法根據(jù)某個(gè)指標(biāo)的離散程度來確定該指標(biāo)的權(quán)重,當(dāng)指標(biāo)的離散程度越大時(shí),指標(biāo)的權(quán)重越大,對最終綜合評判指數(shù)的影響也就越大。具體計(jì)算公式和步驟[8]如下:
首先將各指標(biāo)序列標(biāo)準(zhǔn)化,方法同式(2)。然后計(jì)算比重pij和常數(shù)項(xiàng)c,公式如下:
(3)
(4)
再計(jì)算信息效用值di:
(5)
最后確定某項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重Wi,公式如下:
(6)
極端氣候事件壓力綜合評價(jià)指數(shù)(ECI)計(jì)算公式如下:
(7)
式(3)—式(7)中,fi為第j年指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值。
本文的城市氣候壓力、城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力綜合評價(jià)指數(shù)均使用上述步驟計(jì)算,區(qū)別僅在于指標(biāo)的不同,標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算時(shí)基準(zhǔn)值取為2000年值,下文不再重復(fù)給出公式。
1.2.3 城市氣候壓力準(zhǔn)則層
城市氣候壓力準(zhǔn)則層由城市建設(shè)面積、道路面積、住房面積等13項(xiàng)指標(biāo)組成(表1),反映了城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)、能源消耗及人口增長等對氣候系統(tǒng)造成的壓力。城市氣候壓力準(zhǔn)則層的綜合評價(jià)指數(shù)(CCP)的計(jì)算方法與ECI的計(jì)算方法相同。
表1 人為影響因子準(zhǔn)則層指標(biāo)Table 1 Indicators for evaluation criteria of artificial impact factors
1.2.4 城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力準(zhǔn)則層
城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力客觀評價(jià)了城市在維持社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況下,社會(huì)經(jīng)濟(jì)支撐體系對適應(yīng)氣候系統(tǒng)、改善氣候系統(tǒng)脆弱性帶來的正向作用[8]。該準(zhǔn)則層由5項(xiàng)指標(biāo)組成(表1),綜合反映了城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、科技水平、生活環(huán)境的變化。城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力準(zhǔn)則層的綜合評價(jià)指數(shù)(CDA)的計(jì)算方法與ECI的計(jì)算方法相同。
1.2.5 氣候承載力的計(jì)算
借鑒文獻(xiàn)[8]的研究,根據(jù)氣候承載力的定義,并考慮增加極端氣候事件壓力的評價(jià),本文構(gòu)建的氣候承載力函數(shù)如下:
(8)
式(8)中,CCI為氣候承載力指數(shù);CNC為氣候天然容量指數(shù);ECI為極端氣候事件壓力指數(shù);CCP為城市氣候壓力指數(shù);CDA為城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力指數(shù)。
從構(gòu)造的函數(shù)可以看出,CCI反映了城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力與氣候天然容量、極端氣候事件壓力、城市氣候壓力間的平衡關(guān)系,CCI值越大,表明該地區(qū)的氣候承載力越強(qiáng),氣候系統(tǒng)越穩(wěn)定。影響CCI的4項(xiàng)評價(jià)指數(shù)中,僅城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力指數(shù)CDA是正向指數(shù),即CDA越大,氣候承載力CCI就越大;而CNC、CCP、ECI都是逆向指數(shù),它們的值越大,CCI越小。
CNC是客觀評價(jià)某地區(qū)氣候自然狀況的指標(biāo),反映了當(dāng)?shù)貧夂虻哪觌H自然波動(dòng)。CNC越小,越接近氣候平均態(tài),表明氣候狀態(tài)平穩(wěn),相應(yīng)的氣候承載力越大;反之,當(dāng)CNC越大,表明氣候出現(xiàn)了明顯的異常,氣候?yàn)?zāi)害的嚴(yán)重程度大。從圖3 可見,2000—2017年,百色市的CNC整體呈現(xiàn)年際變化的狀態(tài),數(shù)值為0.30—1.48,2008年出現(xiàn)最高值,2007年出現(xiàn)最低值。大多年份的CNC都小于1,表明百色市的氣候天然容量處于一個(gè)較穩(wěn)定狀態(tài)。CNC超過1的年份有5 a,高值的出現(xiàn)是由于2項(xiàng)以上的指標(biāo)出現(xiàn)偏高或偏低的異常值。如2008年的最高值主要是因?yàn)槟昶骄鶜鉁禺惓F秃湍杲邓科撸?015年高值的主要貢獻(xiàn)來自較高的年降水量(1534 mm),比氣候值偏多44%,是18 a中降水量最多的年份。年平均風(fēng)速和年日照時(shí)數(shù)與CNC的相關(guān)系數(shù)僅為-0.09和-0.08,對CNC的影響較小。從線性趨勢來看,CNC有緩慢上升的趨勢,但不顯著,反映氣候天然狀況正朝著異常狀態(tài)緩慢發(fā)展,氣候的風(fēng)險(xiǎn)有逐漸加大的可能。
圖3 2000—2017年百色市CNC和年平均氣溫、年降水量、年平均風(fēng)速、年日照時(shí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值Fig.3 Climate natural capacity index (CNC) and standardized values of annual-averaged temperature,annual precipitation,annual-averaged wind speed,and annual sunshine hours of Baise city from 2000 to 2017
綜上所述,百色市的CNC總體保持一個(gè)平穩(wěn)的自然氣候狀態(tài),但呈現(xiàn)明顯的年際波動(dòng)和緩慢上升趨勢,反映百色市的氣候天然容量在氣候變暖背景下,隨著降水、氣溫等氣候要素的異常變化極易造成波動(dòng),氣候脆弱性較大,氣候風(fēng)險(xiǎn)在緩慢增長。
ECI是一個(gè)逆向指數(shù),客觀評價(jià)主要極端氣候事件對氣候產(chǎn)生的負(fù)面影響。ECI越小,則該年氣候極端事件發(fā)生次數(shù)越少,程度越輕,對氣候承載力造成的壓力越小。2000—2017年,ECI的年際波動(dòng)劇烈(圖4),平均值為1.42,最高值為2.85(2009年),最低值為0.55(2013年)。ECI的權(quán)重系數(shù)采用基于熵權(quán)的綜合評判法,重旱以上日數(shù)對ECI的影響最大(相關(guān)系數(shù)為0.95,權(quán)重為0.73)。從變化趨勢來看,ECI的變化趨勢與重旱以上日數(shù)、高溫日數(shù)的變化基本一致。2009年百色重旱以上日數(shù)達(dá)到91 d,當(dāng)年ECI達(dá)到最高峰值;2013年,暴雨日數(shù)和高溫日數(shù)都接近2000—2017年的平均值,重旱以上日數(shù)偏少,僅2 d,因此ECI降到了最低值。由此可見,ECI指數(shù)對極端氣候事件頻率和強(qiáng)度的響應(yīng)敏感,干旱是影響ECI的關(guān)鍵氣候事件因子,對城市氣候系統(tǒng)的穩(wěn)定性有較大威脅。暴雨事件對ECI的影響不如干旱事件顯著,但當(dāng)其強(qiáng)度極強(qiáng)時(shí),同樣也會(huì)造成ECI的強(qiáng)烈波動(dòng),如2015年的ECI高值主要原因是暴雨日數(shù)的異常偏多。
圖4 2000—2017年百色市ECI和暴雨、高溫及重旱以上日數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值Fig.4 Extreme climate events index (ECI) and standardized values of number days of a rainstorm,high temperature,and severe drought in Baise city from 2000 to 2017
CCP是一個(gè)逆向指數(shù),客觀評價(jià)了城市的建設(shè)發(fā)展、人口增長、能源消耗等活動(dòng)對氣候產(chǎn)生的負(fù)面影響。CCP越小,表明城市的氣候壓力越小。21世紀(jì)以來,百色CCP呈現(xiàn)顯著上升的變化趨勢,2000—2012年CCP維持在1以下緩慢增長,2013年開始大幅增長,2017年達(dá)到峰值(3.55),此時(shí)CCP是2000年的9.6倍(圖5a)。分析指標(biāo)的變化可知,2013年的增長主要由于工業(yè)總產(chǎn)值增長到了前一年的4.4倍;2013—2016年的持續(xù)大幅增長是由于工業(yè)總產(chǎn)值和民用車輛擁有量的連年迅速增長;2017年CCP的突增則主要源于民用車輛數(shù)量的突增,當(dāng)年百色市的民用車輛數(shù)量已經(jīng)是2013年的24倍,2000年的152倍。2000—2017年,人均GDP、工業(yè)總產(chǎn)值、城市建設(shè)用地面積等指標(biāo)也逐年增長,反映了百色市高速的城市現(xiàn)代化進(jìn)程使得社會(huì)經(jīng)濟(jì)繁榮、人民生活水平提高,但這些人類活動(dòng)也給城市氣候系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。
圖5 2000—2017年百色市CCP和民用車輛擁有量、工業(yè)總產(chǎn)值標(biāo)準(zhǔn)化值(a)及各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重分布(b)Fig.5 Standardized values of city climate pressure index (CCP),civil vehicle ownership,the gross industrial output value in Baise city from 2000 to 2017(a)and weight distribution of CCP indicators (b)
比較各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重可以發(fā)現(xiàn),民用車輛擁有量(權(quán)重0.44)和工業(yè)總產(chǎn)值(權(quán)重0.27)這兩項(xiàng)指標(biāo)在18 a中對城市氣候壓力的增長起主導(dǎo)作用,其余的指標(biāo)權(quán)重均不足0.1(圖5b),表明百色市仍需要改變能源結(jié)構(gòu),降低工業(yè)污染,大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),以改變經(jīng)濟(jì)粗放的增長方式。此外,完善和發(fā)展公共交通,提倡綠色出行和環(huán)保節(jié)能也是降低百色市氣候壓力的有力措施。
CDA是一個(gè)正向指數(shù),客觀評價(jià)人類社會(huì)在保護(hù)和改善自然生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對氣候變化方面的能力,CDA越大,則該地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展能力越強(qiáng),城市氣候承載力越大。由圖6可見,百色市的CDA從2010年開始出現(xiàn)大幅增長,到2011年出現(xiàn)一個(gè)小高峰(1.05)后稍有回落,2016年又急劇攀升,2017年CDA達(dá)到最高峰值(3.91),以2000年為基準(zhǔn)年,百色的城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力在18 a中增長了23倍。CDA曲線的變化與環(huán)境保護(hù)投資及科技經(jīng)費(fèi)支出的變化基本吻合,2017年的CDA最高值相比2000年增長了近30倍,此時(shí)環(huán)保投資和科技經(jīng)費(fèi)支出比2000年已經(jīng)分別增長了511倍和75倍。由此可以看出,CDA值受人類社會(huì)管理政策的影響較大,近年來百色市政府在科技和環(huán)保方面的大力投資,取得了顯著的成效,是百色市CDA增長的主要原因。
圖6 2000—2017年百色市CDA和環(huán)境保護(hù)投資及科技經(jīng)費(fèi)支出標(biāo)準(zhǔn)化值Fig.6 Standardized values of city coordinated ability index (CDA),environmental protection investment,and technological expenditure in Baise city from 2000 to 2017
值得注意的是,由于前期百色市在科技和環(huán)保方面的投資很少,2007年后連年成倍加大投資才使得CDA猛烈增長,若要讓CDA長期維持在一個(gè)較高水平,綠地面積和第三產(chǎn)業(yè)比重也需要側(cè)重考慮,使得百色市的城市發(fā)展更為全面和合理。
根據(jù)式(8),CCI與城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力成正比,與天然氣候容量、極端氣候事件壓力和城市氣候壓力成反比,值越大,說明該地區(qū)氣候承載力越大,應(yīng)對氣候變化能力越強(qiáng)。百色市2000—2017年的氣候承載力整體呈現(xiàn)一種波動(dòng)上升的狀態(tài),其線性上升趨勢通過a=0.05的顯著性檢驗(yàn)(圖7)。相較于2000年而言,2017年百色的城市氣候承載力有了近7倍的提升,但波動(dòng)起伏較大。CCI值起伏原因與天然氣候容量指數(shù)CNC和極端氣候事件指數(shù)ECI的波動(dòng)有較大的關(guān)系,CCI波峰值分別出現(xiàn)在2001年、2005年、2010年、2013年、2017年,其中2017年為最高值(1.34);CCI波谷值出現(xiàn)在2000年、2004年、2009年、2015年,最低值為2004年(0.15)。CCI峰值年ECI或CNC的值較小,2017年出現(xiàn)最大值的原因是ECI小,CDA值高;反之,CCI波谷值年,即氣候承載力偏小的年份,都對應(yīng)著ECI值的峰值年份,或CNC值也較大。18 a中,只有2013年和2017年的CCI值大于1,表明這兩個(gè)年份的氣候承載力較大,社會(huì)經(jīng)濟(jì)和氣候狀況達(dá)到平衡發(fā)展。分析發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)年份的ECI是18 a間最小的。
可見,在本文構(gòu)建的城市氣候承載力評價(jià)體系中,城市氣候承載力對極端氣候事件壓力指數(shù)敏感性較大,極端氣候事件對氣候承載力影響至關(guān)重要。在人為影響因子中,雖然城市發(fā)展使得城市氣候壓力快速增加,但城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力的加強(qiáng)可以抵消一部分城市氣候壓力的影響,盡管這仍不足以抵消極端氣候事件和偏差氣候年景的影響。
(1)2000—2017年百色市的氣候承載力整體呈現(xiàn)一種波動(dòng)上升的狀態(tài),反映百色的城市建設(shè)與氣候之間的協(xié)調(diào)力增強(qiáng),城市建設(shè)發(fā)展仍有較大的氣候承載空間。組成氣候承載力的各指標(biāo)中,氣候天然容量呈現(xiàn)一種平穩(wěn)的波動(dòng)狀態(tài),說明百色市的氣候系統(tǒng)仍較穩(wěn)定,但具有一定的脆弱性;極端氣候事件壓力的年際波動(dòng)較大,亦造成氣候承載力的波動(dòng),說明極端天氣氣候事件頻率提高對于百色市氣候系統(tǒng)的穩(wěn)定性是較大的威脅;其中,極端干旱天氣是主要威脅因子。城市氣候壓力逐年增長,且增長的速率逐年增大,表明氣候變化對城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制作用越來越明顯;城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力逐年上升,且增長速率有超過城市氣候壓力的趨勢,說明百色市可持續(xù)發(fā)展的策略取得了較好的成效。
(2)本文的研究分析表明,閆勝軍等[8]構(gòu)建的城市氣候承載力評價(jià)體系,可以較好地客觀定量評價(jià)自然氣候因子和人為影響因子對城市發(fā)展的影響,并可根據(jù)不同城市的氣候特點(diǎn)及城市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等調(diào)整各準(zhǔn)則層指標(biāo),具有靈活性和適應(yīng)性,是一套科學(xué)且具有可操作性的評價(jià)體系。
(3)在本文對百色的實(shí)際評價(jià)應(yīng)用中,結(jié)合百色山區(qū)城市的氣候特點(diǎn)調(diào)整了反映氣候狀態(tài)的指標(biāo),增加極端氣候事件壓力指標(biāo),明確了影響百色城市氣候承載力的關(guān)鍵氣候事件,使得評價(jià)結(jié)果更全面。閆勝軍等[8]研究表明,2004—2014年上海的氣候承載力整體劣于基準(zhǔn)年值(2004年),受氣候天然容量的影響波動(dòng)較大。本文用相似的方法也得到百色市氣候承載力波動(dòng)與氣候天然容量和極端氣候事件壓力密切相關(guān)的結(jié)論,但得益于百色市城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力的快速增長及氣候條件的穩(wěn)定,21世紀(jì)以來百色市的氣候承載力狀況總體向好方向發(fā)展,這也許是經(jīng)濟(jì)相對落后的山區(qū)城市與發(fā)達(dá)大城市的氣候承載力差別。
(4)百色市的城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅速發(fā)展對氣候承載力是一柄雙刃劍:一方面,發(fā)展帶來的負(fù)面影響使得氣候壓力大幅增加;另一方面,經(jīng)濟(jì)增長也使城市應(yīng)對惡劣氣候的能力增強(qiáng),環(huán)保和科研經(jīng)費(fèi)的加大投入有助于生態(tài)環(huán)境保護(hù),提高應(yīng)對氣候自然災(zāi)害的能力。若要實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定提升百色市氣候承載力,需要改變現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提升第三產(chǎn)業(yè)比重,降低工業(yè)污染,轉(zhuǎn)變粗放的經(jīng)濟(jì)增長方式,提倡環(huán)保節(jié)能,建立綠色城市。在今后百色市城市的發(fā)展規(guī)劃中,提升氣候承載力和應(yīng)對氣候變化能力應(yīng)從提高防御自然災(zāi)害能力和城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力、降低城市氣候壓力著手,多管齊下,建立可持續(xù)發(fā)展的城市氣候生態(tài)系統(tǒng)。
(5)限于獲取的數(shù)據(jù)和資料,本研究的評價(jià)體系設(shè)計(jì)和計(jì)算上存在一定的限制和缺陷,例如氣候天然容量指標(biāo)的計(jì)算方法較為粗略,城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)未考慮通貨膨脹影響,評價(jià)指標(biāo)的選擇尚不能全面概括該方面發(fā)展情況等。另外,評價(jià)體系方法不能體現(xiàn)和深入分析氣候承載力的物理機(jī)制。氣候承載力的評價(jià)涉及非常復(fù)雜的氣候與社會(huì)發(fā)展的相互作用關(guān)系[2,7,18],包含了難以用指標(biāo)量化來確定影響強(qiáng)度閾值的影響因子,并非使用簡單理想化的數(shù)學(xué)運(yùn)算就可以得到準(zhǔn)確的評估結(jié)果。未來的研究應(yīng)深入思考?xì)夂虺休d力動(dòng)態(tài)變化的機(jī)理,進(jìn)一步修改和完善評價(jià)指標(biāo)體系和評價(jià)方法,以求更科學(xué)客觀地描述氣候承載力。