《自然》:衛星顯示全球受洪水威脅人口比例是此前預估十倍

2021年08月05日09:42

一項最新研究顯示,由於洪水發生頻率增加以及人口遷徙,新世紀以來,暴露在洪水威脅中的全球人口比例增加了近四分之一,這是此前科學家估算的10倍。這一增長趨勢預計會持續到2030年。

該研究於北京時間8月4日23時發表在國際頂尖學術期刊《Nature》上。該研究通訊作者為來自Cloud to Street(一個面向災害管理者和保險公司的全球洪水跟蹤和風險分析平台)的Beth Tellman,其他作者來自美國宇航局、Google、亞利桑那大學、哥倫比亞大學等單位。

論文表示,與其他環境災害相比,洪水影響的人數更多。由於氣候、土地利用、基礎設施和人口結構的變化,破壞性洪水的嚴重程度、持續時間和頻率都在增加。2000年至2019年,全球洪水損失估計為6510億美元。隨著洪水發生頻率和強度的增加,人們需要準確度量全球洪水暴露威脅,以此改進洪水適應政策,減少生命和經濟損失。

論文中,“洪水災害”指洪水的頻率和強度,“暴露”指已經或可能發生災害的人員、資產等,“脆弱性”指生命和財產損失等受到不利影響的傾向。

由於城市化、防洪基礎設施的發展,以及洪泛區居民點的增加,洪水發生的地點、程度以及受災人群正在發生變化。雖然此前研究已經估算過洪水暴露的威脅,但許多這類研究完全依賴於洪水災害模型。由於快速的人為變化、校準數據不足和地形數據質量差,這些模型具有較大不確定性。

本次研究則使用了衛星觀測數據。衛星可直接觀測洪水,解釋未能反映在洪水模型中的氣候、土地利用和基礎設施的變化。具體而言,研究人員利用空間解像度為250米的成像光譜儀解析大型、移動緩慢的洪水事件(但其對城市洪水的解析能力有限)。研究人員通過比較各國2015年和2000年觀察到的洪水暴露人口比例來估計暴露趨勢。由於人口數據的不確定性,用兩個數據集估計:全球人類住區層 (global human settlement layer)和高解像度定居層(high-resolution settlement layer)。然後,研究者使用全球洪水風險與圖像情景(Global Flood Risk with Image Scenarios)模型中的洪水災害範圍估計未來(2030年)洪水風險的變化。

“使用時空解像度較高的洪水衛星觀測數據將幫助政策製定者瞭解洪水影響在哪裡發生變化以及如何最好地適應,”BethTellman表示,“全球洪水數據庫可以提高全球和地方洪水模型和脆弱性評估的準確性,提高洪水適應措施的有效性,並加深我們對氣候、土地覆蓋變化和洪水如何相互作用的理解。”

利用衛星觀測數據,研究人員估算了2000年至2018年發生在169個國家的913次特大水災的洪水規模和人口暴露程度。此期間的洪水總淹沒面積為223萬平方公里,有2.55億至2.9億人直接受到洪水影響。大多數洪水事件由強降雨(751次)引起,其次為熱帶風暴或潮汐,然後是冰雪融化、大壩潰決。

在913次洪水事件中,398次發生在亞洲(其中,印度85次,中國52次),223次發生在美洲(美國98次),發生在非洲、歐洲、大洋洲的次數分別是143次、92次、57次。

2000年至2015年,易發洪水地區的人口增長加快。這15年里,全球總人口增加了18.6%,而洪水地區的人口增加了34.1%;洪水地區的人口數量增加了5800萬-8600萬(20%-24%),是洪水模型估算的1970年至2010年增加人數的10倍。

洪水風險增加的國家集中在亞洲和撒哈拉以南非洲。不過,數據表明斯里蘭卡受洪水影響的人口減少;長江流域受洪水影響的人口比例下降了7%。

研究估計,到2030年,氣候和人口變化將使遭受洪水侵襲的國家和地區從32個增至57個,預計將有更多人口暴露在洪水威脅中。出現“新”洪水風險的地方集中在歐洲和北美,其中阿曼和蘇丹的洪水風險增長幅度最大。

論文稱,洪水地區的人口增長主要是由於經濟發展以及人們向洪泛區的遷移。由於不透水地面的增加和氣候變化,洪泛區可能正在擴大。洪水風險的增加也源於歷史和政治,這些過程可能使在洪泛區定居成為弱勢群體的唯一選擇。

作者希望,這項研究給出的洪水風險上升證據能夠幫助指導至關重要的洪水適應決策,比如將人群重新安置到其他地方。

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