【導讀】7月30日凌晨，北京大部分地區(qū)出現(xiàn)強降雨，迎來入汛最強一輪降雨天氣。在湖南湘潭縣，強降水更是引發(fā)了決堤險情。根據(jù)中央氣象臺消息，預計未來三天，云南、廣西、重慶、四川、京津冀及東北等地區(qū)有暴雨災害風險，各地已啟動防汛抗洪救災工作部署。放眼全球，近年來自然災害頻發(fā)，尤其是與氣候變化有關(guān)的災害數(shù)量顯著增加，這對日常生活和宏觀決策都產(chǎn)生了深遠的影響。那么，氣候變化是如何影響自然災害的呢？面對這些由氣候變化引發(fā)的災害風險，我們又該如何應對呢？
本文指出，氣候變化正在使災害呈現(xiàn)出新的特點和趨勢。由于人類活動的影響，全球氣候正在以前所未有的速度變暖。地表平均氣溫、沿海海平面、多年凍土活動層厚度等氣候變化指標均創(chuàng)下了歷史新高。隨之而來的是高溫、強降水等極端天氣事件的頻率和強度都在增加，這使得災害的發(fā)生也呈現(xiàn)出新的趨勢。
對此，本文進一步分析了自然災害在多個方面的新變化規(guī)律，包括強度、頻率、持續(xù)時間、觸發(fā)時間和位置、規(guī)模及影響范圍等。研究發(fā)現(xiàn)，全球和區(qū)域性氣候系統(tǒng)正在發(fā)生劇烈變化，巨災變得更加頻繁，不同災害之間的相互作用也在加強，災害的復合風險和級聯(lián)風險顯著增加。盡管全球氣候變化相關(guān)災害效應的研究取得了一些進展，但仍存在不少局限性。
本文原載《科學通報》2024年第2期，原題目《氣候變化的災害效應與科學挑戰(zhàn)》。受篇幅所限，僅節(jié)選部分內(nèi)容，注釋從略。僅代表作者觀點，供讀者參考。
氣候變化的災害效應與科學挑戰(zhàn)
氣候變化在地球系統(tǒng)各個圈層，包括大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈和冰凍圈，均有跡可循；各圈層的相互作用共同影響著氣候系統(tǒng)的變化（圖1）。自然災害是地球系統(tǒng)各圈層相互作用最劇烈的一種表現(xiàn)，對人類社會有著深遠的影響。在外營力氣候變化驅(qū)動下多圈層相互作用加強，所引發(fā)的地球表生災變過程表現(xiàn)出多介質(zhì)多過程復合疊加、多災種衍生鏈生的特點，災害風險與破壞程度愈加顯著。
圖1：氣候變化下五大圈層相互作用和災害效應
在內(nèi)動力地震與外營力強降雨的共同作用下，2022年9月上旬，四川省甘孜州瀘定縣遭遇地震與震后山洪泥石流，造成近百人遇難。氣候變暖與異常天氣共同作用于陡峭且易斷裂的地形和地質(zhì)條件下，導致2021年2月7日發(fā)生了印度杰莫利地區(qū)的高位冰-巖崩塌事件，引發(fā)了大規(guī)模泥石流，致使下游兩處水電站遭到破壞，至少150人遇難。全球變暖加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，2021年7月中旬，臺風“煙花”和異常西太平洋副熱帶高壓的共同影響，以及太行山地形對水汽的阻擋作用，造成鄭州“7·20”特大暴雨災害，并引起城市內(nèi)澇、山洪、滑坡等次生災害，導致1478.6萬人受災，因災死亡失蹤398人。
近年來，不同類型巨災頻發(fā)，與氣候變化相關(guān)自然災害的數(shù)量激增是造成災害總數(shù)上升的主要原因，嚴重威脅了人民的生命財產(chǎn)和居住環(huán)境安全。氣候變化導致災害出現(xiàn)新特點與新趨勢。人類活動致使全球氣候以前所未有的速度變暖，地表平均氣溫、沿海海平面、多年凍土活動層厚度等多項氣候變化指標打破了歷史觀測紀錄，高溫、強降水等極端天氣氣候事件的頻率與強度均在增高，氣候變化導致災害也呈現(xiàn)出新特點與新趨勢。
氣候變化對災害的影響主要反映在5個方面。（1）強度：如每年1%的沿海風暴增加會導致年最高溫度和洪水水位顯著上升；（2）頻率：強降雪、龍卷風、洪水等災害的發(fā)生次數(shù)明顯增加；（3）持續(xù)時間：高溫日數(shù)增加、連續(xù)干旱時間延長、熱帶氣旋駐足時間延長等；（4）觸發(fā)時間：春季霜凍提前，季節(jié)性降雨延遲、融雪洪水提前等；（5）規(guī)?；蛴绊懛秶汉Ｑ鬅崂撕蜔釒庑?guī)模擴大，暴雨洪澇影響范圍擴張等。
再者，全球和區(qū)域性氣候系統(tǒng)發(fā)生劇烈變化，巨災更加頻繁，不同災害間的相互作用加強，災害復合風險和級聯(lián)風險顯著增加。例如，2010年5月，熱帶風暴阿加莎侵襲危地馬拉，造成該地區(qū)大范圍強降雨，雨水下滲并溶解地下巖層，造成大范圍沉洞坍塌；同期，帕卡亞火山爆發(fā)，火山灰和碎片覆蓋了危地馬拉大部分地區(qū)，阻塞了排水管道，增加了熱帶風暴期間的洪水強度，同時形成大范圍火山泥流，導致多人遇難。此類復合災害突發(fā)性強，規(guī)律不清，觸發(fā)因子不明，難以有效預測。
近年來，氣候變化災害效應研究取得了新進展，但仍存在很大局限性。氣候變化的災害效應一直是學術(shù)界非常關(guān)注的科學問題，相關(guān)研究可以追溯到20世紀90年代初，研究主要聚焦于識別氣候變化對災害的影響。近年來，該方向側(cè)重于開發(fā)預測模型和風險管理策略，以便更好地準備和應對氣候變化條件下自然災害的新變化，提出更好的適應性措施，減少災害風險。
但目前對氣候變化的災害效應認識依然有很多不足，跨圈層多因子耦合作用下，極端天氣、強震、人類活動等巨型災害及復合鏈生災害的形成、演化與防治研究仍是防災減災學科的前沿；對內(nèi)外動力耦合驅(qū)動下的臺風、海嘯、山洪泥石流、冰湖潰決與滑坡等自然災害的物理機制和過程認識不明，難以定量分析氣候變化的災害效應、減少復雜因素作用下災害風險預測的不確定性。
這些防災減災研究的不足，嚴重制約了自然災害風險理論和風險防控技術(shù)的發(fā)展。因此，亟須系統(tǒng)地認識氣候變化對自然災害的影響機理、自然災害對氣候變化的響應特點，實現(xiàn)氣候變化下自然災害高精度預測與有效應對，減少自然災害損失，保護人民的生命和財產(chǎn)安全，幫助社會規(guī)劃氣候變化適應性措施，減少氣候變化下災害對社會發(fā)展的不利影響。
▍近年來氣候變化對自然災害的影響
（一）氣候變化的致災特點
近年來全球顯著升溫的異常態(tài)勢，超出了過去數(shù)百年、數(shù)千年的氣候系統(tǒng)自然變率。相較1850~1900年，2001~2020年的平均表面溫度升高0.99°C；其中陸面增溫1.47°C，海面溫度升高0.79°C。冰川消融加劇，相對1979~1988年，2010~2019年北極海冰面積9月（3月）減小了40%（10%）左右。高山區(qū)雪線上移，凍土退化嚴重。2002~2014年間全球平均海平面上升2.74±0.58mm/a，其中海溫升高造成的熱膨脹貢獻為1.38±0.16mm/a；冰蓋和冰川的貢獻約為1.37±0.09mm/a。20世紀下半葉，海溫變化造成北半球的大部分熱帶風暴路徑發(fā)生了極向移動，強度有所增加，但頻率有所下降；風暴潮高度變化，極端海平面聚集升高，海岸洪水風險增加30%以上。
此外，變暖導致氣候波動性變大，造成水循環(huán)加速，水的再分配過程偏向極端化，干（濕）季更干（濕），時空差異均有增加的趨勢，極端降雨頻次與降雨強度均明顯增加，多地出現(xiàn)新的天氣與氣候特征。有記錄以來，極端干旱的非洲撒哈拉沙漠區(qū)域鮮有降雪事件，而2016年以來卻發(fā)生多次強降雪過程。其中，2018年降雪量超過40mm；2021年底遭遇極端天氣，不僅觀測到了降雪，部分地區(qū)還遭遇了強降雨，甚至是冰雹天氣。在目前全球平均增暖~1.1°C的現(xiàn)狀下，十年一遇的極端高溫事件頻率將增加2.8倍，強度增加1.2°C；十年一遇極端降水事件頻率增加1.3倍，強度增加6.7%；十年一遇干旱事件（如農(nóng)業(yè)干旱、生態(tài)干旱等）頻率增加1.7倍，干旱指數(shù)增加0.3。研究表明，在更溫暖和濕潤的條件下，風化破裂會加速。任何與風化有關(guān)的系統(tǒng)，如地球的碳循環(huán)、表面侵蝕或生物過程，在更溫暖和更濕潤的氣候下都存在加速巖石破裂過程的影響，有利于增加高山區(qū)山地災害物源條件。
同時，控制大氣波動的環(huán)流背景場也發(fā)生明顯變化，其中自20世紀80年代以來，北半球哈得來環(huán)流延伸，會使沃克環(huán)流位置和強度均有很大變化，并進一步導致極端厄爾尼諾厄爾尼諾事件加強。而已有研究指出，極端厄爾尼諾事件會引起包括中國在內(nèi)多數(shù)區(qū)域的暴雨、洪澇等自然災害的發(fā)生。也有研究發(fā)現(xiàn)，氣候變暖使北大西洋經(jīng)向環(huán)流減弱，北大西洋瞬變波的強迫作用減弱，中高緯西風加速減弱，最終導致青藏高原等地區(qū)的極端降水事件增加。21世紀，東亞季風與南亞季風等季風系統(tǒng)可能有顯著增強的趨勢，而季風增強與西風減弱的協(xié)同作用有助于高亞洲山區(qū)局部強降水成?？傊?，氣候變暖使得地球系統(tǒng)各圈層環(huán)境向易于成災的趨勢演化，自然災害風險顯著增加。
（二）氣候變化背景下自然災害活動特征
盡管不同自然災害的形成條件和主要驅(qū)動力具有明顯差異，但總體可分為3種類型：熱力主導、重力主導以及水力主導。受高溫或高熱力梯度驅(qū)動的高溫熱浪、熱帶氣旋、龍卷風、火災等是常見的熱力主導型災害。重力主導型災害多為地勢落差較大的山地災害，如崩塌、雪崩、滑坡、泥石流等；由海底運動造成的海嘯也屬于重力型災害。干旱、區(qū)域洪水、海平面升高等災害主要由于水力條件變化引起的。而在圈層相互作用下，部分災種受多種作用力共同驅(qū)動，如山洪形成時，重力和水力都是必要條件。此外，不同自然災害活動具有顯著的時空尺度差異（圖2），其中重力主導型以小尺度、短時災害為主，但是暴發(fā)突然、破壞力強；水力主導型災害時空跨度相對較大，影響范圍廣。氣候快速變暖造成大多數(shù)災害的孕災時間縮短，災害活動特征發(fā)生明顯變化。
圖2：自然災害的主要類型與其時空尺度特征
升溫導致全球高溫熱浪事件頻發(fā)，白天和夜間復合高溫熱浪事件的影響顯著上升。2020年，Wang等人指出，1960~2012年，北半球夏季復合熱浪事件頻率和強度均顯著增長，分別為~1.03d/10a和~0.28°C/10a。同時，風暴潮、臺風等極端海洋氣候事件發(fā)生頻率增多，強度加大。1982年以來，全球范圍內(nèi)海洋熱浪的發(fā)生頻率增加了1倍，且范圍更廣，持續(xù)時間更長；近30年占全球70%的弱臺風無論在全球尺度還是海盆尺度上也出現(xiàn)明顯的增強趨勢。在沿海居民優(yōu)先居住的低海拔平坦區(qū)，海平面上升速度將比全球平均速度快4倍，復合型洪水風險明顯上升。
同時，水循環(huán)的加速也加劇了全球旱澇時空分布的極端化，使得雨季的降水變得更多，旱季的干旱會更為嚴重；同時，旱澇/澇旱急轉(zhuǎn)事件的歷時、烈度和強度呈增加趨勢。區(qū)域旱澇災害時空分布甚至出現(xiàn)新態(tài)勢。美國西部的水資源高度依賴融雪徑流，但該地區(qū)春季雪旱災害的概率從1985年的20%上升到2016年的40%。中國西北干旱半干旱區(qū)，在極端降水增加與融雪徑流加劇的雙重作用下，近年來洪水災害頻發(fā)，例如2002年塔克拉瑪干沙漠洪災、2012年吐魯番洪災、2017年塔里木河等區(qū)域?qū)掖伟l(fā)生沙漠洪水災害，2021年7月中旬，塔克拉瑪干沙漠北緣受洪水襲擊，淹沒面積達300多平方公里，影響嚴重。而2022年長江流域出現(xiàn)旱澇并存的局面：汛期長江上游降水偏多，區(qū)域性洪澇頻發(fā)；而中下游降水偏少，旱情嚴重。旱澇新特征主控因子不明，顯著增加了相關(guān)災害預測難度。
海拔依賴性增溫的高山區(qū)以及熱島效應顯著的城市區(qū)對氣候變暖的響應均存在明顯的放大效應。其中，冰凍圈的退化改變了高山區(qū)水文地質(zhì)條件和地表孕災環(huán)境，加劇了以重力主導的山地災害的頻率、規(guī)模和復雜性；災害活動總體空間特征具有高強度與高頻性、突發(fā)性、季節(jié)性、群發(fā)性、周期性等特征。而城市的三維幾何結(jié)構(gòu)不利于熱量散發(fā)，以及人為熱量的釋放，使得城市高溫日數(shù)增加、熱浪頻次增加；熱島效應對一些超大城市的升溫貢獻更為顯著，其中城市化對中國東部城市高溫熱浪的貢獻可以達到30%~50%。城市熱島效應導致大氣更不穩(wěn)定、垂直上升和水汽輻合運動加強，導致在過去30年來，城市短歷時極端強降水增加35%，增幅比周邊郊區(qū)高3倍以上。城市下墊面硬化造成滲透能力減弱，徑流增強，城市洪水風險增大。城市化不僅使洪水峰值明顯升高，也縮短了洪水事件中洪峰出現(xiàn)的時間；同時，城市化也使山洪影響范圍與洪泛區(qū)面積明顯擴張。
▍自然災害風險演化未來發(fā)展趨勢
（一）孕災環(huán)境未來趨勢與影響估計
若不執(zhí)行大規(guī)模溫室氣體減排措施，預計增暖將在全球和區(qū)域范圍內(nèi)快速加劇，同時引起熱力、水力、重力（地貌改變造成的局地位能變化）等孕災條件的變化。有研究指出，在當前排放延續(xù)情景下，2100年北半球夏季復合高溫熱浪事件頻率預計將比2012年增加8倍，強度也將是現(xiàn)在的3倍以上。自2000年起，北半球高山區(qū)，如落基山脈和青藏高原的最大雪水當量預計21世紀末減少量將是歷史基準線的4倍。21世紀末，積雪覆蓋減少，預計將使其周邊區(qū)域的雪旱災害頻率增加2倍以上；全球陸地上的年降水量在SSP1-1.9。低排放情景下預計將增加2.4%，而在SSP5-8.5高排放情景下為8.3%（0.9%~12.9%），歐洲和北美洲等部分區(qū)域強熱帶風暴的強度預計將是目前的3倍以上。2015年，Winsemius等人指出，21世紀末洪水災害風險預計將增加20倍，尤其是在東南亞和非洲地區(qū)。未來海洋和大部分陸地區(qū)域的蒸發(fā)量均將增加；蒸發(fā)量的增加將使地中海、北美西南部、非洲南部、南美西南部和澳大利亞西南部的土壤水分減少，干旱風險增加。預計到21世紀末，干旱區(qū)將擴張至全球陸地面積的50%~56%。
再者，變暖促使氣候系統(tǒng)中的多個要素加速接近突變點，將造成巨大的災害風險：全球增溫1.5~3°C時，格陵蘭冰蓋融化消失，會造成海平面溫度升高2~7m；平均增溫3~5°C時，西南極冰蓋消融，將造成海平面上升5m。這些均可能導致沿海海洋與城市巨災發(fā)生，直接威脅沿海地帶人居環(huán)境。全球增溫3.5~5°C時，亞馬遜熱帶雨林大范圍毀滅，直接導致大范圍生態(tài)損失災害。升溫4~6°C時，北部凍土快速消融，會釋放CH4和CO2等溫室氣體，進一步加劇氣候變化的幅度。此外，印度地區(qū)局地升溫達到0.5°C時，就會引起印度季風快速突變減弱，造成區(qū)域降水減少，特大干旱災害的頻率與幅度增加。因此，掌握氣候變化規(guī)律、合理節(jié)能減排，是有效應對氣候變化災害風險的前提。
（二）暴露度和脆弱性的變化增加多數(shù)區(qū)域災害未來風險概率
氣候變化直接導致致災因子危險性不斷增加，并且全球化帶來的人口增長、城市化、土地利用變化等社會因素也逐步影響災害風險的暴露度、脆弱性和危害。隨著全球人口不斷增長和城市化進程的加速，越來越多的人口將生活在自然災害易發(fā)區(qū)域。這意味著即使災害的概率沒有增加，由于人口密度和城市化程度的增加，災害帶來的損失也將更加嚴重。此情景下易受影響的地區(qū)包括人口稠密的城市和近海沿線的城市等。而氣候變暖放大效應顯著的高寒山區(qū)，冰川與雪蓋面積減少、水利工程擴張、旅游業(yè)快速發(fā)展等變化導致山區(qū)災害暴露度和脆弱性均有明顯上升。
此外，隨著人類活動的不斷擴張，土地利用方式也發(fā)生了變化，包括林地開墾、耕地擴張、水資源過度開發(fā)等。這些變化可能會導致生態(tài)系統(tǒng)的破壞和自然災害的加劇。例如，森林開墾和過度采伐會導致土地侵蝕和滑坡，耕地擴張和水資源過度開發(fā)可能導致干旱和水災等。此情景下易受影響的地區(qū)包括經(jīng)濟發(fā)展較快、土地利用變化明顯的地區(qū)。
值得注意的是，未來災害風險變化的程度和趨勢也具有顯著區(qū)域性差異。有研究指出，氣候波動造成的社會脆弱性增大在發(fā)展中國家表現(xiàn)比較突出，尤其在孟加拉國、印度尼西亞和非洲等國家。此外，隨著氣候變化導致海平面上升，風暴潮和海嘯等災害風險增加，沿海城市和島嶼等低洼區(qū)域的災害風險更大；高溫與干旱共同影響下，未來森林火災風險增加，其中在北美洲和歐洲等區(qū)域的風險較高；而冰凍圈融化消融造成的山體滑坡、冰巖崩、雪崩等的災害風險在高山區(qū)更為突出。由于自然災害風險受多因素的影響，風險等級取決于未來溫升水平、脆弱性、暴露度、社會經(jīng)濟發(fā)展水平和適應措施，針對未來災害風險的定量化預估存在很大不確定性，應對氣候變化的災害風險仍具有極大的挑戰(zhàn)。
▍應對氣候變化災害風險的科學挑戰(zhàn)
氣候變化本身的復雜性，與其造成的自然災害新特征、新趨勢以及復合與鏈生災害風險的升高，使自然災害預測預警和風險預估的難度極大，為全球應對氣候變化災害風險帶來新的科學挑戰(zhàn)，如圖3和表1所示，主要包括以下幾方面內(nèi)容。
圖3：多圈層作用下氣候變化的災害效應與應對其風險的科學挑戰(zhàn)
表1：應對氣候變化災害風險的科學挑戰(zhàn)及其關(guān)鍵因素與核心應對方案
（一）氣候變化驅(qū)動的圈層相互作用和內(nèi)外動力耦合致災機制
固體地球內(nèi)部運動（內(nèi)動力作用）導致的物質(zhì)交換和能量傳輸，可以改變地表溫度，并將地球內(nèi)部的碳、氮等物質(zhì)帶至海洋圈和大氣圈中，對氣候系統(tǒng)起到一定的調(diào)節(jié)作用。而全球變暖導致水循環(huán)和碳循環(huán)等過程加速，各圈層相互作用加強，在內(nèi)外動力共同作用下，小規(guī)模、大影響的極端事件與其復合事件增多。因此，在圈層相互作用下，揭示內(nèi)外動力耦合孕災、成災、致災機理是預測防范重大災害風險的基礎(chǔ)和亟待解決的前沿科學問題。內(nèi)、外動力均具有長期累積與瞬時強擾動的時間耦合特征，而兩者的空間耦合更是加速了地質(zhì)體穩(wěn)定性演變。但目前對構(gòu)造作用-地形急變-氣候變化綜合作用下孕災環(huán)境的演化及其對地表災害驅(qū)動的定量關(guān)系仍認識不清，對宏觀（區(qū)域）、中觀（坡體）和微觀（巖土體）多尺度融通的難題仍有待破解。
（二）跨時空尺度災害發(fā)育規(guī)律
氣候變化促使孕災環(huán)境易于成災，自然災害發(fā)育特征的時空尺度變化增大，部分自然災害的孕災機制與形成規(guī)律發(fā)生改變。然而，由于氣象的高度變異性、物理上的不可接近性以及地球圈層之間復雜的相互作用，疊加多尺度氣候系統(tǒng)擾動，觸發(fā)災害的關(guān)鍵參數(shù)及其閾值難以確定，定量關(guān)系不明確，限制了對自然災害形成與演化的認識及預報。此外，在氣候變化-自然災害研究中，氣候變量降尺度到災害時空尺度的過程中存在諸多不確定性，不僅局地短臨災害性天氣事件預報困難，而且目前空間大尺度長期氣候預測精度仍滿足不了自然災害演化研究和應用的需求。不同致災因子時空關(guān)聯(lián)度與規(guī)律不清，進一步影響不同災害在時間上的群聚和空間上的群發(fā)機制與特征。因此，打通不同尺度空間關(guān)隘和時間隧道，揭示復雜下墊面陸-氣耦合系統(tǒng)變化規(guī)律及其災害效應，深化認識跨時空尺度災害發(fā)育規(guī)律，也是未來關(guān)鍵科學挑戰(zhàn)之一。
（三）極端事件信息感知與數(shù)據(jù)驅(qū)動的風險判識
極端災害事件是一類特殊的非常規(guī)突發(fā)事件，其態(tài)勢演化是應急救災的首要問題。從概率的角度來講，極端災害事件屬于小概率事件，但其造成的破壞和損失往往非常嚴重。其中，“黑天鵝”事件樣本量少，影響因子不明，關(guān)鍵信息無法感知；“灰犀?！笔录狈ν晟菩畔⒔y(tǒng)計，量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)換機制和突變因子難以確定。由于極端災害事件信息高度缺失、時滯和失真，確定極端災害目前處于什么狀態(tài)、未來將如何演化等問題是制約極端災害事件風險預測的關(guān)鍵科學問題。極端災害風險事件預測問題應以極端災害威脅的承災體功能屬性作為研究目標，深入分析極端災害事件的形成、演化及致災機制。并在此基礎(chǔ)上，采用貝葉斯極值理論進行建模，定量刻畫極端災害風險事件與特征因素的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以實現(xiàn)時域上潛在極端災害風險事件預測以及空間上同類型極端災害風險事件預測的目的。
（四）災害動力學與風險演化規(guī)律
主導氣候變化的物理系統(tǒng)是一類高度非線性的動力系統(tǒng)，其在外力的微擾作用下常演化出難以控制的混沌效應。從宏觀角度看，氣候系統(tǒng)的混沌效應表現(xiàn)出極強的內(nèi)稟隨機特性，從而使得由氣候變化誘導的災害風險預測具有明顯的不確定性。并且人類對氣候系統(tǒng)的外在隨機干擾越大，人類所面臨的災害風險就越高，災害風險預測的不確定性更加突出。目前，災害動力學系統(tǒng)主要以確定論為指導進行構(gòu)建，并已取得了很大的進步。但是復雜多項介質(zhì)多場耦合災害的多物理過程解耦難度大，同時其多界面特征阻礙災害運動和結(jié)構(gòu)信息的獲取，導致以確定論構(gòu)建起來的災害動力學理論難以考慮多項-多場-多介質(zhì)耦合作用下災害形成、演化及致災過程中的不確定因素。因此如何定量描述災害風險的隨機成分和預測的不確定性仍然是災害動力學發(fā)展的一個科學瓶頸。
（五）災害風險管理與韌性社會構(gòu)建
災害風險系統(tǒng)是復雜的，孕災、致災和成災要素相互聯(lián)系、相互依賴并相互影響。全球化使得氣候變化驅(qū)使下的災害風險通過社會、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)傳播和擴散，風險形勢正在快速變化，帶來越來越大的影響。
通過災害風險管理，降低氣候變化災害風險影響，是未來災害風險科學的主要目標。而社會經(jīng)濟差異增大了氣候變化災害風險的復雜性。世界氣象組織（WMO）指出，1970~2021年間，全世界由于極端天氣、氣候?qū)е碌乃劳鋈丝谥校?0%以上在發(fā)展中國家。所以在考慮社會經(jīng)濟作用的災害風險管理體系時應當關(guān)注公正性和包容性，與發(fā)達國家相比，發(fā)展中國家更注重綠色轉(zhuǎn)型的成本效益。
從災害風險管理的“預防-預備-響應-恢復”4個維度來看，制定適合區(qū)域特點的災害可接受風險水平標準是目前災害風險管理預防和預備階段的首要挑戰(zhàn)。這主要體現(xiàn)在風險評估方法的不確定性、區(qū)域特征的差異性、經(jīng)濟利益和社會參與以及人文因素的影響。而災害風險管理的響應與恢復階段，則需要重點關(guān)注建立和有效提升社會的災害韌性，構(gòu)建一個能適應氣候變化的韌性社會。韌性社會具有承受災害事件的打擊并從中恢復的能力。韌性為包括氣候變化在內(nèi)的政策制定和管理提供了一個非常實用的框架并以發(fā)展為風險管理的一個重要理念。IPCCAR6中提出的氣候韌性發(fā)展框架就是對災害風險管理和氣候韌性社會建設的探索。
綜上所述，本文首先通過對氣候變化的致災特點與自然災害活動特征等的歸納總結(jié)，量化不同種類災害的活動變化趨勢；其次，通過主要驅(qū)動力的差異來劃分災害類型，分類介紹災害對氣候變化的響應機制，并強調(diào)了同類型災害在不同區(qū)域的空間差異；再者，主要圍繞自然災害的自然屬性介紹災害風險演化趨勢與影響；最后，圍繞氣候變化的災害效應，提出五大科學挑戰(zhàn)。本文提倡以提高自然災害預測預警的準確性和有效性、降低氣候變化災害風險為目標，加強新理論、新方法、新技術(shù)的研發(fā)，包括清潔能源和綠色減災技術(shù)等的創(chuàng)新，減緩氣候系統(tǒng)的擾動，并通過調(diào)整社會系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)等來適應氣候變化。建議通過綜合、多樣化的方法解決不同挑戰(zhàn)中的關(guān)鍵問題，有效應對氣候變化帶來的災害風險。