气候变化风险包括气候因子变动的幅度与速率,极端事件发生的频率与强度;同时也包括承险体,社会经济与资源环境的脆弱性与暴露度。IPCC第五次评估报告的特别报告“管理极端事件与灾害风险推进气候变化适应(SREX)”指出:气候变化风险是危害(与气候相关的物理事件、趋势和冲击)与暴露度(受不利影响的位置和环境)和脆弱程度(受到不利影响的倾向或趋势)的集合(见图)。气候变化风险评估是对气候变化风险危害程度和结果的预测和估计。
气候变化风险源主要来自极端事件(热带气旋、风暴潮、极端降水、暴雨洪水、热浪与寒潮、干旱等)。风险涉及自然、社会、经济、政治和生活的许多层面,是复杂多样的系统性风险。气候变化风险是“风险社会”中最典型的现代风险问题之一。与传统的灾害风险相比,气候风险具有系统性、长期性、复杂性和更大的不确定性。IPCC第五次评估报告认为,气候变化风险会导致“风险乘数”效应,使得灾害导致的影响被内在的脆弱性所放大,尤其是在粮食、水、土地、能源等自然资源更加脆弱的国家和地区。中国是世界上受极端气候灾害影响最严重的国家之一,适应气候变化特别是应对极端事件、规避极端气候灾害风险具有现实性和紧迫性。
按照《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)的目标,气候变化风险评估将重点预示气候变化将带来的粮食生产、自然生态系统和社会经济的可能损害。而此三方面的损害分为两种主要形成过程,一是突发性的损害,另一种是渐变性的损害。
突发性的事件一般应用经典的灾害损失评估方法,即风险是致灾因子危险性与承险体脆弱性的集合。为了改变传统的定性评估,进行定量风险损失评估,将经典的灾害风险评估模型转换为:
式中为致灾因子的破坏力,
为暴露度,
为发生的可能性。致灾因子破坏力由过去灾害发生时灾情数据的拟合而成,是灾害强度与承灾体的函数,也称为脆弱性曲线;暴露度是灾害事件影响范围内承险体的统计;发生的可能性,是各类致灾因子的气候变化情景。
渐变性的事件一般指气候因子即为动力因子亦为致灾因子,特别是自然生态系统生物因子,气候条件既是其生长的动力,同时也是致使其脆弱的驱动力。生态系统受到环境胁迫,结构、功能、生境可能发生变化;变化过程中的胁迫幅度、速率和趋势决定了生态系统能否适应,处于脆弱状态;生态系统进入脆弱状态,风险开始。因此,此类风险的评估需要引入“阈值(threshold)”或“基准(baseline)”来进行评估。分为三种情况,一是以某一生态系统全球平均生长水平作为基准,在一定波动范围之外即为风险的发生;二是以一地某一时段的平均水平作为基准,比较研究时段与基准时段的差异;三是以某一生态系统的绝对阈值,超过该阈值即为风险的起点。特别地,对于粮食安全,选用供需与自给率的比较,确定粮食产生能否满足自给率的要求。通常情况下,粮食自给率达不到95%,即将出现粮食安全的风险。
在对不同地域空间(通常为不同的空间栅格)气候变化灾害风险定量评估之后,需要将风险的程度进行等级表征。计算研究区域内所有栅格风险值的标准差δ
再将每一栅格绝对值与标准差的比较,确定各栅格气候变化风险的等级。