沿海城市在海平面上升背景下城市韧性评估与时空格局分析

海平面上升为何影响城市生活

对数亿人而言，沿海城市是家园、工作场所和文化中心。然而，随着全球变暖推动海平面上升，这些低洼枢纽面临更多洪涝、更咸的河流以及对住房、道路和供水的日益严重破坏。本文研究世界上最大的一些沿海城市之一——上海——如何抵御并从这些威胁中恢复。通过构建一种新的衡量城市在海平面上升面前强韧性的方式，作者揭示了哪些区域今天风险最高，以及到本世纪末城市可能的应对能力。

描绘城市强韧性的全新视角

以往大多数研究将城市韧性简化为单一分值或平面图表，使得难以看清强韧性的真实来源。本文提出了一个由三部分组成的城市韧性图景：抵御破坏的能力（抗性）、快速恢复的能力（恢复力）以及适应新条件的能力（适应性）。研究者并未将这些能力视为互不关联的复选框，而是将它们用三维形状来表示，类似截锥体，其中底部宽度、高度和顶部宽度分别代表这三种能力。该形状更容易显现潜在弱点——例如，某城市总体看起来强劲，但若其防御薄弱则基础不稳。

把上海作为滨水试验场

上海是检验该模型的理想案例。它是一座建在长江口低洼软土上的广阔沿海大都市。城市依赖江河水库供饮用水，但海平面上升将咸水推向内陆。风暴潮、强降雨以及城市自重引起的地面下沉共同放大了洪涝风险，浦东、奉贤、崇明等区尤为脆弱。为捕捉这些压力，研究团队汇集了关于海平面上升、风暴损失、排水管网、海堤、湿地、人口、政府财政等的详细记录，然后将22项指标归入抗性、恢复力和适应性，并采用混合加权方法以避免过度依赖专家意见或原始统计数据。

三维模型揭示的城市薄弱环节

各区的三维韧性形状显示，上海的强项分布并不均衡。像黄浦和静安这样的中心区，由于基础设施密集和较高的公共支出，拥有较强的物理防御和社会服务。作为金融动力区的浦东，如果只看传统评分似乎很有韧性，但新模型呈现出“倒置截锥”——其重建与适应能力较强，而应对洪涝与海平面上升的一线防御相对落后。相比之下，崇明岛具备良好的自然缓冲和适应空间，但预算有限、基础设施较弱，遇到冲击后恢复较慢。总体来看，经济实力、土地利用和公共投资格局强烈影响谁更安全、谁更暴露。

时间趋向与未来一瞥

考察2003年至2022年的记录，研究发现上海的整体韧性先是波动，2011年后开始明显下滑。短期的进步——如排水升级和生态修复——无法跟上快速建设、老化的管道与堤坝以及更频繁的极端天气。到2022年，城市的韧性已低于本世纪初的水平。作者使用一种适用于有限数据的预测方法，推断在当前趋势延续的情况下，韧性将持续下降至2100年。下降在未来几十年最为陡峭，随后在接近一个较低新平台时趋于平缓。该情景并未假设出现戏剧性的气候新政或对城市的根本性重塑；相反，它警示了如果维持现有做法可能出现的后果。

对沿海城市居民意味着什么

对非专业读者而言，结论很直接：海平面上升和更强烈的风暴已超过像上海这样的城市正在进行的升级步伐。新的三维模型不仅揭示城市今天有多强，还显示这种强度是否平衡或建立在脆弱基础之上。上海的经验表明，即便是富有的特大城市，当增长、基础设施老化与气候变化相互叠加时，其韧性也会被侵蚀。研究主张规划者和决策者应根据各区情况定制策略——在防御薄弱处强化基础防线、加快恢复系统建设，并投资长期适应措施，如湿地、智能排水与教育。做好这些工作，可以将下行曲线转变为为数百万滨水居民带来更安全未来的上升动力。

引用: Liang, B., Shi, G., Wu, H. et al. Analysis of urban resilience assessment and spatiotemporal patterns in coastal cities under sea-level rise. Sci Rep 16, 6119 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37425-x

关键词: 城市韧性, 海平面上升, 沿海城市, 上海, 气候适应