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危機(jī)四伏的世界

近幾個世紀(jì)，人們越來越多地把定居點(diǎn)選在容易發(fā)生諸如暴風(fēng)雨、洪水和地震等極端自然現(xiàn)象的地帶。不論是吞噬日本的海嘯，還是席卷紐約的颶風(fēng)，只有借助智慧、強(qiáng)健的基礎(chǔ)設(shè)施，城市才能把自己武裝起來，抵御未來的災(zāi)難。

蜉蝣不知春秋，而生活在南極的巨型六放海綿卻仿佛能長生不老，它的壽命長達(dá)萬年之久。研究人員認(rèn)為，長壽緣于其耗氧量極低，因而新陳代謝非常緩慢。事實(shí)上，這種海綿的生長速度極慢。而且它生活在冰冷的環(huán)境中。它是在數(shù)個世紀(jì)的漫長歲月中，逐漸學(xué)會適應(yīng)周圍環(huán)境的生物之一。

同這種體型龐大的海綿一樣，人類居住區(qū)也是生命力恒久的有機(jī)體。然而，一方面，人類居住區(qū)聚居的人口占世界人口的比重日益增大，但在適應(yīng)環(huán)境方面，它們卻并不善于學(xué)習(xí)。據(jù)發(fā)布的數(shù)據(jù)，從2000年到2012年，因極端天氣而喪生的人數(shù)多達(dá)120萬。最大的再保險公司慕尼黑再保險公司的地質(zhì)風(fēng)險研究部主管Peter Hoppe教授指出，“英國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家尼古拉斯•斯特恩勛爵曾說過，到本世紀(jì)末，（自然災(zāi)害）造成的損失將占全球國內(nèi)生產(chǎn)總值的20%。”他補(bǔ)充道，北美地區(qū)尤其危險，“過去30年間，北美地區(qū)遭遇的自然災(zāi)害數(shù)量增加了近5倍”。

不久前肆虐紐約的颶風(fēng)便是其中之一。2012年年底，颶風(fēng)“桑迪”過境，造成大面積斷電，著名的紐約天際線夜景頓失璀璨。整個大都會地區(qū)只有一小塊區(qū)域幸免于難——即布朗克斯區(qū)的Coop City。當(dāng)“桑迪”襲擊紐約時，西門子承建的一座4萬千瓦聯(lián)合循環(huán)電廠仍在不斷向Coop City的6萬住戶供應(yīng)電力和熱水。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的關(guān)鍵要素是一個微型電網(wǎng)——一種實(shí)質(zhì)上獨(dú)立的電力網(wǎng)絡(luò)。

提到颶風(fēng)“桑迪”，人們至今心有余悸。自然災(zāi)害的破壞力之大，令所到之處滿目瘡痍。福島（下圖）和紐約市都曾上演這樣的悲劇。

2013年，西門子與紐約市規(guī)劃部門和Arup顧問公司合作，幫助紐約制定了一份電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。這個規(guī)劃指出，今后20年內(nèi)，如果不采取任何保護(hù)措施，像“桑迪”這樣的自然災(zāi)害造成的損失將飆升至30億美元。相比之下，如果對增強(qiáng)電網(wǎng)智能性和強(qiáng)健性的技術(shù)進(jìn)行投資，那么，這樣的損失最多可減少20億美元。紐約已經(jīng)采取了*此類舉措。自2013年6月起，由西門子提供設(shè)備的一條高壓直流背靠背輸電線路已將紐約與新澤西電網(wǎng)連接起來。其目的是確保經(jīng)由鋪設(shè)在哈德遜河下方的高壓直流電纜從新澤西輸出的6600千瓦補(bǔ)充電力能夠增強(qiáng)紐約的供電安全性。

同時，美國大陸以及夏威夷群島的電網(wǎng)運(yùn)營商也在依靠西門子技術(shù)提高電網(wǎng)的可靠性。譬如，西門子的智能網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)有助于即時查明網(wǎng)內(nèi)故障、隔離故障并安全地切換輸電線路，從而避免斷電。但停電只是較快引發(fā)一連串混亂的事件。試想，如果某一天，谷歌搜索引擎或網(wǎng)銀系統(tǒng)癱瘓，結(jié)果會怎么樣？這樣的事件會令城市居民無法忍受。正因如此，計算中心運(yùn)營商紛紛依賴西門子系統(tǒng)來保障其電源可靠工作。不止如此，德克薩斯州的谷歌計算中心甚至采用了可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。西門子提供的數(shù)臺23千瓦級風(fēng)電機(jī)組為其提供電力。

日本可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀。世界各地都面臨著類似的危險。慕尼黑再保險公司地質(zhì)風(fēng)險研究部編纂的長期統(tǒng)計資料中記錄，除美國之外，還有另一個區(qū)域特別容易受到傷害，那就是亞太地區(qū)。自1980年至今，全球發(fā)生的所有自然災(zāi)害中，有40%左右在這一區(qū)域。特別是有一次災(zāi)難，令全世界都為之哀痛：2011年3月，日本發(fā)生的強(qiáng)震和海嘯奪去了約1.6萬人的生命，這場巨大災(zāi)難還導(dǎo)致福島*核電站核泄漏事故，險些讓那里變成人間地獄。如今，日本只剩兩座核反應(yīng)堆還在運(yùn)行。過去，日本國內(nèi)三分之一的電力來源于核電站。直到不久前，日本仍有54座核電站在運(yùn)轉(zhuǎn)。

盡管首相*極力主張重新啟動核電站，但日本已經(jīng)打算大力發(fā)展可再生能源發(fā)電。日本風(fēng)能協(xié)會透露，日本計劃到2020年將其風(fēng)電裝機(jī)容量從當(dāng)前的約260萬千瓦提高到1100萬千瓦。到2050年，日本風(fēng)電裝機(jī)容量將增至5000萬千瓦左右。東京市政府環(huán)境局規(guī)劃部門副主任Shoji Kobayashi表示，“位于日本北部的北海道是建設(shè)風(fēng)電場的理想地點(diǎn)之一。”西門子風(fēng)電亞太業(yè)務(wù)部*執(zhí)行官Kay Weber補(bǔ)充道，“日本是亞太地區(qū)吸引力的風(fēng)電市場之一。”從2014年夏季開始，西門子提供的6臺容量為3000千瓦的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)將在日本本州島西北海岸投入運(yùn)行。

地底神龍。日本也深入地底開發(fā)能源。日本環(huán)境省稱，日本地?zé)岚l(fā)電量有可能達(dá)到3400萬千瓦；目前，日本地?zé)岚l(fā)電標(biāo)稱裝機(jī)容量僅為50萬千瓦多點(diǎn)。然而有個問題。日本民間傳說，地底深處住著一條神龍。它一生氣，就會噴出熊熊烈火，搖天撼地。也就是說，在火山噴發(fā)活躍，地殼構(gòu)造經(jīng)常碰撞的地帶，往往地震活動頻繁。

這些充滿挑戰(zhàn)的地質(zhì)條件要求使用經(jīng)專門改造的蒸汽輪機(jī)。因此，舉例而言，西門子的一支團(tuán)隊(duì)正在研制配備了自動關(guān)閉系統(tǒng)的優(yōu)化輪機(jī)。當(dāng)發(fā)生地震時，這種輪機(jī)可以快速、安全地切換至空閑模式，以避免損害。

不論是在夏威夷（左圖），還是在海底深處（中圖），抑或地?zé)峄钴S地帶，堅韌的系統(tǒng)變得日益重要

西門子研究人員也在研制一種經(jīng)改良的實(shí)時評價流程，適用于輪機(jī)和機(jī)車生成的傳感器數(shù)據(jù)。由此得出的信息有助于判定機(jī)械負(fù)荷、預(yù)測故障以及在結(jié)構(gòu)零件損壞之前查明問題等。

歐洲也在大力提高可再生能源發(fā)電的占比。譬如，意大利在其全國能源計劃中設(shè)立了到2020年將可再生能源發(fā)電占比從當(dāng)前的5%提高至17%的目標(biāo)。

然而，當(dāng)諸如太陽能電站和風(fēng)電場等不穩(wěn)定發(fā)電設(shè)施并網(wǎng)發(fā)電時，供電波動在所難免。正因如此，未來，類似西門子Siestorage的蓄電裝置將有助于保障平穩(wěn)供電。目前，意大利最大的供電公司Enel公司已在使用Siestorage系統(tǒng)。該系統(tǒng)的蓄電容量為500度，輸出功率最高為1000千瓦。西門子電力系統(tǒng)和蓄電裝置高級*Uwe Fuchs說：“我們的系統(tǒng)是歐洲大型鋰離子蓄電系統(tǒng)。其控制電子裝置可持續(xù)不斷地測定電網(wǎng)電壓和頻率。取決于需求水平，Siestorage既可以儲存來自電網(wǎng)的電力，也可以重新向電網(wǎng)輸送電力。”

投資打造整體解決方案。據(jù)國際能源署（IEA）發(fā)布的數(shù)據(jù)，在可預(yù)見的未來，礦物燃料仍將在全球能源構(gòu)成中占據(jù)重要位置。由于其在全球經(jīng)濟(jì)中的重要性，2011年，礦物燃料獲得的補(bǔ)貼高達(dá)5230億美元，比2010年提高了30%。盡管如此，陸地石油儲量日趨枯竭，現(xiàn)在必須大費(fèi)周章，花費(fèi)不菲成本勘探和開發(fā)新的油藏，如海底油藏。為此，挪威的西門子專家正在研制能夠應(yīng)對極端條件的新技術(shù)。其中一項(xiàng)技術(shù)是哪怕在海平面以下3000米的地方，也能保持正常工作的可靠電源。

國際能源署認(rèn)為，石油需求量與日俱增，主要?dú)w因于道路交通的發(fā)展。道路交通產(chǎn)生的二氧化碳占全球二氧化碳總排放量的22%，是繼發(fā)電之后的第二大排放源。有鑒于此，重要的是減輕交通擁堵，開發(fā)更高效的傳動系統(tǒng)和減少二氧化碳排放。在這方面，西門子推出的以環(huán)境為導(dǎo)向的交通管理系統(tǒng)將有所助益，德國許多城市開展的試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)證實(shí)了這一點(diǎn)。

然而，經(jīng)驗(yàn)表明，只有當(dāng)城市投資于整體解決方案時，這些目標(biāo)才能得以實(shí)現(xiàn)。換句話說，這類技術(shù)必須結(jié)合公交系統(tǒng)、汽車共享服務(wù)和低排量汽車的開發(fā)等，多管齊下，才能起到效果?？紤]到2050年，全球人口總數(shù)將達(dá)到95億左右，這種一體化解決方案似乎*。居住在城市中心的人口將遠(yuǎn)不止65億，并且其中許多人就像今天的人們一樣，將住在沿海地區(qū)以及倍受極端天氣困擾的地帶。到那時，盡可能地提高基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性和能效，將比現(xiàn)在更為重要。

二氧化碳濃度升高，極端天氣事件頻發(fā)

Peter Höppe教授現(xiàn)年59歲，主要從事氣象學(xué)和人類生物學(xué)研究，擁有物理學(xué)博士學(xué)位。目前，Höppe教授在最大的再保險公司慕尼黑再保險集團(tuán)的地質(zhì)風(fēng)險研究部/氣候中心擔(dān)任主管。此前，他曾在慕尼黑大學(xué)的生物氣候?qū)W、應(yīng)用氣象學(xué)和職業(yè)與環(huán)境醫(yī)學(xué)等研究領(lǐng)域歷任數(shù)職。Höppe博士也曾在美國耶魯大學(xué)和奧地利維也納自然資源與應(yīng)用生命科學(xué)大學(xué)開展研究工作。自2007年起，他一直擔(dān)任巴伐利亞州政府全球變暖顧問委員會成員。

近年來，美國遭遇了颶風(fēng)桑迪和卡特琳娜的連番襲擊，德國也于2013年再度發(fā)生嚴(yán)重洪災(zāi)。這些“百年一遇”的極端天氣事件究竟是真的日益頻發(fā)，還是只因?yàn)槊襟w的報道較之以前更為密集？

Höppe：毫無疑問，如今人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)和大眾媒體，獲得更多關(guān)于極端天氣現(xiàn)象的信息。這讓我們覺得，這樣的自然災(zāi)害越來越頻繁。然而，同樣顯而易見的是，造成嚴(yán)重?fù)p害的天氣事件確實(shí)與日俱增。據(jù)我們關(guān)于自然災(zāi)害及其造成損害的全球數(shù)據(jù)庫，過去30年間，極端天氣事件增加了近兩倍。其中，洪災(zāi)增幅尤為顯著，風(fēng)暴增速略緩。自1980年至今，風(fēng)暴數(shù)量已經(jīng)增加了250%左右。另一方面，諸如地震、火山噴發(fā)和海嘯等地質(zhì)災(zāi)害并無明顯增長。

所有這一切都?xì)w咎于氣候變化嗎？

Höppe：我們無法斷言，某個極端天氣事件僅僅是由于氣候變化造成的。盡管如此，過去30年來，天氣條件的確在不斷變化。我們不能僅憑自然界的氣候循環(huán)，或者至少不能僅憑目前所了解的任何循環(huán)，來解釋這些變化的根源。換句話說，種種跡象有力地表明，在這方面，人為因素導(dǎo)致的氣候變化具有一定影響。此外，涉及的其他因素包括，人口增長和人們越來越多地移居到極端天氣事件易發(fā)地區(qū)。但是，就算考慮到這些因素，人們依然只能以大氣變化來解釋極端天氣事件的頻發(fā)。

天氣模式變得越來越不穩(wěn)定是不是因?yàn)榇髿庾兣?/strong>

Höppe：氣候變化是指全球平均氣溫變化。我們所看到的損害主要源于氣候變暖意味著海洋溫度升高。譬如，夏季北冰洋冰層將大面積融化。2012年，北冰洋冰蓋已萎縮至極低點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期水平。海洋表面溫度變化導(dǎo)致海水加劇蒸發(fā)，正是這些水蒸氣驅(qū)動了全球“天氣機(jī)器”加快運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在，整個大氣系統(tǒng)蘊(yùn)含著更大的能量，因?yàn)樗魵饽Y(jié)形成云朵的過程中，將釋放蒸發(fā)熱。這些能量為熱帶風(fēng)暴、雷暴和暴雨等極端天氣事件注入了充足的動力。

有跡象表明，過去15年間，全球氣溫并未升高，這是怎么回事呢？

Höppe：我們面臨的是一個復(fù)雜系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，若干種自然氣候循環(huán)與人為因素導(dǎo)致的氣溫或多或少增長相互作用。這意味著會重復(fù)出現(xiàn)一些時期，在這些時期內(nèi)難以分辨出人類活動是否引起氣溫升高，或者在幾年內(nèi)全球氣溫實(shí)際略有下降。有時候，這種氣溫下降是歸因于其他人類活動的影響。譬如，人們普遍認(rèn)為20世紀(jì)60年代和70年代初期全球平均氣溫降低，是由于當(dāng)時的空氣污染嚴(yán)重。歐洲和北美上空的霧霾遮擋了陽光照射，從而觸發(fā)了輕微的冷卻效應(yīng)。因此，那時候許多國家都出臺了更加嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)，使空氣質(zhì)量得以改善。換句話說，是導(dǎo)致污染的顆粒物排放等其他人類活動過程，掩蓋了溫度升高的事實(shí)。

過去10年發(fā)生了什么事？

Höppe：現(xiàn)在，全球氣溫并未像在20世紀(jì)80年代和90年代那樣急劇升高。過去10年，拉尼娜事件發(fā)生率異乎尋常的高。拉尼娜事件以及與之相反的厄爾尼諾事件，都是發(fā)生在南太平洋的自然現(xiàn)象，但其影響力卻滲透到幾乎世界每個角落。這種自然波動會引起洋面水溫降低（拉尼娜）或升高（厄爾尼諾）。在發(fā)生拉尼娜事件的年份，全球平均氣溫將略微下降。然而，拉尼娜年份的氣溫卻在逐年升高。事實(shí)上，去年是有記錄以來最熱的拉尼娜年。換句話說，我們面臨的情況是，大自然的氣候冷卻循環(huán)與人類活動造成的升溫相重疊，從而遮蔽了人類活動造成升溫的事實(shí)。當(dāng)這個拉尼娜循環(huán)結(jié)束時，預(yù)計全球氣溫將再度升高。

簡而言之，對于所發(fā)生的天氣變化，海洋具有重大影響？

Höppe：是的。一些研究表明，過去幾年，全球海洋吸納的熱能比以往任何時候都更多。這意味著人類活動產(chǎn)生的額外能量已有部分融入海洋。只要這種現(xiàn)象一直持續(xù)，我們目前就能處于相對有利地位，因?yàn)檫@意味著大氣升溫不那么快，從而減緩全球變暖造成的天氣變化進(jìn)程。然而，這些熱能依然存在于自然系統(tǒng)中，只不過是儲存在海洋里。當(dāng)溫度有所升高的海水從海底深處上升到海面時，它將重新把熱能釋放到大氣中。因此，我們可以暫時贏得一些時間，但并不能阻止整個過程。關(guān)于這一點(diǎn)，依然有許多疑問尚待解決。氣候研究人員知道，所涉及的復(fù)雜交互作用，令他們的所有理論都變得有些不確定。

太陽輻射波動會不會嚴(yán)重影響氣溫？

Höppe：太陽輻射具有周期性波動特點(diǎn)，最短周期約為11年。目前，我們正處于太陽活動高峰期，然而其活動仍非常微弱。太陽活動周期對全球平均氣溫的影響很小，還不到0.1攝氏度。此外，有研究表明，哪怕今后幾十年這種微弱的太陽活動一直持續(xù)，其影響仍將微不足道。從根本上講，微弱的太陽活動永遠(yuǎn)不可能抵消全球變暖趨勢。

未來將發(fā)生多少次嚴(yán)重洪災(zāi)和像桑迪這樣的風(fēng)暴？

Höppe：這很難預(yù)料。顯然，過去30年北美發(fā)生了巨大變化。在這片大陸上，造成嚴(yán)重?fù)p害的極端天氣事件增速較為迅猛。過去30年，降臨北美地區(qū)的破壞性天氣事件增加了近4倍，包括各種類型的極端天氣事件，從暴風(fēng)雪，到森林火災(zāi)，再到龍卷風(fēng)、熱帶風(fēng)暴以及洪災(zāi)和干旱。相比于亞洲和歐洲，龍卷風(fēng)在美國更為常見，因?yàn)檫@里沒有連綿的群山，無法阻止從北極刮來的寒流與來自亞熱帶的暖流交匯。因此，北美堪稱氣候變化實(shí)驗(yàn)室，在這里，可以觀察到氣候變化最嚴(yán)重的影響。

歐洲和亞洲人民應(yīng)該擔(dān)心什么？

Höppe：歐洲發(fā)生的極端天氣事件數(shù)量僅多于南美。在這兩個大陸，日益增長的極端天氣事件主要是熱浪和干旱，不過，暴雨也將越來越多。這一趨勢已經(jīng)很明顯。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，今后30年，“50年一遇”的洪災(zāi)將變成“20年一遇”。此外，夏季也將發(fā)生更多雷暴天氣。在其他大陸，氣候變化將主要對熱帶風(fēng)暴造成影響，譬如，美國的颶風(fēng)和亞洲的臺風(fēng)。有顯著跡象表明，氣候變化將令這些風(fēng)暴變得越來越兇猛，因?yàn)闅夂蜃兓瘜?dǎo)致風(fēng)暴從更高濃度的水蒸氣里獲得了更大能量。這并不意味著風(fēng)暴將變得越來越頻繁，但卻意味著*風(fēng)暴的比例會增加。

預(yù)計在本世紀(jì)余下的時間里，極端天氣事件將造成什么樣的損害？

Höppe：在歐洲，極端天氣事件造成的損害仍將在可控范圍內(nèi)；保險制度將能彌補(bǔ)損失。專家認(rèn)為，今后30年，夏季風(fēng)暴在德國造成的財物損失將增加30%左右——或者說，每年增加1%。在氣候已經(jīng)陷入不穩(wěn)定狀態(tài)的地區(qū)，情況則有所不同。譬如，印度擔(dān)心，氣候變化可能從根本上改變季風(fēng)的性質(zhì)。特別是，如果印度季風(fēng)變得更加強(qiáng)勁，或者消失無蹤，將帶來巨大災(zāi)難。英國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家尼古拉斯•斯特恩勛爵預(yù)計，如果不采取大刀闊斧的舉措來遏制氣候變化，那么，到本世紀(jì)末，極端天氣事件造成的損失將占全球國內(nèi)生產(chǎn)總值的20%。目前看來，人們仿佛不會采取這樣的舉措。發(fā)展中國家的人民受害最深，因?yàn)樵S多發(fā)展中國家的氣候已經(jīng)非常惡劣。因此，哪怕輕微的變化也會威脅到全國人民的生存。此外，這些國家的人民無力作出必要的調(diào)整。我們成立的慕尼黑氣候保險倡議（MCII）組織正在將保險解決方案納入氣候談判，這樣的解決方案有助于發(fā)展中國家作出調(diào)整。

受影響地區(qū)還能做些什么，以做好更加充分的準(zhǔn)備？

Höppe：即便我們立即采取極其激進(jìn)的氣候保護(hù)舉措，目前也無法阻止氣候變化。我們只能減緩這個進(jìn)程，并適應(yīng)將要發(fā)生的變化。譬如，就防洪舉措而言，還有許多工作要做。我們也需要建立熱浪預(yù)警系統(tǒng)，并應(yīng)在諸如醫(yī)院和養(yǎng)老院等場所，加大力度投資部署樓宇管理系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)。你或許還記得，2003年，席卷歐洲的熱浪奪去了7萬人的生命。美國應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)其建筑法規(guī)，以確保在發(fā)生風(fēng)暴時提供更好的保護(hù)。此外，應(yīng)當(dāng)勸導(dǎo)人們不要在海邊修建房屋，而應(yīng)在這里建造專門的緩沖帶。

如果我陷入沉睡，并且今后50年里全球變暖趨勢并未得到緩和，那么，當(dāng)我在2063年醒來時，世界將變成什么樣？

Höppe：如果你是在德國醒來，你最想要的東西將是空調(diào)，因?yàn)橄?003年7月那樣熱不可耐的熱浪，將在歐洲成為習(xí)以為常的天氣。過去，像2003年7月那樣的天氣每隔500年才會出現(xiàn)一次。然而，當(dāng)前的氣候模型預(yù)測，像2003年那樣的炎熱夏季很可能大幅增加，到本世紀(jì)中葉，可能每兩三年就會發(fā)生一次。南部地區(qū)的情況更糟，在這里，氣候變化已經(jīng)危害到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如果這些地區(qū)的情況得不到改觀，那么，從長遠(yuǎn)上看，所有人的生存都將陷入困境，許多人將被迫背井離鄉(xiāng)。他們將朝著生活質(zhì)量仍相對較好的地區(qū)遷徙。這繼而將在遷徙地引起政治緊張和安全問題。糧食生產(chǎn)也是一個重大問題，譬如農(nóng)作物種植將從美國向加拿大轉(zhuǎn)移。氣候變化將令俄羅斯獲益匪淺。俄羅斯幅員遼闊，很可能成為“世界谷倉”。目前，由于氣候寒冷，俄羅斯的許多土地并未用于耕種。