气候变化应对:城市利用新兴技术的5种方式

Hot air balloons fly over Dubai during the World Air Games 2015, held under the rules of the Federation Aeronautique Internationale (FAI) as part of the "Dubai International Balloon Fiesta" event, United Arab Emirates December 9, 2015. REUTERS/Karim Sahib/Pool TPX IMAGES OF THE DAY - D1AESAHSQCAA
Image: REUTERS/Karim Sahib
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即使世界各国遵守《巴黎协定》设定的承诺,预计到2050年北极冬季气温仍将上升3-5°C,联合国环境署报告的结论指出。永久冻土的随之融化将威胁400万人以及当今约70%的北极基础设施,并导致海平面上升等其他严重后果。该报告强调,需要采取果断措施减少排放。

城市、地方政府和私营部门必须携手合作,利用新兴技术减轻气候变化的影响。大数据、人工智能(AI)、区块链、混合现实和3D打印已被用于开发各类解决方案,这些方案对于缓解全球变暖的最严重后果至关重要。

1. 大数据

大数据是指将大量数据收集和处理为有用且富有洞察力的信息。管理者持续利用大数据辅助决策,并实现卓越运营。

将大数据应用于气候变化减缓领域,有助于城市制定更具影响力的气候行动计划。谷歌已开始为各个城市估算温室气体排放量,作为一项宏伟计划的一部分,利用其宝贵的数据协助关注气候问题的地方领导人。

“开展气候行动的第一步是编制排放清单”,谷歌地球项目经理Saleem Van Groenou表示。迄今为止,匹兹堡、布宜诺斯艾利斯和加利福尼亚州山景城已从该项目生成的估算和洞察中受益。

更多城市应利用大数据机遇,在气候变化背景下了解本地情况,并将研究结果转化为可行的行动计划。城市可与谷歌合作,帮助其确定高影响力举措的优先级。

2. 人工智能

据世界经济论坛报告《为地球利用人工智能》(Harnessing Artificial Intelligence for the Earth)所述,人工智能(AI)是指“能够感知环境、思考、学习,并根据所感知的内容及其编程目标采取行动”的计算机系统。

在城市层面,人工智能可以提高整体能源效率,方法是整合智能电表及物联网(嵌入日常物品中、能够发送和接收数据的计算设备)的数据,以预测和预估城市能源需求。这将帮助城市公用事业供应商优化能源生产,从而有效减少其对气候的影响。

此外,技术供应商正积极开发基于人工智能的模拟工具,以辅助未来规划。具体而言,IBM已开发出一套程序,帮助城市规划应对未来的热浪。该程序可在城市尺度上模拟气候,并探索不同策略,以检验其缓解热浪的效果。例如,若某城市希望种植新树,机器学习模型可确定最佳种植位置,以形成最优树木覆盖并减少人行道的热量。

城市应与技术供应商合作,了解利用基于人工智能的模拟程序的最佳方式,以确保更精准的预测,并通过城市规划实现气候变化减缓效果的最大化。

3. 区块链

区块链是一项新兴技术,在城市政府中有许多应用场景。已有若干城市利用该技术提升流程效率并加强数据安全。

根据2015年《巴黎协定》,196个国家自愿承诺应对气候变化。从纸面上看,这是令人鼓舞的;然而,普华永道近期发布的一份报告推断,没有任何一个国家在为应对气候变化而付出足够努力。

区块链登场了,这项技术可以帮助政府更轻松地追踪其排放情况。它是一个公开、透明的系统,能够促进国际合作,因为各国可以了解其他国家正在采取哪些气候行动。

对此可辅以激励计划,以奖励在气候变化减缓方面最为积极的地方实体。此类系统正通过气候区块链基金会推进研发,其设计参数包括《巴黎协定》的一个重要组成部分,即国际转让的减缓成果(ITMOs)。

国家政府应拥抱这项技术。地方政府可在区块链上开展合作,同时也需对实现各自的减排目标承担责任。

4. 3D打印

3D打印是一种替代性制造方式,能够显著减少碳排放,并为易遭受灾害的世界提供创新解决方案。这主要通过减少原材料浪费来实现。部分更先进的3D打印应用使用再生材料,将城市产生的部分废弃物加以有效利用。这一理念可为城市提供一种新的废物处理方式,同时实现废物变现。

法国正在建设的3D打印社会住房Image: 路透社/Stephane Mahe

荷兰的城市在试验3D打印基础设施构件方面处于领先地位。一座12米长的钢制人行桥将于今年晚些时候在阿姆斯特丹横跨一条运河安装,该桥采用3D打印技术建造。2017年,一座8米长的混凝土人行桥通过3D打印完成,并安装在荷兰布拉班特省。与此同时,3D打印房屋和办公楼分别在中国和迪拜取得成功。在所有这些应用场景中,施工废料都因3D打印而得以减少。

随着该技术的发展,其规模化前景将日益明显,并将颠覆建筑行业。城市可以通过激励措施鼓励使用3D打印机,以减少建筑行业产生的废料,从而最终降低其环境影响。

5. 混合现实

虚拟现实是一种强大且富有吸引力的工具,可用于凸显气候变化的影响,并帮助城市识别优先社区,以便其获得气候适应、经济发展和风险降低方面的投资。

加利福尼亚州城市圣克鲁斯以其在沿海规划方面的领先地位而闻名,正在利用VR技术开展公众宣传工作。该市正与蓝色经济中心合作,使用其3D VR产品“海平面上升探索者”。

该项目的第一阶段允许用户直观了解气候变化的影响,包括2.4英尺的海平面上升和百年一遇的风暴。项目的下一阶段将涉及拟议适应措施的3D模型。圣克鲁斯已借助该技术,提高社区对气候变化危险影响的认识。

城市可进一步利用混合现实技术,直观呈现可能的情景和解决方案,从而在气候行动上做出更佳决策。该技术还有助于争取市民的支持与认同。

公私合作是必不可少的

这些新兴技术的成功应用,需要公共部门(包括城市发展的决策者)与私营部门(提供创新的关键驱动力)之间的紧密合作。

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