地势低洼，面临着来自海洋、河流和地表水的威胁，是英国仅次于伦敦的第二大洪水风险……难怪决策者、环境机构和居民都担心赫尔市的长期可持续未来。

2013年12月5日，亨伯河出现了有史以来最大的潮汐潮。约1100处房产和7000多公顷土地被淹没，影响了河口附近的工业和基础设施，影响了贸易、运输和生产。

在此之前，2007年6月25日，在人们记忆中最潮湿的月份之一的最潮湿的一天，该市的排水系统不堪重负。超过1万户家庭被疏散，赫尔市的98所学校几乎全部受损，还有人不幸丧生。整个城市的维修费用超过了4000万英镑。

“随着海平面上升，我们经历更多的风暴，这些‘一生一次’的洪水事件将变得更加频繁。”在可持续建筑环境全球专家奥雅纳(Arup)工作的迈克·多布森(Mike Dobson)说。他曾在亨伯地区为英国环境署工作了15年。

“像赫尔这样的地方在如何最好地降低风险和增强抵御能力方面做出明智的决定是至关重要的。”

迈克·多布森，奥雅纳公司

“幸运的是，有大量的气候数据可用，”剑桥大学地理学系海岸研究中心主任汤姆·斯宾塞教授说。“理想情况下，你应该把这种高规格的气候科学模型纳入明智的决策中。”

但这并不简单，斯宾塞解释说:“这是一组非常复杂的任务，需要大量的资源——而大多数组织都没有这样的资源。所以，容易发生的情况是，一切都被过度简化了，只考虑了少数可能的情况，不足以考虑到我们面临的气候变化的不确定性。”

多布森和斯宾塞与奥雅纳技术与研究团队的流体动力学专家史蒂文·唐尼以及国家海洋学中心的研究人员一起着手改变这一现状。

他们开发了一种新的数字工具来传达海平面上升对洪水风险的影响。海平面上升工具是一个基于网络的门户网站，可用于了解成千上万种海平面上升的潜在情景和缓解活动的经济影响。这是政府间气候变化专门委员会(IPCC)海平面上升预测的全部范围首次以互动的方式呈现。

该团队得到了环境署的支持，环境署作为利益相关者，为基于赫尔的案例研究提供了重要数据。

多布森说:“我在洪水风险管理领域工作了20多年，试图帮助做出正确的决策。”“它通常是相当静态的——在一份静态报告中展示了大量的建模、大量的经济学知识，最后得出结论。我们想看看还有什么可能，然后把它变成现实。剑桥大学设法破解了复杂的模型，使我们能够做到这一点。”

海平面上升

英格兰北部海岸线上的海景和人造防洪设施。

多布森说:“赫尔地势低洼——由于它在海岸上地势低洼，在许多方面与新奥尔良相似——有10万处房产可能面临最极端天气事件的风险。”

多达90%的城市低于高潮线。英国环境署警告说，随着气候变化，亨伯河口的水位在下个世纪可能会上升100多米。

2022年3月，由政府资助的4200万英镑在赫尔市启动了一项新的防洪计划。然后在2022年5月，环境局开始了一个创建大型“绿色”的项目，该项目将降低赫尔东部870多处房产和关键基础设施的洪水风险。

环境署亨伯技术经理苏珊·曼森博士解释说:“这些措施是降低赫尔市房屋、学校和企业遭受洪水袭击可能性的关键因素。”“对防潮堤的投资规模一直是投资者信心的重要驱动因素，比如自由港的竞标。(自由港是一项政府计划，旨在在航运港口或机场附近创造经济活动。) 

赫尔城90%的地方都在涨潮线以下

斯宾塞说:“我们将会看到更多的极端情况，从沿海的角度来看，这些极端情况将会出现在上升的基准线之上，随着我们走向本世纪末，基准线将会增加——不仅是在赫尔，而是在所有地方。”

斯宾塞在剑桥海岸研究所的团队是海岸环境和海平面上升动态方面的专家。他们的工作已经把他们带到英国各地，从诺福克和埃塞克斯的盐沼，到萨福克和兰开夏的河口，以及沃什和莫克姆湾的海湾，与社区和组织合作，为未来管理海岸。

因此，斯宾塞、多布森、唐尼和他们的合作伙伴组织的任务是找到一种更好的方法来理解和传播海平面上升的影响，这是欧洲海计划的一部分。“欧洲海洋”是一个旨在改善欧洲海洋观测和预报系统的大型项目，涉及来自16个国家的55个合作伙伴，由欧盟地平线研究和创新计划提供1230万欧元的资金。

新型数字工具

亨伯河口的海防工程

通常，洪水风险评估只考虑海平面上升周围有限的不确定性。管理这一风险的挑战在于，随着预测离现在越来越远，预测的不确定性也在增加。

还有一个问题，在经济净现值金融计算中应用的贴现率也意味着本世纪后期最坏情况的影响对我们现在所做的决定影响有限。

斯宾塞和他的同事伊丽莎白·克里斯蒂博士从2018年英国气候预测数据(UKCP18)中详细的海平面上升预测信息开始，对气候变化的影响进行建模。

然后，他们开发了一个框架，通过简化海平面、波浪溢出和洪水在陆地上蔓延的建模过程，将海平面上升的不确定性纳入沿海洪水风险评估。这使得所有的不确定性都被传播到由经济损失驱动的风险计算中。

最初的输出是粗糙的网格格式，但Spencer和Christie与支持Arup的数据科学家CADA咨询公司合作，将分辨率降低到允许实时用户交互所需的处理速度的水平。

结论是将赫尔城从一个角到另一个角分成1000个宽400米的虚拟六边形。地面分辨率较低，这意味着他们可以使用基于网络的工具，实时加速处理来自不同海平面情景的大量结果及其经济影响。 

计算机模拟中使用的六边形

斯宾塞说:“这是我们第一次真正捕捉到不确定性，让你可以与政策制定者对话。”

在他们的研究结束时，剑桥团队在短几个小时内运行了大约1000万个数据点，涉及21,300个场景，包括122个海平面上升和7个极端水位。

在整个项目中，团队重视环境署的意见:“他们是这个项目中非常重要的一部分，以确保我们所做的事情是合理的，最终对用户有潜在的用处，”Dobson说。

“剑桥大学承担了分析方面的重任，”唐尼补充道。“因此，他们可以从统计上描述一个非常广泛的场景，我们能够将其转化为一个原型工具，允许用户通过切换时间、风暴和潮汐、防御等变量来深入研究数据，然后比较一个地理区域内洪水规模的结果。” 

海平面上升冲击工具原型

除了船体

黄昏时分的亨伯桥

剑桥建模和海平面上升洞察工具为奥雅纳团队提供了新的数据水平和新的机会，以提高决策者的洞察力。

它能应用于Hull以外的地方吗?“是的，”多布森说，只要知道当地的海平面和陆地水平。“我们与剑桥大学合作，将整个过程设计成可复制的。我们希望它在全球范围内适用。”

该团队并不认为该工具可以取代设计防御级别的详细建模，但他们认为它有真正的潜力，可以用作设定详细建模边界的范围工具。换句话说，使用该工具来了解IPCC确定的哪些情景对某个地点最重要，然后花费通常有限的资源来了解需要它的细节。

多布森认为，这个工具正被应用到世界各地的城镇、城市、地区甚至小国，这样它们就可以更好地在早期阶段做出应对气候变化的决定，同样重要的是，它有助于向公众解释这些决定。曼森还看到了它在促进关于恢复力和适应的对话方面的潜力，这与国家洪水和海岸侵蚀风险管理战略一致。

他们承认，在沿海决策者的需求(他们可能想要更多的细节)和那些寻求与公众沟通(需要更多的可视化)之间，将会有一场较量。但这两项要求都增加了处理时间，降低了计算速度，使交互不那么动态。“那么，速度和需求之间的平衡在哪里?多布森摆出姿势说。“这是未来需要探索的问题。”

与此同时，该团队一直在通过议会和科学委员会向英国政策制定者传播这个消息，并与斯宾塞和唐尼一起参加了联合国互动研讨会，这是海洋十年的一部分——我们想要的海洋所需要的科学。

多布森说:“我们所做的事情的力量在于，我们通过可视化原型将所有的科学知识从前端传递给决策者。”

“这是决策者第一次能够真正看到一些更极端预测的影响，并开始做出一些更明智的决定。”

迈克·多布森，奥雅纳公司

“这项工作是关于社会在适应气候变化方面必须做出的重大决定，”唐尼补充说。“我们只是不知道事情会如何发展，我们只有几次机会把这些事情做好。最好能做出正确的决定，而这个工具将有助于在经济决策过程中捕捉未来的海平面上升。”

这项研究由EuroSea项目资助，该项目根据No . 862626的资助协议获得了欧盟地平线2020研究和创新计划的资助。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。