采用多灾害评估方法,揭示并比较伦敦、波士顿和悉尼在热浪和洪水相关风险及不平等方面的情况

《International Journal of Disaster Risk Reduction》:A multi-hazard assessment approach to reveal and compare heat- and flood-related risks and inequalities in London, Boston, and Sydney

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:International Journal of Disaster Risk Reduction 4.5

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  Natech风险的多尺度适应性治理框架研究,基于“情景驱动、任务驱动、能力重塑”理论构建动态响应体系,采用随机Petri网模拟暴雨洪水引发的Natech事件演化路径,揭示任务生成与能力调整的耦合机制。

  随着自然灾难引发的科技事故(Natech事故)日益频繁,其对社会、经济和环境带来的影响也愈加显著。这类事故通常具有高影响、低概率(HILP)的特点,因此常常被忽视或低估。例如,2005年的飓风卡特里娜导致大量工业设施中的危险物质泄漏,造成严重的环境污染;2011年日本东北大地震及其引发的海啸,使得福岛核电站发生严重事故,释放出数百万吨放射性废水;2017年的飓风哈维则在德克萨斯州引发了多起石油和化学品泄漏,造成大量污水溢出和环境污染。这些案例表明,Natech事故不仅威胁着人类的生命和财产安全,还可能引发长期的、严重的环境问题,对人类健康和经济造成深远影响。

为了有效应对Natech事故带来的风险,传统的风险管理体系已显得力不从心。由于Natech事故的复杂性、不确定性以及模糊性,单一的治理模式难以满足其多维度、多层次的管理需求。因此,适应性治理(Adaptive Governance)作为一种功能性制度机制,逐渐成为应对此类复杂灾难场景的重要手段。适应性治理强调在动态变化的环境中,通过不断调整和优化治理策略,以应对突发事件的不确定性,提高系统的韧性和响应能力。

本研究通过系统回顾全球范围内的Natech风险管理政策治理,总结了当前全球风险管理体系的构建情况以及存在的漏洞。我们提出了一种以“情景触发、任务驱动、能力重塑”为核心的适应性治理路径。通过采用随机Petri网(Stochastic Petri Net, SPN)这一仿真方法,研究对雨洪引发的Natech事件进行了动态追踪,分析了灾难情景、响应任务生成以及能力关系重塑在不同Natech阶段的变化过程。研究发现,应急响应任务的目标和内容与特定阶段的灾难情景密切相关,而风险管理能力则随着任务的生成和调整而发生变化,这种变化又反过来影响灾难情景,呈现出动态适应的特征。

Natech事故的复杂性不仅体现在其多因素交织的成因上,还体现在其演化过程中的非线性特征。灾难情景、应急响应任务和风险管理能力之间存在紧密的耦合关系,这种关系决定了治理逻辑的形成。因此,研究通过对这些耦合机制的深入分析,揭示了适应性治理路径在应对Natech事故中的关键作用。此外,Natech事故的不确定性主要源于科学知识的不足,尤其是在数据和信息获取方面的局限,这使得风险评估和预测变得更加困难。而模糊性则进一步加剧了对风险的理解和解释的差异,反映出不同主体对风险现象及其环境背景的主观认知存在分歧。

然而,尽管Natech事故具有复杂性和不确定性,其风险在原则上仍具有一定的可预测性。研究表明,Natech事故的发生往往不是由于难以察觉的内在因素,而是源于跨领域系统性忽视预警信号和应对措施不足。因此,将Natech事故视为“灰天鹅”风险(Gray Swan)更为合适,因为这类风险虽非完全不可预见,但其发生频率和影响程度通常超出常规预期。与“黑天鹅”风险不同,灰天鹅风险的存在意味着我们已经意识到其可能性,但未能采取有效的预防和管理措施。因此,不能以“黑天鹅”为借口,将Natech事故的风险管理推迟到事故发生后才进行。

为了更有效地管理Natech风险,研究强调了对治理过程的全面理解,包括其运作机制和系统结构。然而,目前的风险治理过程往往碎片化,导致对风险的主观解读存在多样性,进而加剧了风险的模糊性。Aven提出的观点认为,我们对风险的理解和描述方式,直接影响其分析过程和治理策略。因此,需要一种更加系统化和整合性的治理框架,以应对Natech事故的复杂性和不确定性。

研究还指出,现有的技术风险研究主要关注于设施层面的事故触发因素和路径,而忽视了跨边界依赖关系。这种研究视角的局限性使得对Natech事故的预防和管理难以全面展开。因此,必须从更宏观的视角出发,构建一个整合性的、适应性的风险治理体系,以应对Natech事故带来的挑战。这种系统需要涵盖自然、技术和社会等多个维度,并在不同时间和空间条件下实现任务与能力的动态匹配。

在具体研究中,我们聚焦于由暴雨洪水引发的Natech情景,采用SPN方法对这类情景进行了建模和分析。SPN作为一种强大的仿真工具,能够模拟紧急响应过程中资源流动和任务处理的关系,从而为灾难准备和应对提供有力支持。通过将时间动态纳入灾难管理框架,SPN可以更精确地模拟时间敏感性对应急处理流程的影响,进而实现对灾难情景的全面分析。此外,SPN还能够用于模拟组织协作过程,使应急响应计划能够根据情景的变化进行动态调整,提高应对效率和系统韧性。

研究进一步发现,通过SPN对不同阶段的Natech情景进行建模,可以揭示出任务生成和能力调整之间的相互作用关系。这种关系不仅影响了应急响应计划的制定,还决定了不同阶段的治理策略和资源配置方式。例如,在灾难初期,应急响应任务可能集中在人员疏散和基础设施保护上,而在灾难后期,任务则可能转向环境修复和长期监测。因此,适应性治理框架需要具备高度的灵活性,以应对不同阶段的风险特征和治理需求。

此外,研究还强调了跨部门和跨层级信息流动的重要性。由于Natech事故涉及多个领域和不同层级的治理主体,信息的及时传递和共享对于有效应对至关重要。然而,目前的治理体系中,信息流动往往存在系统性缺陷,导致风险被低估或被正常化,从而影响应急响应的及时性和有效性。因此,构建一个高效的信息共享机制,是实现适应性治理的关键环节之一。

为了进一步完善Natech风险管理体系,研究提出了一个基于“情景-任务-能力”关系的适应性治理框架。该框架旨在通过动态调整任务和能力,提高系统对突发事件的适应能力。同时,研究还通过案例分析,揭示了不同阶段的Natech情景如何影响任务生成和能力调整,以及这些变化如何塑造后续的协作响应机制。这一研究不仅有助于理解Natech事故的演化过程,还为制定更加科学和系统的风险应对策略提供了理论依据。

总体而言,Natech事故的管理需要一个多层次、跨领域的适应性治理框架。这种框架应能够灵活应对不同阶段的风险特征,促进不同治理主体之间的协作,提高系统的韧性和响应能力。通过采用SPN等先进的仿真方法,研究为实现这一目标提供了可行的技术路径。未来的研究应进一步探索如何将这些方法应用于实际的灾难管理中,以提高应急响应的效率和效果。同时,还需要加强跨学科的合作,推动风险管理体系的持续优化和创新,以应对日益复杂的Natech风险挑战。
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