《Journal of Hydrology》:Projecting flood exposure in China under future climate and population change: an age-structured analysis based on the SSP-RCP scenarios
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•在未来的气候与人口情景下,分析不同年龄群体面临的洪水风险。•预计到2100年,老年人的洪水风险将增加6.9倍,且超过劳动年龄群体的风险水平。•对于老年人而言,人口结构因素与相互作用效应的影响大于单纯的气候变化影响。•多尺度分析揭示了中国各地的洪水风险高发区域。引言洪水是全球最具
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在未来的气候与人口情景下,分析不同年龄群体面临的洪水风险。
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预计到2100年,老年人的洪水风险将增加6.9倍,且超过劳动年龄群体的风险水平。
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对于老年人而言,人口结构因素与相互作用效应的影响大于单纯的气候变化影响。
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多尺度分析揭示了中国各地的洪水风险高发区域。
引言
洪水是全球最具破坏性的自然灾害之一(Rentschler等人,2023)。据最新估算,洪水每年造成的经济损失约为3880亿美元,同时还会导致全球约1100万人流离失所(联合国减灾署,2025;联合国难民署,2025)。在全球变暖的影响下,极端降水事件的频率和强度不断上升,进而增加了洪水灾害发生的概率和范围(Brunner等人,2021;Merz等人,2021;Zhang等人,2022)。中国是受洪水影响最严重的国家之一,目前还面临着气候变化、城市快速扩张以及防洪设施老化所带来的日益严峻的挑战(Dottori等人,2018;Jiang等人,2023;Tellman等人,2021)。与此同时,中国正处于人口结构深刻变化的阶段,出生率持续下降,人口老龄化进程加快,这些变化可能会大幅改变未来的洪水风险状况及灾害管理需求(Harrington和Otto,2023;Washam,2024)。
近年来,越来越多的研究开始将社会经济变化纳入洪水风险评估中,重点关注气候变化与人口增长共同带来的影响(Dottori等人,2018;Fox等人,2024;Rogers等人,2025)。许多研究在SSP–RCP情景下分析了未来洪水风险的演变趋势(She等人,2025;Winsemius等人,2016),还有研究探讨了城市扩张、GDP变化以及总人口变动对洪水风险的影响机制(Chen等人,2024;Han等人,2024;Wu等人,2023;Xu等人,2024;Yang等人,2023)。有预测指出,若气候持续变暖,中国主要城市地区的洪水风险可能增加4到19倍(Jiang等人,2023)。在空间尺度上,洪水风险评估已涵盖国家层面(Rentschler等人,2022)、流域层面(Sun等人,2025)、城市群层面(Xiao等人,2025)、省级层面(She等人,2025)以及城市层面(Yang等人,2023),为了解环境变化下的灾害动态提供了重要依据(Shan等人,2025;Yao等人,2025a)。不过,现有研究大多关注总体人口风险或经济损失,较少考虑不同年龄群体在洪水脆弱性方面的差异。
儿童、劳动年龄人群和老年人等不同年龄群体,在身体脆弱性、信息获取能力以及应急响应能力方面存在显著差异(Fox等人,2024;Mazumder等人,2022;Tate等人,2021)。例如,一项基于3560万条死亡记录的大规模研究显示,洪水过后老年人的死亡率增幅是年轻人群的两倍多(Lynch等人,2025)。一些国家已经制定了针对不同年龄群体的灾害缓解政策(Washam,2024)。比如,新奥尔良2022年的协助疏散计划就专门为行动不便的老年人提供了点对点的庇护服务(Renne和Mayorga,2022)。在中国,国家应急物资清单也要求对包括老年人、体弱者和残疾人在内的弱势群体给予特殊照顾。在灾害科学中,综合灾害风险被看作是自然危险、暴露程度以及潜在脆弱性共同作用的结果。虽然脆弱性相关的政策十分重要,但任何针对不同年龄群体的风险缓解策略,其实际基础都是要对实际暴露情况有准确的了解——也就是要明确这些弱势群体中有多少人面临风险,以及他们具体位于何处(Yin等人,2024)。
尽管人口结构逐渐被纳入热应力、空气污染和经济韧性等相关研究之中(Aziz等人,2024;Chen等人,2023;Chen等人,2025;Cheng等人,2023;Ren等人,2023;Xu等人,2023),但很少有研究系统地将人口结构差异纳入洪水风险评估中。仅有少数研究开始探讨老年人在洪水应对中的特殊脆弱性(Ban等人,2023;Lee等人,2019;Yu等人,2020),或者研究在避难所规划中如何满足不同群体的特殊需求(Ermagun等人,2024;Yin等人,2024)。然而,基于未来人口预测和气候情景,对多个年龄群体进行全面的洪水风险评估的研究仍然十分匮乏。此外,洪水风险估算结果对洪水防护标准的假设极为敏感,因为不同的防护水平会导致风险估算结果出现数倍的差异(Wang等人,2021)。因此,开展敏感性分析对于提升洪水风险估算的可靠性及其对政策制定的参考价值至关重要。
为弥补这些不足,本研究构建了一个综合框架,该框架结合了未来气候情景与人口发展轨迹,用于评估中国不同年龄群体面临的洪水风险。该框架涵盖了多种SSP–RCP组合、高精度洪水模拟以及分年龄的人口预测数据,同时还能分析国家、区域、省级和城市层面的空间差异。我们量化了气候变化、人口结构变化及其相互作用对人口风险影响的相对贡献,同时还分析了洪水防护标准不同假设对风险结果的敏感度。
研究结果表明,尽管人口结构变化和相互作用效应会降低整体人口的风险水平,但气候变化导致的洪水风险上升趋势更为显著,最终会导致未来洪水风险整体上升。其中老年人的风险增长尤为明显,到本世纪末,他们可能成为受洪水影响最严重的群体,其风险水平甚至可能超过劳动年龄群体。这一现象凸显了人口老龄化与气候变化共同作用带来的双重脆弱性,也强调了在未来的综合洪水风险应对策略中,必须优先保障弱势群体的利益(Fox等人,2024)。
章节要点
方法
本研究的分析框架如图1所示,下文将对其详细说明。
整体人口的洪水风险
图2展示了在三种SSP情景下,基于30年移动平均值的整体人口洪水风险变化趋势。与历史时期相比,所有情景下的人口洪水风险均呈现持续上升态势(图2a)。到2050年和2100年,整体风险水平预计分别达到历史水平的3.0倍(2.1–3.3倍)和2.9倍(2.4–6.5倍),相应地,受洪水影响的人口数量也将分别增加450万(250万–540万)和450万(330万–1270万)(图2b)。
讨论
在本研究中,我们将八种全球气候模型的预测结果与大规模水动力洪水模型相结合,用于评估中国未来河流洪水的风险状况。通过运用先进的偏差校正技术,并结合最新的高精度洪水防护数据,我们得到了国家、区域和省级层面的精准洪水模拟结果。独特之处在于,我们还将这些模拟结果与SSP–RCP框架下的分年龄人口预测数据相结合,从而得出了更为详细的分析结果。
CRediT作者贡献说明
Qian Yao:论文撰写——初稿撰写、软件应用、方法设计、概念构思。Can Lu:论文撰写——审阅与编辑、软件应用。Mengya Li:论文撰写——审阅与编辑、结果验证、数据整理。Jiangyang Lin:论文撰写——审阅与编辑、结果验证。Hanqing Xu:结果可视化、结果验证。Dai Yamazaki:概念构思、方法设计、结果验证、结果可视化、论文撰写——审阅与编辑。Jun Wang:研究监督、资源协调、项目管理、资金申请、概念构思。
利益冲突声明
作者声明,他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益关系或个人关联。
致谢
资金支持:本研究得到了中国国家自然科学基金的资助(项目编号:42371088、42471082、42401087)。
Qian Yao|Can Lu|Mengya Li|Jiangyang Lin|Hanqing Xu|Dai Yamazaki|Jun Wang