多年来，科学家一直敦促各国领导人应对气候变化，其依据是预防工作需要整个国家协调一致的行动才能有效。但正如任何关注过去15年国际气候谈判的人都可以证明的那样，大多数国家仍然不愿采取有意义的措施来降低温室气体的排放，更不用说解决诸如如何帮助发展中国家保护自己免受气候变化极端影响的问题了。由于对持续的外交僵局感到沮丧，许多城市领导人已决定亲自采取行动，采用已有的解决方案或发明新的解决方案，以限制温室气体排放并为持续的全球变暖的影响做好准备。
市长和城市管理者正在接管，因为他们对不断变化的天气模式将如何影响其城市的政治和经济未来有更敏锐的认识。正如德国波恩市市长芭贝尔·迪克曼在2007年所说的那样，“城市已经面临洪水、缺水、热浪、海岸侵蚀和与臭氧相关的死亡。”根据2009年的一份报告，自20世纪90年代中期以来，大西洋强飓风的数量一直在增加，美国西部野火的规模也在扩大。随着气温持续上升，此类极端事件可能会变得更加频繁和严重。世界上大多数主要大都市最初都建在河流或海岸线上，因此容易受到海平面上升和强降雨引发的洪水的影响。
许多市政领导人将卡特里娜飓风及其在2005年对新奥尔良造成的破坏视为他们的觉醒时刻。他们看到老化和不足的基础设施的多重失灵，加上漠不关心的规划，如何急剧增加了早已预料到的灾难的死亡人数。事实上，在卡特里娜飓风登陆后的几个月内，形成了两个主要的城市市长联盟来应对气候变化。现在被称为C40城市气候领导联盟的组织于2005年10月在伦敦启动，世界市长气候变化委员会（WMCCC）于当年12月在京都成立。截至2011年6月，来自世界各地约3亿人口的190多位市长和其他地方当局也签署了由WMCCC发起的一项自愿协议，以减少温室气体排放。
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在某些方面，城市可能比国家更适合为应对气候变化做些什么。保守估计，世界各城市排放的温室气体（如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氟化气体）不少于40%。根据丹尼尔·霍恩韦格及其合著者在《环境与城市化》杂志上发表的2011年的一项研究，如果考虑到城市对电力、食品和其他需要燃烧化石燃料的商品的消耗，城市实际上可能要对大约80%的排放负责。事实上，文章发现，如果C40城市是一个国家，其人口约为2.9亿，它将是第四大温室气体排放国，仅次于美国、中国和俄罗斯。
城市已经在评估它们面临的最大气候风险，并开始尝试解决最明显的挑战。科学家和工程师正在通过评估现有计划和评估拟议的倡议来帮助这项工作，使用现有的最佳证据。领导这项工作的人们仍然有很多东西要学习——尤其是在整合公共和私营部门多个参与者的努力方面。但已经很明显，城市有能力减少气候变化的根源，同时减轻已经变得不可避免的极端天气带来的打击。
加强行动
每个城市中心都面临着自己独特的气候相关问题组合。损害风险因其地理特征（例如是否建在三角洲或洪泛区）、其特定布局（紧凑、高密度的布局或城市扩张）及其建成环境（例如在暴雨期间促进径流的路面数量和位置）而异。城市规划者需要准确了解哪些社区和哪些服务最脆弱。
然而，城市开始着手解决四个相互关联的问题：
减少排放。商业和住宅建筑占城市能源消耗的很大一部分。能源成本上升和对气候变化的担忧正推动许多城市尝试通过提高新建筑的能源效率和改造旧建筑来控制能源消耗。例如，纽约市约75%的碳排放来自建筑物中使用的能源。市长迈克尔·布隆伯格已开始通过一项计划来解决这个问题，该计划评估该市最大建筑物的能源使用情况，并强制要求在具有成本效益的能源效率方面进行改进。为了减少排放、用水量和热量积聚，城市可以采用更多的可再生能源；加利福尼亚州奥克兰市现在通过风能、太阳能和地热发电厂满足其17%的电力需求。在发展中国家的城市中，缺乏可靠的能源往往是关键问题。在许多情况下，需要改进能源系统以帮助发展，而不是应对气候变化。但如果鼓励可再生能源，两者可能会联系起来。
在减少温室气体排放方面，一些城市比其他城市走得更远。霍恩韦格的研究发现，丹佛市的每位居民每年排放相当于21.5公吨的二氧化碳。相比之下，纽约市居民的人均排放量约为10.5公吨。纽约市较高的人口密度、较温和的冬季和较少使用汽车通勤的习惯，使其居民的人均温室气体排放量不到美国人口平均水平的三分之一。然而，为了不让纽约人开始沾沾自喜，他们应该考虑阿姆斯特丹的居民，他们每人每年仅排放6.7公吨的二氧化碳——其他欧洲城市更低。作为阿姆斯特丹到2025年将碳足迹从1990年的水平减少40%的计划的一部分，它正在利用废物和污水发电和供热，并在其港口增设风力涡轮机并升级旧的风力涡轮机。
保护水源。大多数气候变化模型预测，北美西南部、南欧、中东和南部非洲的淡水供应将长期下降。得克萨斯州奥斯汀市自1983年开始实施节水计划以来，率先大规模使用低冲水马桶，为用更适应干旱条件的本地植物取代草皮的居民提供退款，并为住宅客户制定累进水价，用水量越多，水费越贵。城市还可以使用“中水”——经过处理厂清洁到足以排放到河流但不足以再次饮用的废水——来保持城市公园的绿色，而不是使用淡水。自2002年以来，澳大利亚墨尔本市通过实施日益严格的用水限制来应对持续下降的降雨量。然而，卫生官员预计，水流量的急剧下降，加上气温升高，将使废水变得更温暖和更浓稠，从而增加污水管道腐蚀的风险；他们将不得不改变其检查和维护计划以跟上形势。
保持交通系统畅通。关键交通基础设施通常位于水道附近，因此容易受到海平面上升和内陆洪水的影响。当隧道、匝道和通风井被淹没时，需要泵来排水。必须清理碎片，并且必须修理或更换系统的基本元件，例如电机、继电器、电阻器和变压器。台湾台北地铁的入口已被抬高，以避免被暴雨洪水和高潮淹没。酷热的天气也会扰乱架空电线和钢轨等设备，最终导致它们下垂甚至弯曲。安装能够在较高温度下高效运行的变压器和电线，并保持设备干燥是最低限度的第一步。
保护公众健康。全球平均气温的升高可能会导致城市健康问题（如与空气质量差相关的呼吸系统疾病）恶化，并带来新的难题，例如由啮齿动物和其他携带疾病的动物引起的某些疾病的传播范围扩大。然而，也许最直接的影响将是更频繁和更严重的热浪，热浪已经是美国最致命的天气相关事件。芝加哥和巴黎正在为这些变化做准备，但几乎没有研究表明公共卫生部门哪些干预措施——例如开放避暑中心或提前识别特别脆弱的个人——实际上可以挽救生命或减少住院人数。一些适应策略可以带来多重回报；例如，提高能源效率可以减少发电量，从而减少城市产生的热量和污染，从而减少中暑和哮喘病例。
一旦市政领导人更清楚地了解自己城市的个体风险，他们就需要制定优先考虑倡议的战略。我的同事和我鼓励城市专注于产生多重效益的努力。例如，屋顶上种植的绿化可以减少暴雨径流，并起到绝缘体的作用，从而降低建筑物的能源消耗，从而减少碳排放。
互相帮助取得成功
许多城市在其政府内部没有足够的专业知识来准确评估其气候变化风险并制定全面的应对计划。包括城市气候变化研究网络在内的各个国际研究小组聚集在一起，试图通过将学者与决策者联系起来来填补这一空白。该网络今年发布了首次深入评估报告，涵盖了包括布宜诺斯艾利斯、德里和拉各斯在内的约50个城市，除其他外，报告发现，在电力损失或清洁水供应方面，严重的洪水与持续的干旱一样糟糕。此类报告的目标是双重的：提供对城市因气候变化而面临的具体挑战的科学分析，并评估可能限制最有害影响的潜在适应措施。
展望未来，制定通用标准来报告温室气体排放和减排量、气候变化对城市的影响以及为减轻人类生命和财产损失所做的努力是有意义的。这种通用基准将使城市能够衡量自身的进展，将其结果与其他城市进行比较，并分享其创新成果。
同样重要的是，城市必须让更多的公民群体参与进来——特别是来自最贫困和最脆弱社区的公民，因为他们是可能遭受气候变化影响最严重的人，并且可能需要做出最大的调整。例如，厄瓜多尔的基多市为附近的贫困农民提供技术支持，帮助他们从种植土豆和玉米转向种植藜麦等本地安第斯作物，这些作物需要较少的水，并且更好地防止土壤侵蚀。这些变化改善了农村和城市地区的水量及其质量。
自卡特里娜飓风以来的六年里，世界一些最大城市的应对气候变化倡议表明，当有动力的合作伙伴共同努力时，进步是可能的。还有许多工作要做，许多国家的城市仍需要加入进来。但势头正在增长。让我们希望现在为时未晚，可以拯救生命并保障未来。