当乔·利德在纽约曼哈顿南端的南渡轮地铁站下行时,他的心沉了下去。当时是10月29日晚上8点,飓风桑迪刚刚在新泽西州以南约150公里的地方登陆。作为纽约市地铁系统的首席维护官,利德正在巡逻。他曾希望南渡轮站能成为躲避风暴的避难所。相反,迎接他的是尖锐的烟雾警报声和汹涌的流水声。在最后一段楼梯向下走了四分之三的路程时,他用手电筒照向黑暗:海水已经淹没了站台,并且每隔一两分钟就上升一个台阶。
利德站在同样的台阶上回忆道,“直到那一刻,我还认为我们会安然无恙。”
南渡轮站于2009年开放,耗资5.45亿美元,现在到处是剥落的油漆、损坏的自动扶梯和腐蚀的电气设备。曼哈顿的大部分地区已经恢复正常,但这个距离世界主要金融中心仅几个街区的车站可能需要2-3年才能恢复使用。这只是纽约有记录以来最大风暴造成的沿海灾难的残余之一。
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桑迪是对该市声称在气候方面处于国际领先地位的最重大考验。在过去十年中,纽约与科学家合作,力求保护自己免受极端天气和海平面上升的影响,并遏制温室气体的排放——这是一个其他城市很少尝试的长期规划过程。但是,桑迪暴露了该市的脆弱性,造成 43 人死亡,数千人无家可归,公共和私人损失估计达 190 亿美元,并使金融区瘫痪。纽约证券交易所自 1888 年以来首次关闭,当时它因大规模暴风雪而关闭。
随着这个受挫的城市开始重建,科学家和工程师们正试图评估桑迪期间发生的事情以及纽约在更温暖的未来可能面临的问题。但在一个呼应更广泛的气候变化辩论的困境中,人们对潜在威胁的严重程度没有共识——对于该市应该在沿海防御上花费多少以减少这些威胁也没有达成一致。
在 12 月 6 日,纽约市长迈克尔·布隆伯格在风暴后的第一次重大公开讲话中承诺明智地再投资并追求长期可持续性。但他警告说:“我们必须生活在现实世界中,并根据成本和收益做出艰难的决定。”他指出,气候变化不仅带来洪水的威胁,还带来干旱和热浪的威胁。他说,该市必须注意,“不要打上一场战争,而错过了即将到来的新战争”。
计算风险
在桑迪过后,曼哈顿下城看起来像一个战区。每天晚上,一群群难民挥舞着手电筒从停电区向北走去,那里的洪水淹没了一个变电站。
这场风暴还摧毁了该市的其他几个地区。在斯塔滕岛,汹涌的海浪摧毁了数百所房屋,而皇后区的一个社区在水引发火灾后被烧成灰烬。该市部分地区的停电持续了两个多星期。在洪水之后,并敏锐地意识到 2011 年的飓风艾琳是一次侥幸逃脱,该市现在想知道接下来会发生什么。
“现在有新的常态吗?”鲁丁管理公司首席运营官约翰·吉尔伯特问道,该公司管理着纽约市中心的几栋办公楼。“如果是这样,那又是什么呢?”吉尔伯特说,该公司已经在采取行动。在其一栋进水约1900万升的建筑中,该公司正在将电气系统移至二楼。“你必须认为既然已经发生过,它可能还会再次发生,”他说。“而且可能会更糟。”
在南渡轮站附近的炮台公园,桑迪的风暴潮比平均高水位高出 2.75 米——这是自 1923 年在那里安装水位计以来的最高水位。在上周发表在《风险分析》杂志上的一项研究中,使用模拟风暴数据的研究人员得出结论,在当前气候条件下,这种规模的风暴潮预计每 500 年左右袭击一次炮台公园 (J. C. J. H. Aerts 等。 Risk Anal. http://dx.doi.org/10.1111/risa.12008; 2013)。
但是,该研究的作者和其他科学家表示,真正的风险可能会更高。该研究以炮台公园的洪水作为衡量飓风强度的标准,但它也表明,有些风暴可能会在那里造成较小的破坏,但仍然会在其他地方袭击该市。考虑到这些风暴,可能会提高纽约遭受重大飓风破坏的概率估计。
500 年一遇的估计也没有考虑到桑迪的不寻常性质。桑迪被称为“弗兰肯风暴”,是热带气旋和强烈的冬季暴风雪的结合,它与满月的高潮一起偏向新泽西海岸。“这是一场混合风暴,”马萨诸塞州剑桥市麻省理工学院 (MIT) 的飓风研究员、该研究的合著者之一克里·伊曼纽尔说。“我们需要了解如何评估混合事件的风险,我不认为我们已经做到了。”
随着全球变暖,风险只会增加。纽约市气候变化小组在 2010 年的评估中表明,到 2080 年,当地海平面可能会上升 0.3-1.4 米。去年,伊曼纽尔和他的同事发现,如果海平面上升 1 米,在本世纪末,在当前气候条件下每 100 年发生一次的洪水可能会每 3-20 年发生一次。今天被归类为“500 年一遇”的事件可能每 25-240 年发生一次 (N. Lin 等。 Nature Clim. Change 2, 462–467; 2012)。
对于城市规划者来说,挑战是在科学不确定的情况下重建和保护城市。一些科学家十多年来一直表示,该市应该用类似于伦敦泰晤士河防洪闸的防风暴潮屏障来保护纽约港。在桑迪过后,这个想法重新引起了人们的兴趣,纽约州的一个小组上个月呼吁对其进行正式评估。
桥梁和屏障
纽约州立大学石溪分校的风暴潮建模实验室负责人马尔科姆·鲍曼带头推动建造屏障。他设想在海港入口处建造一个大约 8 公里宽、6 米高的结构,并在东河排入长岛海峡的地方建造第二个屏障。州小组对这种系统的成本估算范围从 70 亿美元到 290 亿美元不等,具体取决于设计。鲍曼建议,海港屏障还可以用作火车和车辆通往城市机场的桥梁。“我的观点不是我们应该在下周开始浇筑混凝土,但我认为我们需要进行研究,”他说。但是,桑迪是否会推动该市建造主要的防御设施,鲍曼说,“我不知道”。
过去,灾难曾促使人们采取代价高昂的行动。1888 年的暴风雪促使纽约将其高架通勤列车转移到地下。2012 年,美国陆军工程兵团在路易斯安那州新奥尔良完成了一个耗资 11 亿美元的防洪屏障,这是为了保护该市在 2005 年遭受卡特里娜飓风和丽塔飓风袭击后而开展的 146 亿美元工作的一部分。但是,纽约大都会区比新奥尔良更大,更复杂,保护它需要多管齐下的方法。该市有数十万居民居住在 800 多公里的海岸线上,而屏障不会保护长岛沿海的大部分地区,桑迪在那里造成了相当大的破坏。此外,屏障只能对抗偶尔的风暴潮。它不会阻止缓慢上升的海面,也不会防止降雨造成的洪水。
“风暴潮屏障可能是合适的,但它绝不是唯一可以保护你的东西,”纽约自然保护协会的项目主管亚当·弗里德说,他直到去年年底还是该市长期规划和可持续发展办公室的副主任。“这将是一个整体方法,包括许多不那么吸引人的事情,例如将电气设备从地下室抬高,并提供更多的备用发电机。”
作为整体工作的一部分,官员们正在探索扩大曾经环绕城市并缓冲风暴的剩余湿地的选择。布隆伯格在他的讲话中称湿地为“也许我们拥有的最好的天然防风暴屏障”。
但是,该市的大部分湿地在近几十年里已成为黄金地段,而桑迪明确表明了开发这些地区的后果,纽约公园部门的湿地和河岸恢复主任玛丽特·拉尔森说。
在风暴发生几周后,拉尔森将她的车停在斯塔滕岛的海滩附近,望着一片芦苇的芦苇。这片田野是斯塔滕岛“蓝带”计划的一部分,该计划于 20 世纪 80 年代后期启动,旨在促进湿地并更好地管理雨水径流。但是这里的湿地比足球场还小,桑迪的风暴潮越过它,损坏了附近的排屋。“如果你看一下历史地图,”拉尔森说,“所有曾经是湿地的地方都变得湿了。”
资料来源:FEMA;纽约市;纽约市立大学
符合规范
纽约目前正在加强其现有的湿地网络,这些湿地覆盖面积约为 2,300 至 4,000 公顷。市长 2013-17 年的预算计划包括超过 2 亿美元用于恢复湿地,以此作为保护和重新设计沿海开发项目的一部分。
桑迪飓风还表明,适当的建筑结构可以帮助降低未来风暴的风险。在史泰登岛的一个社区,一个破旧的屋顶落在地上,标志着一栋老旧的平房曾经的位置。隔壁一栋较新的房屋仍然屹立不倒,除了被洪水淹没的车库外,没有明显的损坏——这有力地证明了现代建筑规范的价值。在纽约,根据美国联邦紧急事务管理局 (FEMA) 的定义,在百年一遇洪水区域内建造的新建筑,其预计洪水水位以下不能有任何居住空间或主要设备,例如供暖装置(参见“危险区域”)。
该市的规划条例无法抵御像桑迪这样的风暴:官员估计,被风暴损坏的房屋中,有三分之二不在百年一遇的洪水区域内。但科学家表示,联邦紧急事务管理局的洪水地图已经过时,因此即使是百年一遇的风暴也可能在指定区域之外造成破坏。上个月,联邦紧急事务管理局开始发布纽约地区新的洪水地图,大幅扩大了该区域。
在其最新的研究中,伊曼纽尔和他的同事估计,纽约每年的平均洪水风险仅为 5900 万至 1.29 亿美元的直接损失。但百年一遇的风暴可能造成的损失高达 50 亿美元,而 500 年一遇的风暴可能造成的损失高达 110 亿美元。这些数字不包括生产力损失或对地铁等主要基础设施造成的破坏。
鲍曼和其他研究人员认为,该市应致力于将所有区域的保护标准提高到 500 年一遇的洪水标准,但并非所有解决方案都属于物理范畴。越来越多的学者和政府官员强调,该市还必须加强其应对能力,并巩固帮助人们重建和恢复的基本社会服务。
阿姆斯特丹自由大学研究沿海风险管理的风险分析评估报告的合著者杰伦·艾尔茨表示,最重要的是,该市及其周边地区需要制定一项全面的海岸线防御战略。艾尔茨正在与纽约官员合作,分析关于屏障系统的提案以及城市规划、分区和保险方面的一系列变化。“你需要一个总体规划,”他说。
塞思·平斯基正在朝着这个目标努力。作为纽约市经济发展公司的总裁,他被布隆伯格选中,制定一项全面的恢复计划,使社区和基础设施更安全。他指出,一些较新的海滨公园和沿海住宅开发项目在风暴期间表现良好。例如,在皇后区的海边阿维尔,平斯基说,房屋单元得以幸存,因为它们被抬高并远离水域,并受到沙丘的一些保护。与周围地区相比,这些建筑受到的损坏很小。
智能设计
加强城市的成本将是天文数字。1 月,国会批准了约 600 亿美元用于资助桑迪飓风的恢复工作,其中约 330 亿美元用于长期投资,包括陆军工程兵团的基础设施维修和建设。平斯基说,他还不清楚这笔钱有多少会流向纽约,但他确信这还不够。该市将在 6 月份制定预算,此前他的团队将提出正式建议。重建工作可能需要“创造性地”结合公共和私人融资,他说。“这可能需要调用世界上尝试过的几乎所有策略的组合。”
即使他呼吁进行更智能的开发,平斯基也表示,纽约不太可能采取激进的方法来应对风暴潮和海平面上升。“从纽约市的海岸线撤退既没有必要,也不是真正可行的,”他说。
鉴于沿海地区开发的规模之大,很难反驳平斯基的评估。但许多气候科学家担心,加强沿海开发只会推迟最终的清算,并增加未来灾难的可能性。他们说,海洋未来会持续上升,因此城市最终将被迫适应水。
“我还没有看到任何着眼于长期解决方案的东西,”纽约州帕利塞兹哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的地球科学家克劳斯·雅各布说。但雅各布承认,他和任何人都一样有罪。2003 年,他和他的妻子在纽约州皮尔蒙特哈德逊河畔的低洼地区买了一栋房子。尽管这违背了他的职业原则,但他同意购买,并假设他可以抬高房屋。但高度限制法律阻止他这样做,桑迪飓风淹没了房子。这对夫妇现在正在重建。
“在某种程度上,我认为我否认了这种风险,”雅各布说。他希望提高房屋的新申请能够获得批准,但他仍然担心该社区无法在世纪末幸存下来,免受海平面上升的影响。纽约人和各地沿海居民都应该明智地吸取这个教训。“最终,”雅各布说,“我们都必须一起向更高的地方转移。”