气候危机中的创新与适应：面向新常态的技术

气候危机中的创新与适应：新常态的技术 I N S I G H T R E P O R TJ A N U A R Y 2 0 2 4 Contents 1.11.21.31.41.51.6 2建立韧性21 2.12.22.32.4 3动态响应28 3.13.23.33.43.53.6 4多利益相关方协作和关键促成因素35 4.14.24.3 免责声明 本文件由世界经济论坛发布，作为对项目、洞察领域或互动的贡献。本文所表达的调查结果，解释和结论是世界经济论坛促进和认可的合作进程的结果，但其结果不一定代表世界经济论坛的观点，也不一定代表其成员，合作伙伴或其他利益相关者的整体。 © 2024世界经济论坛。保留所有权利。本出版物的任何部分不得以任何形式或任何方式复制或传播，包括影印和记录，或通过任何信息存储和检索系统。 前言 Hamid Maher波士顿咨询集团董事总经理兼合伙人 HelenBurdett世界经济论坛地球技术负责人 所有这些领域的推动者-不仅帮助领导者评估气候风险，而且帮助领导者确定解决方案并在现实世界中建立弹性。特别是数据驱动和数字技术，将成为适应性价值保护和创造的关键来源。这些技术的进步-特别是人工智能（AI）-已成为2023年的主要故事之一。本报告概述了数据驱动和数字技术在支持气候适应方面可以发挥的作用，从加强风险分析和气候防护供应链到为研发和发现过程提供动力，以产生下一代气候技术。 近年来，极端天气事件席卷全球-从2021年德国洪水到去年夏威夷，加拿大东部和澳大利亚的野火-毫无疑问，气候变化的影响正在到来。 气候科学清楚地表明，这些影响将变得更加不稳定:当前排放的持续和自然退化与这十年内突然和缓慢发生的事件增加相关。减少温室气体(GHG)排放从未如此紧迫。与此同时，社区、企业和政府必须适应当前和即将到来的变化。 适应是向变化的影响演变的过程-在这种情况下，调整生态，社会和经济系统以减轻气候变化的影响。这包括对洪水和野火等极端事件的危机应对。它还包括多方面的，敏捷的方法来导航一个不再将可靠的气候和天气条件视为理所当然的世界。领导者需要新形式的情报。 由世界经济论坛第四次工业革命中心主办的气候适应技术工作组会议 开发本报告并推进与气候技术相关的应用和知识适应。工作组包括来自技术，行业，公共部门，学术界和民间社会的领导人和专家。其成员对于绘制本报告的范围并为其章节带来特定领域的见解至关重要。 在此过程中，先行者会发现这不仅是一种风险缓解策略，也是竞争优势的来源。 气候变化没有技术的灵丹妙药。更重要的是，没有任何替代品可以深度和迅速地减缓温室气体排放。气候变化的影响就在这里，不容忽视。技术提供了一种管理这些影响的方法-适应并为不确定的未来带来更清晰的未来。 气候适应有多种相互依赖的方法，包括经济激励、政策和监管、当地主导的干预和基于自然的方法。技术是关键 执行摘要 气候变化的影响正在加剧，数据驱动和数字技术可以提供帮助。 无人机正在改变领导者收集，处理和分析信息的方式。这些技术提供了有关地球在行星层面上如何变化以及企业和当地社区如何感受到影响的情报。 气候变化的影响— —以极端事件和缓慢事件的形式——在频率和强度上都在增加。世界经济论坛的《2024年全球风险报告》将极端天气事件列为未来两年第二严重的风险，也是十年来最严重的风险。全球近一半的人口容易受到气候影响几乎全球经济的每个部门都面临着某种程度的气候相关风险。 建立抵御气候影响的能力-人工智能正在通过优化和实时维护，帮助洪水管理系统等关键基础设施建立弹性。地球观测和物联网正在为预警系统等关键弹性工具带来新的精度。 技术对于建立适应能力、推动创新和为领导者和社区带来新的能力是不可或缺的。没有技术灵丹妙药可以应对气候变化；那里是无法替代温室气体(GHG)排放的深度和快速减排。然而， 当撞击发生时动态响应-地球观测以及无人机可以在撞击后提供难以到达的区域视图极端事件。无人机也被用来提供紧急援助和支持搜救行动。人工智能的预测和优化能力提高了态势感知能力。 技术-特别是数据驱动和数字技术-可以帮助领导者管理与气候影响相关的不断增加的风险，并在此过程中释放新的机会。新兴的 一套技术-所有与人工智能（AI）和高级计算的协同作用-支持全面的适应战略，并在“适应周期”的每个阶段发挥关键作用： 气候危机需要适应。数据驱动和数字技术已经在世界各地的适应努力中发挥了至关重要的作用；如果得到开放合作、改善融资和有利政策环境的支持，它们将有望实现大规模采用和更大的影响。 理解风险和机遇- AI，地球观测，物联网（IoT） Introduction 走向以技术为主导的气候适应方法。 这是官方的- 2023年是有记录以来最热的一年。16月是有记录以来最温暖的6月，7月是最温暖的7月，8月是最温暖的8月，9月是最温暖的9月，10月是最温暖的10月。2一年中，大约每三天就有一天突破了1.5 º C的阈值。3气候变化正以前所未有的速度加速。 2000亿美元-比过去20年的年平均值高出40%(不包括地震)。8 极端天气事件并不是气候变化的唯一影响。缓慢发作的事件，9例如全球气温上升，正在损害农业、生物多样性和人类健康。 冰川和极地冰盖正在融化，海平面上升通过侵蚀，洪水和盐水入侵威胁着沿海社区。季节性降水模式正在发生变化，导致一些地区降雨量增加，另一些地区荒漠化。联合国环境规划署的大卫·詹森说：“在世界许多地方，过去存在于季节性天气模式中的可预测性已经不复存在。 后果是显而易见的。4近年来，极端天气事件的数量有所增加，例如热浪，野火和飓风。5如果这些趋势持续下去，极端事件可能会增加到560个6到2030年一年-每天1.5-比2015年增长40%。7除了人类的痛苦，成本是巨大的;在2022年，自然灾害使政府和企业付出了 因此，这些指标不仅提高了减轻人为对气候影响的紧迫性，而且还引起了人们，企业和政府对适应变化的需求的关注。 今天的气候变化威胁着人类，企业和自然。在世界各地的脆弱地区，有33亿至36亿人受到气候变化的影响。10挪威发展合作署(NORAD)的克里斯特·索尔海姆·冈德森说：“气候变化的影响虽然在全球范围内都能感受到，但确实取决于你所处的世界。弱势群体受到的打击最大。”在商业方面，由于气候变化的影响，到2030年，4万亿美元的企业资产可能面临风险。11几乎全球经济的每一个部门都面临着一定程度的气候引起的风险（见图1）。在自然世界中，九个行星边界中有六个被跨越，12描绘地球健康的严酷画面。 2019年，全球适应委员会估计投资1.8万亿美元的气候适应措施2030年可能会产生7.1万亿美元的净收益。 到2030年，1.8万亿美元的气候适应措施可以产生7.1万亿美元的净收益。13根据这些估计和其他分析，越来越多的政府颁布了与气候适应有关的法律和议定书。 拥有国家适应计划的国家数量逐年增加。14此外，适应气候变化的产业和技术的出现，如弹性农业，为政府和企业提供了“抵御气候”的机会。 气候，自然和社会经济系统可能接近临界点，相对较小的变化导致不可逆转的变化。 正如历史所表明的那样，它不是存活的最强物种，也不是最聪明的物种，而是那些 方框1气候适应定义 为调整流程，做法和结构以减轻潜在损害或从与气候变化影响相关的机会中受益而采取的行动。 已经制定了许多适应战略，以使世界对气候变化的影响更具弹性。它们的范围从 数据驱动和数字技术独特地适合于建立适应能力和解决气候决策中涉及的多变量复杂问题（见图2）。这些技术可以处理自然，社会经济和经济之间的相互联系 建设更强大的基础设施和发展预警系统，以实施防洪措施和改变农业做法。 系统，应对许多变量和不确定性的程度，并在多个时间范围和要务上调整气候行动。关于这一点，东京大学全球公地中心主任石井直子说：“适应需要采取长期的战略观点。从历史上看，适应一直被认为是短期或临时的应对措施具体事件-与缓解策略分开。数据和技术可以帮助长期调整这些策略。“这是气候危机所需要的那种情报。 这些策略大致分为四类：监管，经济，社会文化和基于自然的策略。综合起来，这些相互依存的策略可以通过气候和社会科学家所谓的适应性来看待 能力。15埃克塞特大学可持续发展教授兼ArticBasecamp执行董事GailWhiteman说：“这一切都与建立适应能力有关。专注于系统层面以适应我们的社会，生态和经济过程。确实，我们可以将适应视为一个持续的过程。” 对于全球领导者，无论是公共的还是私人的，数据驱动和数字技术都将创造和保护价值。它们将以广泛的方式为领导者提供支持，从支持决策和推动科学发现到改变行为。同时，基于技术的 适应需要政策制定、社区参与和国际合作才能发挥作用。多利益攸关方的方法对于迅速扩大规模和推进世界应对气候变化的努力至关重要。 无人机 人工智能* 地球观测 遥感（例如卫星）或现场技术（例如气象站），用于收集有关地球活动的信息。 数学和计算机科学技术家族，包括高级分析、大数据分析、机器学习、深度学习和大型语言模型。 无人机（UAV）可以配备摄像头，覆盖远距离并携带少量物理材料。 先进的计算 AR / VR * * IoT 联网设备（包括传感器和手持设备）一起工作以收集和共享数据并监控系统。 提供身临其境的体验的工具，通过在物理环境上叠加数字功能或使用硬件（例如耳机）来使用户完全沉浸。 超级计算(包括基于云的)和量子计算过程，提高计算能力、准确性和速度。 工业革命的技术一直是气候变化的重要驱动力16-但是新兴技术可以帮助领导者适应21世纪不断变化的气候。技术将使领导者能够增强行业抵御能力，保护生态系统并维护人类福祉。 use,andsecond,theirvastpotentialforimpactfulcontribution.Consequently,emphasishasbeenplacedfirstontechnologiesthatcurrently 为气候适应提供至关重要的解决方案，其次，那些正在迅速发展并有望为未来的气候适应能力带来重大利益的解决方案。 科技发展、政策支持、市场需求和日益增强的紧迫感等多种因素共同推动了开创性技术的发展这种融合正在促进创新，并开辟新的途径，为全球组织和社区建立适应能力。 此外，这些技术在整个数据生命周期中都有应用。17每个阶段都体现了不同的挑战和机遇。因此，本报告致力于探索生命周期各个阶段的技术（例如，物联网如何用于数据收集；以及机器学习（ML），更下游，用于数据分析）。 介绍技术 虽然本报告中分析的六种技术可以自主地工作，但如果一致使用，它们的影响可以扩大。本报告涵盖了两种操作模式。例如，在飓风过后，地球观测可以自主地工作以捕获 一组数据驱动和数字技术-与人工智能（AI）协同作用-正在成为气候适应的关键任务工具。本报告重点关注的具体技术是无人机，物联网（IoT），地球观测，增强和虚拟现实（AR和VR），高级计算和AI。它们共同构成了首个气候适应工具包。 受损建筑物，或者这些图像可以与基于AI的系统一起使用，以帮助保险公司处理损害索赔。18 为了确保可持续的未来，先进技术应该以气候适应战略为中心。关键不仅在于开发和部署这些技术，还在于将它们用于发明未来解决方案的发现过程。 考虑到气候危机的紧迫性，这些技术的选择基于以下两种技术中的任何一种关键标准:首先，他们准备立即 技术 一系列与人工智能协同的先进技术正在进入主流，并成为气候适应的关键工具。这些工具位于数据生命周期的不同点；它们有时被自主使用，有时被协调使用。 他们的能力 这些技术产生了一系列能力，领导者可以应用于现实世界的影响。这些能力的范围从预测决策到推动行为改变。在不同的方面，这些能力依赖于数字智能-所有这些都对推动气候适应很有价值。 适应周期 领导者可以将这些能力用于他们的气候适应战略。有效而全面的战略遵循“适应周期