暴露度研究综述

摘要 明确暴露度的概念定义、指出关于暴露度的不同分类和研究暴露度的原因。通过分析指出：国外暴露度的研究内容主要为暴露度的空间分布模式和变化原因；
国内对暴露度的研究主要集中在灾害和极端气温、降水下的经济、人口暴露度等；
还有对居民通勤、城市边缘区、山区农业和生态领域开展暴露度研究；
学者从传统城市暴露度研究转向社会生态系统、人地耦合系统暴露度等研究范畴；
最后对未来暴露度的研究提出了展望。

关键词 暴露度；
城市；
气候变化；
综述

中图分类号：R122.21 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）02–0169–04

暴露度是系统经历外界压力或冲击的程度，反映受干扰或胁迫程度的参数[1]。也是指暴露在致灾因子影响范围之内的承灾体（如人口、房屋、道路、室内财产等）数量或价值，是灾害风险存在的必要条件[2]。IPCC《管理极端事件和灾害风险，推进气候变化适应》特别报告（SREX）将暴露度定义为“人员、生计、环境服务和各种资源、基础设施以及经济、社会或文化资产处在有可能受到不利影响的位置”[3]。关于暴露度的分类，主要有人口暴露度、经济暴露度、农作物暴露度和耕地暴露度等[4-6]。近年来，还有对极端降水、极端高温事件导致的道路暴露度变化的研究[7-8]。致灾因子的危险性、暴露度和脆弱性的大小，在一定程度上决定了极端事件能否构成灾害。因此，计算并分析暴露度的大小是评估灾害风险的重要环节。已有国内外学者开展了对极端干旱、极端降水事件暴露度的研究[9]。

1 国内外研究现状

1.1 国外研究现状

国外对暴露度的研究多致力于特定外部背景下某一区域的暴露度，如地震、洪涝、飓风等灾害和全球气候变化等，George等[10]认为暴露度和应对能力（再细分为抵抗力、恢复力）一起，构成了组成脆弱性概念的元素。Polsky等[11]提出了VSD（暴露—敏感—适应）模型，将暴露度作为评估系统脆弱性的一个重要标准。Stewart等[12]指出外部努力、防洪减灾计划的实施和民众意识的增强显著减少了类似1997年加拿大马尼托巴州红河洪水等大规模洪水事件的人口暴露度。Ayugi等[13]基于CMIP6模式，使用极端降水指数，分析了东非人口在全球升温1.5℃和2.0℃情景下的暴露度，指出在SSP 2.0～4.5情景下，区域暴露度变化受人口影响大于气候影响，而在SSP 5.0～8.5情景下则相反。Jongman等[14]采用2种不同的损失评估方法，对1970—2050年间全球经济遭受河流和海岸洪水的风险进行了初步评估。根据人口密度和人均国内生产总值，估计2010年和2050年全球河流和海岸洪水总暴露度，并指出1970—2050年间最大的绝对暴露度变化分布在北美和亚洲，增幅最大分布在北非和撒哈拉以南的非洲，与总人口增幅相比，居住在高暴露度区域内的人口有更大幅度的增长。Tellman等[15]使用高分辨率的卫星图像数据，评估2000—2018年913次大洪水事件的洪水范围和人口暴露情况，指出受洪水影响的人口暴露度将进一步增加。Founda等[16]对雅典国家天文台（NOA）百年时间尺度的历史气候记录进行分析，并与之前的热浪记录进行对比，强调了2021年雅典高温的罕见性和特殊性，并使用全球热气候指数（UTCI）进一步评估了高温对人类的影响，该研究指出了该地区气候风险的关联性，强调城市热岛效应进一步导致了高温人口暴露度的增加。Runde等[17]利用从全球马赛克区域气候模拟（REMO2015）计算的自校准帕尔默干旱指数，对全球升温1.0～4.0 ℃的区域干旱程度进行量化，指出极端干旱暴露度随气温升高而增加，在中国和巴西这两个粮食大国，从升温1.0～2.0 ℃，耕地干旱暴露度将增加4～13倍，而当升温3.0 ℃时，受到干旱影响的耕地将达到全国耕地总量的1/3左右。总体而言，国外对暴露度的研究内容主要为暴露度空间分布模式和影响暴露度变化的原因。

1.2 国内研究现状

国内对暴露度研究起步较晚，从已发表的研究成果看，对城市暴露度的研究主要集中在灾害和极端天气事件下的经济暴露度、人口暴露度等范畴。景丞等[18]基于中国1960—2014年771个大型气象站点的降水资料，以R95p（异常降水总量）作为当地的极端降水阈值，通过改进Andreadis等[19]构建的“严重程度—面积—持续时间”（Severity-Area-Duration，SAD）法为“强度—面积—持续时间”（Intensity-Area-Duration，IAD）法，得出强度最大的极端降水事件位于20世纪60年代、20世纪90年代和21世纪10年代；
区域性极端降水事件发生中心位于长江以南地带和东北地区，人口暴露度和GDP暴露度均有显著增大的趋势。

近年来，地球西风带的大规模扰动导致极端热浪事件愈演愈烈，许多学者开展了对极端热浪（干旱）事件人口、经济暴露度的研究。Zhai等[20]根据1960—2013年中国530个气象站的月度数据计算，采用标准化降水指数（ SPI ）分析了中国干旱的强度、面积和持续时间，分别对10个主要水文区进行了时间序列分析。运用IAD方法，分析了特定持续时间干旱的强度和面积之间的关系，对未来不同升温目标下中国极端高温及人口暴露度进行研究。郑殿元等[21]基于1960—2018年累计的高温日数、热浪频次、热浪持续时间、热浪强度表征高温热浪，对中国县域高温人口暴露风险及其影响因素进行研究，发现人的适应行为对缓解高温人口暴露度十分重要，且高温人口暴露地区存在较强的空间异质性，高风险区和中风险区主要分别分布在南方和华北地区，承灾体脆弱性、居住条件、非农人口比重和地形地貌是高温人口暴露风险增加的影响因子。黄大鹏等[22]基于RCP 8.5情景下的21个模式的日最高气温数据和A2r社会经济发展情景下的人口数据构建人口暴露度指标，采用多模式集合平均法，分析未来不同时段中国高温的人口暴露度变化，并分别从全国和分区尺度研究变化的影响因素。谢铖等[23]基于手机定位数据，利用逐時人口与气温时空分布模型，揭示深圳市热浪动态人口暴露度水平，指出人口暴露度与气温和人口的动态演变紧密关联，其暴露度辐射诸多城市商业、工业、住宅中心人口密集区。周舟等[24]基于东英吉利大学气候研究所全球逐月降水与潜在蒸散发格点数据集，以标准化降水蒸散指数为干旱指标，采用改进的IAD极端事件识别方法，对“一带一路”区域干旱事件及其人口暴露度特征进行研究，指出不同持续时间，尤其是2000年以后的干旱事件人口暴露度均显著增加。Cao等[25]利用NEX-GDP数据集对1980—1999年和2080—2099年华南地区最高气温高于35℃的模拟极端高温日进行分析，在多模式集合平均结果的基础上，得出在过去几十年，人口和GDP的增长是暴露风险增加的主导因素，但这些影响随着最高温度的提高而减弱的结论，而在未来几十年，气候变化将对暴露度的变化起主导作用。从过去到未来，人口暴露度变化的主导因素是气候，而导致经济暴露度变化的主要因素是气候和经济增长。宋柏泱等[26]依据灾害风险评估理论，采用趋势分析法对“一带一路”倡议的重要港口巴基斯坦瓜达尔港进行干旱灾害风险分析，指出该地区暴露度指数整体约0.5，中部沿海地区因经济发达而易受到干旱灾害影响，而西北部地区暴露度较高。

有学者对特定地区或城市高温热浪的人口与耕地暴露度进行了测度和研究[27-28]。王安乾等[29]基于区域气候模式COSMO-CLM（CCLM）模拟的1960—2100年逐日最低气温数据及2000年中国土地利用数据，以全球升温1.5℃和2.0℃为目标，研究不同持续时间中国极端低温事件变化特征、最强极端低温事件强度与面积关系和最强中心空间分布，分析极端低温事件下耕地面积暴露度的变化规律。何研等[30]基于“暴雨雨强—经济损失率”模型研究了暴雨暴露经济时空变化和影响因子贡献率。张向萍等[31]对黄河下游宽滩区有、无防护堤2种情景下遭遇洪水的人口和GDP暴露度进行了测度，指出有防护堤模式优于无防护堤模式。Sun等[32]通过区域气候模式数据，结合2010年人口普查数据，对未来不同升温情景下的海河流域人口暴露度进行了研究。王艳君等[33]从灾害暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度4个维度，评估了中国暴雨洪涝灾害的暴露度特征。莫建飞等[34]对广西壮族自治区不同时段极端降水事件下流域洪涝社会经济暴露度进行了研究，指出其具有明显的时空变异特征。以上研究成果均表明极端天气事件相关暴露度有显著增加趋势。

还有学者对居民通勤、城市边缘区、山区农业和生态领域的相关暴露度展开研究。郭文伯等[35]利用2010年北京两个典型郊区社区居民出行的GPS数据与活动日志调查数据，测度居民采用不同交通工具的PM2.5和CO空气污染暴露度，研究其人群差异性，并构建结构方程模型分析郊区居民PM2.5和CO空气污染暴露度的影响因素，指出机动化出行率、出行次数和出行时间对空气污染暴露程度的直接影响从大到小，但都占有一定比重，不同社会经济属性群体的出行空气污染暴露度存在一定差异性。Yang等[36]构建了一个基于温度变化、持续时间和有效影响范围的综合暴露度测度模型，通过自评健康评分方式，发现通勤和工作经常在室外的工人，男性群体、老年人、中低学历群体和农村居民的高温暴露度更高。薛斯文等[37]选取杭州城市边缘区所辖街道作为基本单位，选取距市中心距离、斑块密度、香农多样性指数、景观分割度指数、建设用地比重、最大斑块指数6方面指标，构建暴露度评价指标体系，并结合熵值法对杭州市城市边缘区暴露程度的空间分异特征及其影响因素进行了研究，认为杭州市城市边缘区暴露度总体分布规律呈高、中、低3个等级相间排列，空间分异状况、城市系统体制转换阶段差异对杭州市边缘区的暴露度均有一定影响。何艳冰等[38]选取西安城市边缘区所辖街道为基本单元，综合运用熵值法、函数模型法以及遥感与地理信息系统技术对城市边缘区暴露度进行评价，指出西安城市边缘区的暴露度格局呈现出自中心向外围渐趋减缓的特征。

在生态方面，涂文娜等[39]以人类数字足跡覆盖率、数字足迹强度、草地生物量3个人类活动暴露度指标，对青海湖自然保护区内人类数字足迹入侵强度及其环境影响进行研究，指出人类数字足迹对青海湖二郎剑—黑马河沿线的草地生物量影响最大，草地生物量的人类活动暴露度在热门旅游景点较高。李振民等[40]对湖南武陵山片区县域乡村地域系统脆弱性评价的过程中发现，气候变化加剧、人类活动频繁和乡村发展压力增大是中高暴露度区域分布的重要原因，而自然灾害防治到位、改进农业生产方式、农业污染较低的地区暴露度则较低。王晓婷等[41]以上海浦东新区为例，以河口地形、海岸土地利用为基础，结合河口地貌模拟和浦东新区规划，评估了当前和2035年海岸侵蚀脆弱性及土地利用价值的暴露度。总体来看，学者渐渐倾向于从传统城市暴露度研究向社会生态系统、人地耦合系统暴露度等研究转变，且研究对象渐趋多元。

2 展望

暴露度是评估极端事件或灾害风险的重要参考指标，获得和选择可用、准确的用于风险评估的计算暴露度的具体数据、确定某些影响暴露度因子的阈值、构建完善的暴露度评价模型至关重要。传统的暴露度研究更倾向于探讨高暴露度的空间分布和形成原因，今后可对暴露度高值区的未来变化预估和针对暴露度高值区负面影响的措施进行进一步研究，提高暴露度研究的前瞻性和实用性，构建更加完备的评价体系和预案。

在未来暴露度的预估工作中，需要注意系统外部的政治、经济环境和社会结构和制度的变化都可能对结果产生影响，因此对于新变化要及时补充研究内容和结论。

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责任編辑：黄艳飞

Review of Exposure Research

Yan Kang-zi （School of Tourism， Xian International Studies University， Xian， Shaanxi 710000）

Abstract Clarify the definition of exposure， point out the different classifications of exposure and the reasons for studying exposure.Through analysis， it was pointed out that the research content of exposure abroad was mainly the spatial distribution pattern and change reason of exposure.The domestic research on exposure mainly focuses on the economic and population exposure under disasters and extreme temperatures and precipitation. In addition， there are also exposure studies in the fields of residents commuting， urban fringe， mountain agriculture and ecology. It was pointed out that scholars have shifted from traditional urban exposure research to research areas such as social ecosystem and human-land coupling system exposure. Finally， the future research on exposure is prospected.

Key words Exposure; City; Climate change; Review

作者简介 闫康子（1997—），男，陕西西安人，主要从事经济地理与区域治理研究。

收稿日期 2022-11-07

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