COP25開幕，AI助力應對氣候變化行動

【獵雲網（微信：ilieyun）北京】12月3日報導

12月2日，第二十五屆聯合國氣候變化大會（COP25）在西班牙馬德裡開幕，將針對包括《巴黎協議》遺留問題在內的多項挑戰提出解決方案。聯合國秘書長古特雷斯1日在會議開幕前舉行的記者會上表示，此次大會將呼籲加強“問責、責任和領導力”，以結束全球氣候的危機。

針對氣候變化問題，我國生態環境部同樣也給予了極高的關注。11月27日發布的《中國應對氣候變化的政策與行動2019年度報告》顯示，氣候變化可通過自然環境直接作用到人體健康。2018年以來，我國適應氣候變化工作不斷推進，取得積極進展。

不難得見，近年來聯合國、多國政府與學術機構對氣候變化議題的關注度顯著提升，歸根結底，這一系列研究的目的在於兩個最根本的問題：由於氣候變化帶來的海平面上升有多嚴重？對人類又將產生多大的影響？

氣候變化問題趨向惡化，AI模型顯示亞洲沿海城市都將處於淹沒邊緣

長期以來，海平面上升一直是氣候變化領域關注的重點話題，其嚴重性不容小覷。2019年5月，以布裡斯托大學的Bamber和普林斯頓大學的Oppenheimer為代表的22位資深研究人員發現，“由於格陵蘭島和南極冰蓋融化充滿不確定性，如果碳排放不加控制，全球平均氣溫上升5℃，那麽2100年海平面將有5%的可能性上升超過2米。屆時，約等於利比亞國土面積大約179萬平方公里的土地可能會被海水淹沒，多達1.87億人將流離失所，許多小島嶼國家以及對糧食生產至關重要的地區如尼羅河三角洲，將變得非常不宜居。”這篇文章一經推出，不僅在業界引起巨大反響，也對全社會產生廣泛影響，得到超過2000次Twitter轉發和200余家媒體轉載報導。

另一份由Climate Central發表在《Nature Communications》的研究顯示，通過神經網絡加上高精度的衛星高程計算方法，預測到2050年，海平面上升影響到的人群將是之前預測的三倍以上，約有3.6億人受到洪災的威脅，其中約有1.5億人將生活在海平面以下的陸地上。而到2100年，受到因海平面上升的水害影響的人數將攀升至3.6億人。

圖片來源：Nature Communications

上圖一顯示了根據模型到2050年生活在淹沒區的人數。受影響人數排名前七的國家是：中國、孟加拉、印度、越南、印度尼西亞、泰國、菲律賓。胡志明市、上海、孟買、曼谷、巴士拉等一大批亞洲城市將深受其害，印度1800萬人口的城市孟買和約佔伊拉克十分之一人口的巴士拉在30年後可能將被全部淹沒，而越南全國約有2000萬人生活在將被淹沒的地區（基於4.5的典型濃度路徑和相對穩定的南極冰蓋假設）。

上圖二顯示了兩種不同的模型下相對增長的受影響人數。孟加拉、印度、印度尼西亞和菲律賓都將產生5-10倍的變化。

珠三角2100年被淹沒區域預測，圖片來源：Nature Communications

上圖顯示廣東中山、珠海、順德、番禺、東莞及深圳局部都將受到影響。

上海市，圖片來源：The New York Times

對於我國而言，作為中國經濟中心的上海亦首當其衝，水患將不斷侵蝕其中心地帶，並對長三角周邊地區帶來破壞性的影響。國家劃定的長三角生態綠色一體化發展示範區（上海市青浦區、江蘇省蘇州市吳江區、浙江省嘉興市嘉善縣）以及周邊的平湖、桐鄉等地區將受到影響，這一切說明了長三角進行生態提升的必要性。

資料顯示，20世紀，全球海平面共上升了約15厘米，但目前的上升速度是當時的兩倍多，甚至還在加速。今年，聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布《氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報告》指出：由於溫室氣體排放，全球變暖已經使氣溫比工業化之前水準升高了1℃。而最新的《2019年中國氣候變化海洋藍皮書》也顯示，1980年至2018年，中國沿海年最大增水呈增長趨勢，平均每年增加3.16厘米。世界銀行的數據基於以前的模型，預計全球每年要為氣候變化付出的成本約為1兆美元，而在此模型下影響要超過100倍。在一個個觸目驚心的數據背後，由於氣候變化帶來的海平面上升的影響還在發酵。壓倒性的證據表明，整個生態系統在面臨這一切的時候都是岌岌可危，海洋溫度升高、酸度增加、生產力下降、沿海地區極端事件更為嚴重。

以科技應對氣候挑戰，打造AI+衛星遙感組合拳

針對愈發嚴峻的氣候變化問題，近年來已有越來越多的科研機構與企業提出相應的解決問題，通過逐步完善的政策舉措與不斷升級換代的科研技術，為應對海平面上升等問題做出多種嘗試，例如發布《京都議定書》、簽訂覆蓋近200個國家的《巴黎協定》等。

在技術層面，天氣衛星則成為人們應對氣候問題的重要利器。天氣衛星分為兩種，一種是地球同步軌道衛星，這種衛星跟著地球一起自轉，固定地觀測某一地區的中短期氣象情況；另一種是極地軌道衛星，不跟隨地球自轉，可以全方位地觀測全球氣候。根據觀測要素及全球變化因子又可以分為大氣碳衛星、氣溶膠衛星、夜間光衛星、森林生物量衛星、冰川衛星和海洋鹽度衛星等。

除了利用衛星數據源，預測模型則是利用AI進行高度修正，正如之前Climate Central在文章所利用的創新技術。一方面以更高分辨率和精度的陸地高程模型CoastalDEM替代了NASA的STRM模型。基於高分辨率衛星遙感數據提煉數字高程模型(DEM)是開展對海平面測量的第一步，原來STRM測量的是地表上表面的高程，在植被覆蓋、建築物集中的區域測量的基本是樹頂和屋頂的高度，而不是裸地高度。通過引入神經網絡等算法，垂直偏差從米級降低到分米級；另一方面，則利用AI算法評估對人類的影響。在沿襲了主流關於海平面上升的模型的基礎上，通過把更精準的地表模型和人口預測模型結合，也得出更精準的預測結果。

極端氣象等環境因素不僅將直接造成相關區域的經濟損失，更將對期貨、基金、保險等長期資產配置造成影響。通過數據可以有效地追蹤預測受海平面上升影響的區域與企業，更可以利用ESG的框架讓投資者避免風險，得到更好的投資信號。在中國，來自微眾銀行的AI團隊重點圍繞衛星遙感數據，結合無人機影像、時空大數據、市場情緒等另類數據追蹤氣候變化及環境數據。通過遙感影像增強方案、多分辨率融合對抗學習架構等技術方案，為量化氣候變化下的經濟影響並引導更有效的解決措施打下堅實基礎。其數據源覆蓋了國內從高分一號到六號所有高分系列及國外多種類型衛星數據，已積累超過十年的海量歷史遙感影像數據，實現0.8米高分辨率和1天的更新頻率。

依據《巴黎協定》中的約定：需將全球平均氣溫較工業化前水準升高控制在2攝氏度之內，並為把升溫控制在1.5攝氏度之內而努力。如今，在預測結果日趨惡化的大環境下，實現全球聯動的可持續發展和氣候適應不僅僅是談判桌上、協議書裡的議題，更是關乎全人類的核心利益，需要更多機構與企業以技術發展應對氣候變化議題，一同為人類空間共同體做出努力。