新的计算工具找到了复合环境和经济风险汇聚的“热点”,麻省理工学院全球变化科学与政策联合项目的研究人员开发了一种计算工具,可以精确定位美国境内特别容易受到从化石燃料向低碳能源过渡导致的经济困境的特定县。
在美国暴露于空气中的颗粒物。图片来源:麻省理工学院全球变化科学与政策联合项目。
通过将化石燃料(石油、天然气和煤炭)行业的县级就业数据与贫困线以下人口的数据相结合,该工具可以识别转型驱动经济困难的高风险地区。事实证明,这些高风险县中有许多位于美国中南部,主要集中在密西西比河下游。
该计算工具被研究人员称为环境和社会经济压力源风险分类系统 (STRESS)平台,几乎立即在易于阅读的可视化地图上显示这些风险组合,揭示那些有望获益的县大部分来自有针对性的绿色工作再培训计划。
利用表征土地、水和能源系统的数据;生物多样性;人口统计资料;环境公平;和交通网络,STRESS 平台使用户能够评估美国地理区域内从国家到县级的多种、共同演变、复合的危害。由于其全面性和精确性,这种筛选级可视化工具可以查明风险“热点”,随后可以对其进行更详细的调查。然后,决策者可以计划有针对性的干预措施,以增强对特定地点的物理和经济风险的抵御能力。
该平台及其应用在气候前沿杂志的一项新研究中得到强调。
“随着环境和社会的快速变化,自然资源和管理资源以及依赖它们的经济体面临的风险变得更加复杂、相互依存和复合,它们需要越来越多的人力和计算资源来理解和采取行动,”说麻省理工学院联合项目副主任 C. Adam Schlosser,该研究的主要作者。“STRESS 平台为决策者提供了一种有效的方式来组合和分析对他们最重要的那些风险的数据,识别复合风险的‘热点’,并设计干预措施以最大限度地降低风险。”
在 STRESS 平台功能的一项演示中,该研究表明,减少温室气体排放的国家和全球行动可以同时降低密西西比河流域上游的土地、水和空气质量风险,同时增加下游流域的经济风险,贫困和失业率已经不成比例。在另一个演示中,该平台发现了洪水风险、贫困和非白人人口重合的“热点”。
风险分类平台基于称为多部门动力学 (MSD) 的新兴学科,该学科旨在了解和模拟相互关联的自然和人类系统中的复合风险和潜在临界点。当这些系统无法再承受多重、共同演变的压力时,如极端事件、人口增长、土地退化、饮用水短缺、空气污染、基础设施老化和人类需求增加,就会出现临界点。
MSD 研究人员使用观察结果和计算机模型来识别此类临界点的关键先兆指标,为决策者提供可用于减轻风险和增强自然资源和管理资源恢复力的关键信息。麻省理工学院联合项目自 2018 年以来一直在开发 MSD 专业知识和建模工具,并利用它们探索美国选定地区的复合风险和潜在临界点。
目前的 STRESS 平台数据包括 100 多个县级风险指标,但数据收集正在进行中。麻省理工学院联合项目的研究人员正在继续开发 STRESS 平台,将其作为一种“开放科学工具”,欢迎来自学术界、研究人员、行业和公众的投入。