| |
 |
图1 上海防洪工程措施组合选取及动态实施路径
图2a 不确定性管理的原理一：以应对海平面上升为例
图2b 不确定性管理的原理二：阈值和干预时间的关系
在国家自然科学基金项目（批准号：41671113、51761135024）等资助下，南方科技大学田展教授团队和英国伦敦大学孙来祥院士团队合作，在高度不确定性条件下海滨城市洪涝气候变化风险研究方面取得进展。研究成果以“基于‘后悔’理论的上海降低洪涝风险动态工程适应路径研究（Dynamic adaptive engineering pathways for mitigating flood risks in Shanghai with regret theory）”为题，于2023年2月14日在线发表在《自然•水》（Nature Water）上。论文链接：https://doi.org/10.1038/s44221-022-00017-w。
“后悔”是指当一个或多个非选择的替代方案在一个或多个方面表现优于已选方案时的人类情感体验。人们（a）会经常感到后悔并且（b）倾向于预测和规避未来可能产生的后悔事件。更重要的是，（c）避免后悔不同于预防风险，因为极端事件发生的可能性很小从而导致其预期风险值很小，但防御系统准备不足或失败所导致的后悔心理成本和普遍的后悔负面情绪可能会非常高。近年来（a）-（c）已被数理模型化为严谨的“后悔”理论。
气候变化具有高度的不确定性，科学设计并合理利用各类水利工程设施以有效应对洪涝风险是城市科学亟需解决的难题。该研究基于“后悔”理论，定量评估、比较了各类水利工程对中国最大的沿海城市及经济中心上海的洪涝风险调控能力，评估了增高防汛墙和在黄浦江口建设挡潮闸等防范极端复合洪涝灾害事件的“确定”工程措施及其动态实施路径（图1），弥合了“不确定”的气候变化与“确定”工程解决方案之间的鸿沟。
该研究建立了工程应对气候变化高度不确定性的管理原则，包括（a）特别关注可能是“最后悔（最坏）”的情景（图2a）；（b）为基于可预见的阈值设计的干预措施，从而将主要不确定性的应对转变为调用相应干预措施的日期，以及（c）监测关键气候变化以及时更新预测结果并修正干预时机（图2b），从而为决策者制定长期有效且具有灵活特征的洪涝风险防控规划及措施提供支持。该工作丰富和发展了气候变化洪涝风险评估与应对的基础理论与方法，为相关政策制定提供了重要的科学依据。
Nature Water（2023）专门为此论文同期发了两页的论文介绍评论，指出该研究通过后悔理论决策框架来解决洪水建模的不确定性，能够使决策者新信息出现时及时制定和修改决策，最大限度地减少不利后果。