气候变化风险互联网络及系统性管理

杨建勋，刘苗苗＊，毕军

（南京大学环境学院，污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏南京 210023）

1 气候变化的风险互联网络

气候变化是一种典型的系统性风险[1]。由气候变化引发的极端天气事件会对生态与社会经济系统造成极大冲击，其影响体现出显著的跨部门、跨边界特点，并通过社会经济网络发生传导，产生级联风险[2]。例如，由于气候变化导致的局地水资源短缺风险可能通过产业链的传导引发较远距离的粮食危机与社会问题[3]。金融市场最早认识到气候风险的系统性特征，但其影响渗透至人类系统的多个方面，体现为更加复杂的风险互联网络。此外，与西方国家相比，我国碳达峰与碳中和战略目标完成时间短、曲线陡、任务重，这一过程必将伴随着激烈的能源与社会系统变革，产生一系列难以预测的转型风险，引发系统震荡，威胁社会经济系统的稳定性[4]。为有效防控气候变化风险，需对气候变化的风险互联网络有科学、充分的认知，采取系统性管理策略。

我国政府高度重视气候变化的风险防控和管理。金融市场层面，已提出要逐步将气候变化风险纳入宏观审慎政策框架。我国也是央行与监管机构绿色金融网络（NGFS）成员国之一，与西方国家一道推动央行和监管机构间的绿色金融合作，关注气候变化对宏观金融稳定的影响，推动国家主导的公共资本进行绿色低碳投资。而在碳减排的宏观政策领域，在中共中央、国务院近期发布的有关碳达峰碳中和工作意见中，明确提出防范风险的基本原则，要求处理好减污降碳和能源安全、产业链供应链安全、粮食安全、群众正常生活间的关系，有效应对绿色低碳转型可能伴随的经济、金融、社会风险，防止过度反应，确保安全降碳。

由于气候变化大时空尺度和跨部门的特征，其影响涉及社会经济系统的多个部门，产生风险叠加与放大等效应[5]。气候风险的传播与转移既可以发生在部门内部（intra-sector），也可发生在部门之间（intersector），共同形成复杂且嵌套的风险互联网络。这一复杂网络导致了系统性风险的存在，使得局部失灵或扰动可能会产生灾难性的影响。因此，为了更好地理解并防控气候变化系统性风险，需深入刻画气候变化涉及的风险互联网络。

如图1 所示，本文识别了四类典型气候变化风险互联网络，包括食品—能源—水系统、公共健康、宏观经济与金融市场、社会安全等四类系统。气候变化可能产生直接的物理风险，如平均温度升高、温度变异性增强、极端天气频率与强度增加等，其影响直接作用于各系统；应对气候变化的减缓与适应过程则可能产生转型风险，如过于激进的减排政策所导致的能源与产业链安全风险等。在每个系统内部存在着复杂的网络结构，与气候变化相关的物理风险或转型风险会在系统内部级联传递。例如，在食品—能源—水系统中，产品供应链和国际贸易伴随大量的资源与物质流通，风险沿产业链传导。在公共健康部门中，伴随着大规模的人口流动与交通运输，气候变化会进一步加剧健康风险的蔓延。在社会安全领域，社交媒体和网络伴随的庞杂信息流，导致公众风险感知变得敏感而易产生放大，威胁社会稳定。除此以外，在四类风险互联网络之间也存在跨系统的风险传递过程。例如，以生物质能源替代为主导的气候变化减缓政策实施后，可能通过食品—能源—水的系统传递影响贫困地区的粮食安全与经济稳定，进而威胁人群健康，引发社会危机。当气候变化引发跨系统的风险时，往往导致区域性的社会经济系统崩溃。

图1 气候变化的风险互联网络示意

在简要概述气候变化风险互联网络后，本文针对每一类的网络系统，按照气候变化物理风险与转型风险的分类，分别具体论述风险的传导路径。根据文献调研结果，总结了最新的学术进展与研究局限，并在最后提出气候变化风险管理的针对性建议。

2 食品—能源—水系统的气候风险网络

产业网络是气候变化风险在社会经济系统中传递的重要渠道之一。其中食品、能源、水既是上游生产部门的基础资源，又是下游需求部门的重要中间投入品，同时三类要素间也存在紧密联系，因此食品—能源—水系统是有代表性的风险互联网络。现有研究重点关注气候变化物理风险在单一部门内的传递，对多部门间的风险转移及气候变化转型风险评估较少。

2.1 气候物理风险对食品—能源—水系统的冲击

气候变化导致的极端天气能够直接引发食品供应链风险。当前的研究对象以玉米、水稻、小麦等作物为主，关注极端降雨和温度等风险类型，定量分析环境变量对食品生产的冲击[6]。例如，一项跨1964—2007 年时间序列的研究表明，干旱和极端高温使得全球谷物的产量大幅下降9%～10%[7]。进一步扩大所评估的食品与风险类型，关注生产、仓储、运输、消费全过程风险管理，揭示食品消费和营养的联系是未来的研究趋势。与水、能源相关的研究则侧重从资源能源短缺的角度出发，分析异常天气通过产业链传导后导致的水、能源短缺风险。例如，由于温度升高导致的电力需求上升可能产生区域电力供给不平衡的风险[8]。为了精细评估气候变化物理风险对部门生产的影响，需进一步刻画水、能源的产业传递网络。

跨食品—能源—水系统的风险研究中，以两部门间的风险传递为主。首先，极端天气事件带来能源需求与水资源可利用量变化，威胁能源系统安全。例如，干旱等自然灾害引发冷却水短缺及电力价格波动，最终可能导致电力供应中断[9]。其次，气候变化通过影响水、能源需求将风险传递至食品系统。至21世纪中叶，气候变化将大幅改变水资源的时空分布，超过45%的大型城市用水与农业生产用水间将产生突出矛盾[10]。面向多部门的气候风险传递与复杂机制解析是未来需要关注的重要研究方向。

2.2 食品—能源—水系统面临的气候转型风险

应对气候变化所采取的过于激进的减缓行动会增加产业的转型风险。能源部门是削减碳排放的重点对象，面向煤电的去产能政策可能导致短期能源价格的剧烈波动，加剧能源安全风险。碳减排政策同时会提高能源成本，通过一般均衡效应传导到经济体的其他行业，最后增加经济运行的总成本。因此，在设计高碳能源退出路径的过程中，既要考虑行业技术属性、盈利能力、环境影响[11]，也应考虑清洁能源替代时的效率和稳定性[12]，并评估碳减排政策导致的短期与长期产业经济影响。

此外，产业网络伴随了大量的直接食品贸易与隐含能源、水的间接转移，气候变化政策可能对产业网络造成直接扰动，威胁资源安全与经济稳定。例如，由水资源短缺引发的产业风险存在显著的区域异质性和空间热点，并在特定部门聚集[13,14]。气候能源政策可能极大改变地区的水资源需求，而水资源约束导致的产业风险则沿供应链网络不断传递。因此，在设计气候变化政策时需充分评估其对不同地区和部门资源需求格局的潜在影响。

同时，由于食品—能源—水等系统间的紧密联系，针对某一部门的减排政策可能产生显著的溢出效应，影响其他部门的安全，这更加体现了决策时多目标权衡的重要性。例如，采取生物质能源作物是常见的能源替代策略之一，过于激进的减缓政策可能促进生物质能源作物的扩张，与作物竞争土地与灌溉用水的需求，从而增加了食品安全的风险。多模型评估结果表明，到2050 年，过于严格的气候减缓政策会对全球饥饿和粮食消费造成极大负面影响[15]。为应对气候变化引发的食品—能源—水系统间的级联风险，需要采取一系列的技术、政策和制度措施，如灾害保险、信息技术预警等，提高行业面向气候转型风险的适应能力和抵抗力。

3 气候变化与公共健康的风险交互

气候变化对人类健康有着复杂的影响机制，保护公共健康安全是开展气候变化治理的重要工作任务之一。我国出台的《国家应对气候变化规划（2014—2020 年）》及《国家适应气候变化战略》均明确指出应提高人群健康领域的气候变化适应能力。相关研究关注了气候变化对人群健康的直接物理风险，但对气候与健康风险交互时的复杂非线性关联关注较少，且对与气候政策相关的健康协同影响认知不足。

3.1 气候变化导致的直接健康风险

气候变化所导致的非适宜气候因素、极端天气事件被认为是重要的健康风险。大量研究评估了气候变化所引发的异常温度对公共健康的直接影响，主要健康终端包括非传染性疾病发病率和归因死亡[16]，如心血管、呼吸和脑血管疾病等，以及心理健康指标，如情绪[17]、自杀率[18]等。此外，还有研究考察了气候变化背景下高温与空气污染如臭氧、PM2.5同时暴露时健康影响的交互作用[19]。

目前，气候变化与健康风险间的复杂关联机制研究存在一定局限，主要体现在两个方面。首先，气候变化对流行病传播扩散风险的影响机制需进一步明确。部分研究表明温升可能会加重一些虫媒疾病如疟疾、登革热的流行风险[20]，但对于覆盖地域广、人群复杂、蔓延迅速的传染性疾病（如新冠肺炎疫情）的影响尚不明确。多项研究探讨了气象因素如温度、湿度、紫外线强度等与新冠肺炎传播间的关系，未取得一致的结论[21]。其次，目前缺少极端天气、公共健康事件等共存时的复合风险评估。在新冠肺炎疫情暴发后几个月的时间内，在全球范围内发生多起自然灾害事件，给防疫工作带来巨大挑战[22]。脆弱人群等在面对疫情、气候变化风险的同时也最难以执行有效的应对措施[23]，女性、低收入人群、少数族裔在应对高温天气时受新冠肺炎防疫措施（如居家政策）的影响更大[24]。在极端事件如洪涝发生后，也可能伴随流行病的传播风险。因此，开展极端天气、公共健康的复合风险研究，进一步提出风险发生后的应急方案，有利于提升城市系统的韧性。

3.2 气候政策对公共健康的间接影响

社会面向气候变化的转型过程中也与公共健康产生关联。一方面，应对气候变化能够为健康中国的建设带来宝贵机会。减少温室气体排放的气候政策在一定程度上伴随着能源、交通领域的大气污染协同减排，并由此带来可观的健康收益[25]，降低气候行动的总成本[26]。因此，在气候政策制定过程中，需要将健康的协同效益纳入框架。另一方面，气候变化转型政策由经济与社会网络传导后，也可能对公共健康部门造成一定的间接风险。例如，面向特定产业的碳规制政策可能导致收入损失、失业、劳动力迁移等后果，加重贫困地区与边缘脆弱人群的风险水平[27]，降低人群幸福感与心理健康，引发深层次的社会矛盾。为了推进气候变化与公共健康的协同治理，应更加全面评估社会转型过程中健康风险负担不公平的问题。

4 气候变化引发的宏观经济和金融市场风险

研究预测表明，至21 世纪末，气候变化会导致全球范围内巨额的经济生产损失[28]。由于经济与金融系统内部风险级联效应的存在，会使风险非线性放大，从而难以进行全面预测和有效调控。整体而言，现有研究较多关注与气候变化有关的宏观经济风险，对金融市场的系统性风险缺少定量刻画，且对转型风险的预估不足。

4.1 经济与金融系统面临的气候物理风险

气候物理风险对宏观经济与金融系统的影响存在多条路径。首先，极端天气对部门生产造成冲击，经市场价格机制的传导后会造成巨额经济损失风险。例如，自然灾害对重点地区农业产品价格的抬升作用会导致全球范围内其他区域的经济增长停滞[29]；能源市场政策会导致农产品价格波动，如美国生物燃料的产能增加极大提升了本国玉米价格波动敏感性[30]。其次，气候变化导致的高温胁迫等慢性后果会降低劳动生产力，影响供给和需求端变化[31]，并由供应网络传导造成经济损失[32]。在金融市场中，气候变化导致的极端天气可对实体产业与基础设施造成冲击，进一步带来资产负债表的恶化、债务风险与保险索赔上升等金融风险问题，极大影响了投资情绪与市场稳定[33]。

4.2 低碳转型伴随的风险“灰犀牛”

低碳政策对宏观经济的长期转型风险是重要研究命题。在低碳转型过程中，政策、技术、消费者偏好等变化将极大改变经济增长路径。由于低碳政策在短期内带来高昂的企业成本，这对经济的稳定增长提出挑战。“双碳”任务背景下，需综合预测低碳技术推广、能源效率提升、气候政策等条件变化对宏观经济增长趋势的影响[34]。

金融市场中，由于气候变化政策涉及的各类产业部门中包含了大量投资者股权，气候政策的不确定性会极大影响金融市场稳定[35]。“双碳”任务驱动下，我国高碳行业将面临更加严厉的碳规制，这将造成行业回报和资产价格的大幅波动，影响投资者风险决策与回报收益。现有研究主要采用压力测试的方法，评估金融系统面对气候变化政策的脆弱性。例如，国外学者开发了基于网络的气候压力测试系统，研究了气候政策对金融市场的潜在影响，发现气候政策直接影响各部门的收入或成本，从而对持有这些部门公司证券的金融参与者产生间接影响[36]。

另外，金融市场也被认为能够帮助应对气候变化风险，如何利用金融杠杆助力可持续气候变化治理与风险防控受到广泛关注[37]。整体而言，与气候变化有关的金融系统性风险研究极其重要但关注较少，如何科学设计金融衍生品及参与制度、对冲气候政策导致的潜在风险将是未来的重要研究议题。

5 气候变化与社会安全保障

社会安全问题既可能受到气候变化的直接影响，也可能存在于应对气候变化的社会经济转型过程中。气候变化与社会安全之间的风险联系主要存在于三个维度：社会冲突，如人际暴力、战争、犯罪、制度冲击等；人口迁移，如由于极端天气、海平面上升等导致的人口迁移等；社会意见，如公众舆情、意见极化、虚假信息、怀疑论等。

5.1 气候变化加剧社会冲突

大量研究结果表明，气候要素的变化会增加人际间暴力行为，并衍生出不同的表现形式。气候异常或极端天气导致的生产资料短缺可能是地缘政治危机与人际冲突的主要驱动因素，体现了气候变化物理风险对社会系统的影响。例如，一项横跨多世纪的自然实验研究表明，当气候向更高温度或更多极端降雨趋势变化时，会使人际暴力的频率增加4%，群体间冲突的频率增加14%[38]。覆盖1989—2014 年亚非洲冲突事件的时间序列分析发现，在依靠农业的贫穷国家中，地方干旱增加了持续暴力的可能性[39]。此外，气候变化转型风险也可能向社会系统转嫁，尤其在国际环境对抗性不断加深的当下，我国正积极提升气候治理的全球领导力，不断强化可再生能源投资领域的战略地位，这一过程可能受全球能源市场与地缘政治影响，因此有必要开展国际视野下前瞻性的气候转型社会风险评估与防范工作。

5.2 气候变化驱动人口迁移

气候变化的物理影响是驱动人口迁移、重塑社会结构、造成社会风险的重要因素之一[40]。当前研究主要关注了极端天气、海平面上升等导致的人口迁移。例如，海平面上升极大改变了美国人口搬迁的决策，以1.8 米的海平面上升情景为例，美国的人口空间分布会发生重塑，造成沿海地区大量的人口流失[41]。伴随着人口迁移，可能带来一系列后续的健康[42,43]与社会冲突[44]问题，对于这些衍生风险的追踪评估是重要研究话题。此外，在我国向低碳社会转型的过程当中，伴随着不断加深的城市化进程、区域产业经济结构的调整、能源生产基地空间布局的变化、人口老龄化的基本国情，仍然可能发生区域性、规模化的人口迁移或流失，造成间接的转型风险。因此，在讨论“双碳”目标的任务路径时，需进一步把握人口时空分布、结构、增长趋势等，预防潜在的社会风险。

5.3 气候变化的公众认知与社会意见

受限于个体层面有限的认知能力，公众无法全方位感知气候变化，因此对气候变化风险的认知存在一定偏误，不合理的交流策略可能会产生社会舆情。针对气候变化的物理风险，对灾情官方消息的滞后与应急不力可能导致公共舆情，体现了风险的社会传播放大效应。同时，谣言、虚假信息可能引起社会的恐慌情绪，使得公众不能即时采取适应性行为或者防范措施而暴露于更高的灾害风险[45]。在推进“双碳”目标建设的过程中，需要国家与公众形成合力，因此同样需要重视气候变化相关的社会意见。在西方国家，政治观点极化导致“隔音室”效应[46]，使得持不同政治立场的公众无法开展有效的交流[47]。在我国，执行低碳政策时应避免影响人民正常生活，加强公众对低碳政策的理解，引导居民绿色理性的消费与投资，防止产生社会舆情与抵触情绪。

6 气候变化风险的跨系统传导

与一般的环境风险问题不同，气候变化风险体现了跨边界、跨部门特点，具有较为宏大的时空尺度和高不确定性，在作用于社会经济网络后会产生“级联”效应，并在不同系统间进行传导。本节通过两个案例，简要论述气候变化物理风险与转型风险在经济、社会、健康部门间的传导放大路径及其引起的系统性安全问题。

我国是遭受气候变化自然灾害较为严重的国家之一。2021 年发生在我国河南郑州的“7.20”特大暴雨灾害是气候变化物理风险跨系统传递的典型案例。首先，由于对突发自然灾害的风险预估与应急准备不足，灾情超出了城市排水防涝基础设施的处置能力，受灾面积不断扩大。自然灾害冲击了食品—能源—水等部门，导致大面积农作物受灾、畜禽养殖蒙受损失、食品供需失衡，进而造成短期价格波动；暴雨同时危及电力企业安全生产，在短期内冲击了电力安全运行和稳定供应。其次，由于基础设施与能源供应的中断，公众健康安全受到严重威胁。特别是大型医院受洪水围困、水灾后叠加新冠肺炎疫情危机，为城市的公共卫生资源调配提出巨大考验。最后，由于自然灾害事件应对不力造成巨额生命与财产损失，洪水灾害导致的宏观经济冲击，也为后疫情时期的经济复苏带来挑战。因此，在气候变化背景下，应从系统风险控制的角度分析极端天气事件的应对策略，提高城市洪涝的应急管理能力。

气候变化的转型风险也可能波及不同的社会经济系统，造成风险的非线性传递和放大。例如，2021年9 月下旬，受煤炭价格走高、电力供需不平衡、能耗规制等多重因素的影响，我国多地用电出现紧张局面，地方决策者采取了限电决策，并由此产生级联效应。由于工业企业的生产活动受到干扰，导致产业链上游原材料价格上涨、下游生产成本增加，对部分行业造成严重冲击。限电同时也对部分居民的生活造成严重影响，使得这一事件放大为多方关注的社会舆情。因此，为了实现安全降碳的任务目标，需要充分认识我国经济结构和发展水平的区域差异，在充分保障民生的基础上，避免“运动式”和“一刀切”减排路径导致的社会经济风险。

7 气候变化系统性风险的管理建议

在梳理了气候变化重要风险互联网络的基础上，针对每一类风险网络的特点，本文提出以下气候变化系统性风险的管理建议。

第一，面向在食品—能源—水等产业部门间传递的气候变化风险，应开展产业内部的气候风险评估与排序工作，识别受制于能源、水等资源短缺风险的热点部门和高脆弱性的地区，进行优先管理。考察供应链网络连接密度、多样性、网络结构和规模对系统韧性的影响。针对跨系统的风险传递问题，梳理潜在的风险传递链条，综合考虑不同部门间的风险权重，制定风险最小化的管理目标。

第二，针对气候变化与公共健康部门间的风险交互，应进一步拓展健康终端的评估范畴，考虑社会经济系统在经受气候变化冲击后对人群心理健康与幸福感的影响。开展复合风险事件评估研究，明确气候变化背景下极端天气与公共卫生事件并发的风险演化路径，关注重大疫情防控与高温、洪涝交互的风险动态监测，制定分时分区分人群的应急方案，加强医疗资源保障优化体系建设，完善气候变化背景下公共健康的监测、评估、预警等体系。

第三，针对气候变化对宏观经济与金融市场稳定的影响，应进一步以市场化方式动员公共和私人资金支持绿色低碳的经济活动，加强金融机构与气候风险相关的信息披露，完善金融分类体系和标准。同时开展金融系统压力测试，研究气候变化的物理风险与转型风险对金融机构稳健性的影响，加强应对气候风险的国际合作力度，推进宏观经济与金融市场的气候风险应对能力建设。

第四，针对气候变化风险对社会安全的影响，开展面向公众的气候变化风险交流，制定合理的交流策略，防控环境风险舆情的放大效应，监测公众风险感知的动态变化。注重环境公平性问题，在制定减排目标与行动方案时考虑区域风险适应能力的差异性，避免决策者的短视行为，防止风险在系统内部转移并在脆弱人群间放大。开展风险管理的社会经济成本收益分析，发挥公民监督与智库参与作用，利用大数据技术汇集社会维度风险信息。

第五，全面评估碳达峰与碳中和建设过程中存在的潜在转型风险，开展风险排序研究与实践。相对于气候变化所导致的直接气候物理风险，我国对于各类减排政策伴随的潜在转型风险认知存在不足。下一步，应系统性地评估减排行动对食品—能源—水及其他产业部门供应链安全的影响，明确不同减碳手段的优先序与可行性，保障能源安全和经济、金融、社会系统稳定，防止“运动式”减碳导致的过度反应，确保安全降碳。