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未来情景下高温对雄安新区产业劳动生产率的影响及应对策略

2020-07-27王彦芳边继云李国庆

中国人口·资源与环境 2020年6期
关键词:雄安新区劳动生产率高温

王彦芳 边继云 李国庆

摘要随着气候变暖,全球增温趋势明显,最高气温记录不断被打破,高温天气对全球社会经济产生显著影响,劳动生产率损失是最 为广泛的影响之一。未来高温天气及其影响预估,对于应对气候变化具有重要意义。本研究以雄安新区为例,基于中等温室气体排 放情景 RCP4. 5( Representative Concentration Pathway 4. 5),以 CMIP5( Coupled Model Intercomparison Project 5)中的4 个全球模式,经动 力和统计降尺度获得空间分辨率为6.25 km的气象数据为未来气候情景数据,采用湿球黑球温度(WBGT,wet bulb globe temperature) 指数与劳动生产率的暴露-反应关系方程,预估未来雄安新区不同发展阶段高温所造成的劳动生产率损失,并在此基础上提出相应 的调适策略。结果表明:①未来中等温室气体排放情景下,雄安新区日最高气温逐渐上升,到2050年,日最高气温大于35无的高温日 数将增加至约23.8(19.5?30.4)d,高温日数增加速率约为2.5 d/10 a。②受此增温影响,雄安新区不同产业的劳动生产率不断降 低,预计到2050年,第一产业、第二产业、第三产业的夏季劳动生产率下降至40. 96%、82. 36%和85.46%,年劳动生产率分别下降至 83.11%、95.22%和96.25%。③综合考虑未来雄安新区产业结构预设情景,在不采取任何措施的情况下,到2035年,新区夏季劳动 生产率为85.23%?87.49%,年劳动生产率为95.93%?96.60%。2050年,夏季劳动生产率较2035年继续下降约1.5%,由于第三 产业比例进一步增加,高温影响导致雄安新区的年劳动生产率损失比例较2035年变化不大,为3.76%?4.02%,但经济损失量逐渐 增加。因此,未来雄安新区规划建设有必要考虑高温风险,建立以削弱暴露度为主、降低脆弱性为辅的事前风险防控型适应模式,最 大程度降低高温对产业劳动生产率和经济的影响。

关键词 高温;劳动生产率;雄安新区;湿球黑球温度

中图分类号 F062 文献标识码 A 文章编号 1002 -2104(2020)06 -0073 -11 DOI: 10.12062/cpre.20200407

随着气候变暖、城市化进程加快,热岛效应加剧,全球 范围内的高温风险不断增加。20世纪末至21世纪初,全 球陆续发生大量由高温灾害事件引起的超额死亡[1-3],高 温逐渐成为国际社会普遍关注的气候变化风险问题之一, 并被认为是后工业社会头号“自然风险”⑷。据IPCC5预 测,作为主要的气候风险之一,未来高温天气如热浪的发 生将趋频趋强,对自然生态环境及人类社会经济影响也将 不断加剧。研究表明,高温天气不仅通过影响农业、旅游 业等相关产业造成直接经济损失[5-7,而且加大能源资源 消耗[8-11、降低劳动生产率[12-15],从而对全球经济造成影 响。其中,对劳动生产率的影响,最为广泛和深刻,且经济 损失会随温度的不断上升而增速。因此,在未来全球变暖 的背景下,预测未来高温风险及其对劳动生产率的影响, 对应对气候变化和降低高温天气对区域经济的影响具有 重要意义。

1高温对区域经济的影响方式

1.1影响框架分析

随着气候变暖趋势的增强,全球各地极端高温事件频 发。人类有气温记录以来的最高温度不断被打破,持续高 温热浪日数普遍增加。根据IPCC5评估报告,未来几十 年,不同模型均预估陆表温度在21世纪呈上升趋势。全 球范围内,高温天气将变得更强、更频繁,持续更久,将成 为未来气候的新常态。然而,不同于洪水、台风、干旱等其 他自然灾害事件对区域经济造成的直接影响十分明显,高

温对区域经济的影响具有很强的隐蔽性,导致高温的经济 损失很容易被忽视。因此,长期以来,高温受到的关注较 少[16]o然而,高温天气直接或间接地作用于区域产业 经济。

直接影响中,高温天气大大增加了传统产业的生产、 储存风险[21],由于高温出现的设备损坏、产品变质等突发 性事故,都给经济造成较大损失。高温给交通运输行业带 来许多不利因素。据相关研究,交通事故和热浪之间存在 显著的正相关,最高温度每升高1 T,预计车祸风险显著 增加1.1% [22 -23]o而且,高溫通过降低气候舒适度,影响 旅游者的决策和行为模式,从而影响到旅游业的发展。以 2003年欧洲夏季高温热浪事件为例,对地中海地区旅游 业产生负面影响5,对英国国内旅游业的影响在1 479万 ~3 032万英镑之间⑹。据模型预测,到21世纪中叶后, 越来越多的目的地的夏季气温将超过“不可接受的炎热” 阈值[7] o

然而更广泛地,高温通过对劳动力、能源、资源等生产 要素的作用间接地影响区域经济(见图1)。首先,在未来 全球变暖的背景下,高温天气会引发急性健康事件、慢性 健康损害、心理健康损害等,通过缩短工作时间、降低工作 效率等方式影响劳动生产率,从而造成生产损失,对经济 产生影响[17]o其次,电力是国民经济基础命脉产业,高温 是影响电力负荷的天气要素之一,决定着夏季的用电需求 格局,尤其是最大电力负荷[18]o高温天气中,空调等消暑 设备是导致夏季日最大电力负荷急剧增加的主要原因,约 占地区最大负荷的35% ~54%[19-20]o 1T效应量(即温度 每升高或降低1T时,电力负荷增加或减少的量)随着气 温的上升进一步增大[12,18] o根据相关研究,在本世纪及更 远的未来,气候变化对电力部门的影响将占到全球经济损 失的很大比例[21]o同时,温度越高,城市用水需求量越 大,增加了城市供水设施的运行风险[10]o持续的高温导 致生态、生活、生产用水激增,巨大的水资源消耗还会对区 域水资源造成巨大压力。2003年欧洲热浪期间,陆地水储量 急剧下降,2003年夏季水储量比2002年减少4.5~6.3cm[11] ° 不同地区的地域特征、产业结构和经济发展阶段存 在差异,对高温的敏感程度也有所不同。虽然高温也会产 生一定的高温经济,对某些地区也许利大于弊。但是,从 长久来看,对全球大多数地区和产业,高温对区域产业经 济主要是负面影响[24\劳动力作为生产过程中的关键生 产要素,其状况和变化不仅决定了不同产业的结构构成, 而且直接影响产业经济的发展。高温对劳动力的影响,存 在于各个产业、各个环节,是高温对社会经济影响中的最 广泛、最普遍内容,主要体现在降低劳动生产率。

1.2高温对劳动生产率的影响

劳动生产率在宏观和微观、个体和社会层面具有不同 的定义。宏观定义为“每个就业者的产出=每个就业者 一年工作的小时数x每个工作小时产出”。微观定义为 单位时间内生产产品的数量或者生产单位产品耗费的劳 动时间[25 ] o它体现劳动生产使用价值的能力或效率,是 衡量一个国家或地区经济和生产力发展水平的核心指标,

也是促进经济持续增长与转型升级的重要因素。高温天 气会严重影响工作人员的生理和心理健康,引起劳动能力 和生产效率下降,从而降低劳动生产率,对经济造成影响 (见图2)。

高温天气极大地增加了人类生理和心理健康威胁。 2003年8月发生在欧洲的高温热浪、2015年印度和巴基 斯坦等高温事件都造成了超额死亡。据世界气象组织统 计,高温天气引发的伤亡率居各类气象灾害前列,且增幅 远高于其他极端天气[26]。而且,高温也会影响人们的心 理健康。炎热的天气会造成人类皮质醇/应激激素(stress hormone cortisol)水平上升,降低睡眠质量,并且扰乱人体 的正常活动。这些变化会降低舒适感和幸福感,并且加大 人的心理压力。针对美国和墨西哥的一项调查结果显示, 月气温大于25 T时,每上升12,美国和墨西哥的自杀率 分别上升0.7%和2.1% [27]O

极端高温下,户外职业人员由于劳动能力损失造成劳 动生产率的下降[13],主要是由于保护从业者人身安全而 进行的生产调节造成的。即高温天气期间,为了确保劳动 者身体健康和生命安全,根据生产特点和具体条件,适当 调整夏季高温作业劳动和休息制度,如增加休息和减轻劳 动强度,或减少高温时段作业。

高温热浪也会造成室内职业人员劳动生产力损失。 由于高温胁迫造成注意力下降、低质量决策和认知能力下 降,从而导致工作效率的损失[13\即使室内有空调等保 护措施,这些适应环境措施的有效性和适用性都具有一定 的限制'蚓。因此,高温热浪也会对室内工作者产生一定 的负效应。据估计,在中等或极热条件下,室内的工作时 间可减少3% ~12%〔12〕。据预测,未来高温热浪对劳动能 力损失最大的地区为东南亚、拉美地区、美国中部地区和 加勒比地区[13]o到本世纪末,日本(东京和大阪)轻度和 重度劳动者的安全劳动时间将分别下降30% ~40%和 60% ~80%[15]o因此,如果要实现相同的产出,工人可能 需要更长的工作时间,而且针对热暴露的职业健康干预措 施同样会产生经济成本。相同高温情景下,从产业类型来 看,农业劳动生产率将比制造业和服务业的勞动生产率更 低[13 ] o据估算,如果不采取任何缓解方案,到本世纪末, 高温对劳动生产率的影响将导致全球国内生产总值 (GDP)总损失为2.6% ~ 4. 0% 5 ],且经济损失会随温度 的不断上升而增速。

本研究以雄安新区为例,以劳动生产率为切入点,在 分析未来高温情景变化的同时,结合雄安新区未来产业、 经济预测,基于湿球黑球温度(WBGT,wet bulb globe temperature),利用WBGT指数与劳动生产率的暴露-反 应关系方程,预估雄安新区不同发展阶段中,高温造成的 劳动生产率损失,最后在此基础上提出相应的应对策略。

2数据与方法

2.1雄安新区未来气候情景数据

雄安新区及其周围区域未来气候情景数据来自于国 家气候中心和中国科学院大气物理研究所。该数据基于 CMIP5 中的 4 个全球模式(CSIRO-Mk3-6-0、EC-EARTH、 HadGEM2-ES和MPI-ESM-MR ),使用区域气候模式 (RegCM4.4),进行未来气候变化预估的动力降尺度试 验,模拟试验中采用的温室气体排放方案是中等温室 气体排放情景 RCP4. 5 ( Representative Concentration Pathway 4.5)。

为达到更高分辨率,对区域气候模式的模拟结果再用 分位数映射(Quantile-Mapping,QM)方法进行统计降尺 度3「31〕o针对各个网格点的逐日序列,将25 km分辨率 的动力降尺度模拟结果进一步统计降尺度到6. 25 km分 辨率网格。该数据集的变量包括最高气温、日最低气温、 日平均气温、日降水,时间分辨率为日尺度,时间序列为 1980年1月1日一2098年12月31日。

为验证该数据的精度,分别计算了雄安新区三县 2008—2017年多年平均的日最高气温模拟值与站点观测 的差值,结果表明,容城、雄县和安新的最高温偏差分别为 -0.5 2、-0.6 2和-0.1 2 (见图3a),误差较小,表明 该数据集精度较高。相关研究已证明该数据集模拟整个 京津冀地区气温和降水数据与观测的空间相关系数较高, 可以较好地再现雄安新区及整个京津冀地区当代极端气 候事件指数的分布技1。该数据表明,在RCP4 . 5排放情景 下,未来雄安新区多年平均的日最高气温不断增加,与 1986—2005年相比,2021—2035的最高温增幅为1.12 ~1.4 2 (见图3a),2036—2050的增温幅度为1.4 2 ~ 1.7 2(见图3b)o另外,本研究还采用IPSL-CM5A-MR气 候模式模拟的RCP4 . 5排放情景下的日大气压数据。

2 . 2雄安新区未来社会经济情景预设

2 . 2 . 1雄安新区未来社会经济情景总体判断

雄安新区作为北京非首都功能疏解集中承载地,地处北京、天津、保定腹地,区位优势明显,交通、地质、生态等 条件良好,具备高起点高标准开发建设的基本条件。根据 《河北雄安新区规划纲要(2018—2035年)》,到2022年, 雄安新区要实现启动区基础设施基本建成、城区雏形初步 显现;到2035年,绿色低碳、开放创新、信息智能、宜居宜 业、具有较强竞争力和影响力、人与自然和谐共生的高水 平社会主义现代化城市基本建成;到本世纪中叶,全面建 成高质量高水平的社会主义现代化城市,成为京津冀世界 级城市群的重要一极。产业方面,根据规划,未来新区产 业发展重点,将以新一代信息技术产业、现代生命科学和 生物技术产业、新材料产业、高端现代服务业、绿色生态农 业等产业为主,涉及不同产业的基础研究、研发及试验、示 范工程、产业化等过程,并对符合发展方向的传统产业实 施现代化改造提升,实现制造业和服务业深度融合,最终 建设一二三产业融合发展示范区。

[39]雄安新区未来三次产业结构预设

对于区域三次产业结构的预测,当前主流研究多采用 成分数据的非线性降维方法,通过建立产业结构的动态规 律分析模型来进行。但此种预测分析的前提是产业结构 的规律性自然演进。雄安新区的产业结构变化,由于大范 围的外力重构,自然演进路径已发生突变,常规的基于动 态规律的分析模型已难以适用。基于此,本文以《河北雄 安新区规划纲要(2018—2035年)》为基础,参照北京的产 业结构演进特征,进行三次产业结构预设。根据规划,到 2035年数字经济占地区生产总值比重不低于80%。数字 经济的本质是信息化,核心特征是推动信息服务业迅速向 第一、第二产业扩张,模糊三大产业之间的发展界限,促进 第一、第二和第三产业的深度融合。

作为北京非首都功能疏解集中承载地和高端高新产 业聚集区,雄安新区的产业结构演进特征应与北京有某种 程度的相似性。因此上,我们预设两种情况,一种是到 2035年,雄安新区数字经济的信息化提升与改造功能发 挥到极致,80%的数字经济占比全部集中于第三产业领 域,第一产业只保留创意农业、认养农业、观光农业等新业 态,三产比达到北京现阶段水平,即0. 5% : 19. 5% : 80.0%。另一种是参照北京产业结构演进的一般规律,进 行设定。2017年雄安新区三县的三产比例为14 . 16% : 51.39%:34 . 46%技气处于工业化中期发展阶段,大致相 当于北京1990年的产业结构水平8. 76% : 52 . 39% : 38. 85% [34]。经过18年的发展,北京产业结构实现了从工 业化中期到工业化后期的转变,到2008年,北京三产比例 调整为1.10% :25. 70% :73. 20%"第二产业占比降低 26 . 69个百分点,第三产业占比提升34 . 35个百分点。参 照北京产业结构演进的规律特征,我们设定雄安新区产业 结构在未来18年以同样的演进速度进行结构调整,到 2035年三产比例达到5. 49% :24 . 70% :69 . 81% (见图4)。 到2050年,雄安新区产业结构继续优化,制造业和服务业 融合发展进程进一步推进,第一产业、第二产业占比进一 步降低,三产比例调整至0 . 5% :19 . 5% :80 . 0% ~0. 1% : 9 . 9% :90 . 0 % 之间(见图 4)。

2.3方法与模型

2. 3. 1 WBGT(wet bulb globe temperature)指数

由于地域气候差异,世界各地对高温的定义和测度尚 未统一。在中国,气象上一般以日最高气温达到或者超过 35T作为高温的标准。但不同工作强度的工作其劳动效 率在相同热环境下不一致,即热应力不同。热应力是人体 在热环境中作业时的受热程度,当热应力施加到人体时, 会导致一系列的身体反应比如:出汗、心律加快和人体内 温度升高。在条件一定的情况下,热应力越大,热应激也 就越大,最后达到一定的程度,将会影响工作效率甚至是 人体健康。

WBGT指湿球黑球温度,是综合评价人体接触作业环 境热负荷的一个基本参量,单位为无。WBGT是由自然湿 球温度(如和黑球温度(七),露天情况下加测空气干球 温度(几)三个部分温度构成:

室内外无太阳辐射:

WBGT = 0. 7 ”皿 + 0. 3 xT; (1)

室外有太阳辐射:

WBGT = 0. 7 xT““ + 0. 2 xT, + 0. 1 xT。 (2)

WBGT是量化热舒适性的ISO标准(ISO,1989),目前 正被包括美国和英国在内的军事、土木工程师、体育协会 许多机构使用。中国《高温作业分级》(GB/T4200. 1700和 《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2 -2002)等标准 中也陆续采用了 WBGT指数来评价高温作业环境的气象 条件。WBGT指数常被用于气候变化对“工作能力”的潜 在影响和相关的经济成本进行评估[13-15]。

由于WBGT指數的直接测量较少,澳大利亚气象局提 出了一种根据气象数据估算WBGT的方法,并在世界范围 内广泛使用[33 -34]。该WBGT指数仅取决于温度和湿度, 代表室外平均白天条件下的热应力(公式3 )。

WBGT = 0. 567 xT。+ 3. 94 + 0. 393 x es (3)

式中,T。为温度(单位°C ),es为水汽压,根据使用公式

[45]计算水汽压[35],其中P为气压。

es = 6. 1121 x (1. 0007 + (1. 00000346 xP)) x

{ [ (18. 729 - (T/227. 3)) x T」/(237. 7 +T。)}

(4) 由公式(3)和公式(4)得到公式(5),用来计算日 WBGT 指数[34]O

WBGT = 0. 567 xT。+ 3. 94 + 0. 393 x [6. 1121 x

( 1 0007 + ( 1 00000346 xP ))x

exp] [(18. 729 - (T/227. 3)) x T。]/

(237. 7 + T。) (5)

2.3.2 WBGT指数-劳动生产率的关系方程

高热应力意味着更频繁的停顿、中断、更低的速度和 更高的受伤概率,导致劳动生产率的下降。高温对劳动生 产率的影响表现在①存在最低温度阈值,低于该阈值时劳 动生产率不会受天气影响,但不同劳动强度工作对应的温 度阈值不同;②劳动生产率因温度升高而下降;③劳动生 产率存在最低值,为25% o但不同劳动群体由于生产方 式、劳动强度、防护措施等因素差异,应对高温天气的能力 不同,导致工作效率和生产损失不同。因此,Roson和 Sartori[14]在Kjellstrom[13]的研究基础上,根据劳动强度的 差异,建立农业、制造业和服务业三个产业的WBGT热应 力作用与劳动生产率关系(见图5),具体的数学表达如公 式(6~8":

M顷=1. 0( WBGT w 26)

,熨顷=1. 0 - L ?-0; ?5( wbgT - 26)(26 < WBGT w 36) 36 — 26

J泓顷=0. 25(WBGT > 36)

(6)

. 77 .

碱_ = l.OCWBGT^ 28)

11 ic LO — 0. 25,wm "T c。、,c。,wm "T — 。\

,IL* =1.0 - 43_28 (WBGT-28)(28 < WBGT W 43)

.lab” = 0. 25(WBGT > 43)

labsrr = 1. 0( WBGT W 30)

,/虬,=1.0 - L?-0;:5( WBGT - 30)(30 < WBGT W 50) 50- 30

.lab”, = 0. 25 (WBGT > 50)

(8)

lab为劳动生产率,agr指第一产业农业,man第二产业 制造业;ser指第三产业服务业。在计算日工作效率的基础 上,在季节和年尺度上,各个产业的平均劳动生产率如公 式(9)计算:

'LPagr = ? * lab/n

.LPma = ? L Man/* (9)

LPser = ? L labsJn

图5 不同劳动强度的劳动生产率随WBGT

温度的变化(据R。son 和 Sartori, 2016)

LPagr、LPm*、LPser是受高温影响的季节或年劳动生产 率,n为夏季或年日数,lab为不同产业的日劳动生产率。最 终,一个区域的整体的劳动生产率所受的影响取决于产业 构成,即:

LP = Lag XLP.gr +rman、快萍“ +膈 XLP,,, (10)

LP是区域年劳动生产率,ragr、rman、rser为不同产业 比例,LPagr、LPman、LPser为不同产业的年劳动生产率,(1 -LP)则为受高温影响导致的劳动生产率损失。

考虑到雄安新区的高定位、高标准,未来雄安新区第 二产业主要以高端高新制造为主,未来其第二产业劳动生 产率受影响程度会明显低于传统制造业。在2050年全面建 成高质量高水平的社会主义现代化城市的目标导向下, 本研究计算两种情形,一种是采用传统第二产业的WBGT -劳动生产率方程,一种是以第三产业的影响模型代替第 二产业,以突出雄安新区高端高新制造的较低劳动生产率 影响。

3结果分析

3.1未来情景下雄安新区高温特征

3.1.1气象高温特征

受气候变暖影响,未来中等排放情景下,雄安新区升 温明显,尤其是高温天气明显增多增温(见图4)。日最高 气温大于35 T的高温日的年代际统计结果显示,高温日 最高气温的平均值从不足36 T增加至36. 6 T,增温速率 是0.08 T/10a。与此同时,极端最高温从1980s的不足 37 T,上升至2030s的39T以上,极端最高温的增加速率 是0.35 T/10a,到2040s、2050s,甚至有的模型结果超过 40 T。20世纪80年代雄安新区年均高温日数约为5.4d, 到21世纪30年代,雄安新区初步建成期,高温日数将增 加到16.5(13. 5 ~ 19) d,到2050年的全面建成期,将会增 加到23. 8(19 . 5~30 . 4) d,高温日数增加速率为2 . 5 d/ 10a(见图 6)。

3.1.2 日尺度WBGT指数

最高温虽能体现极端情况,但其对应的是瞬时WBGT 指数和瞬时劳动生产率,如果直接利用日最高气温计算会 导致结果偏大。因此,本研究采用日平均气温,利用公式 5计算日尺度平均WBGT指数及平均劳动生产率。根据 雄安新区相关规划,选择2035年和2050年作为两个主要 节点,2031—2040年的平均值代表2035年,2046—2055 年平均值代表2050年,1981—2010为基准期。基准期、 2035年、2050年三个时期5~ 10月曰平均WBGT指数如 图7所示。结果显示,2035年的日WBGT指数明显高于 基准期,平均增温1.5 2,并持续增温,到2050年,日 WBGT指数平均增温2.1 2。

3.2高温对不同产业劳动生产率的影响

3.2.1劳动生产率受影响程度

总体来说,第一产业农业受高温的影响最大,其次是 第二产业制造业,受影响最小的是第三产业。定量化的测 定表现在WBGT指数超过各个产业耐热阈值的日数,其 中,第一产业劳动生产率受高温影响的平均日数为125. 83 d,第二产业受影响日数为107. 17 d,第三产业平均日数为 88. 82 d(見图8)。随着气候变暖,2050与基准期相比,不 同产业劳动生产率受影响的日数不断增加,其中,第一产 业影响日数增加14. 5 d,第二产业、第三产业受影响的日数分别增加了 20 d和25d。这表明,雄安新区未来增温主 要表现在高温日数的增加,特别是WBGT指数大于302 以上的高温日数的增加速率更大。

未来增温情景下,除劳动生产率受影响日数的变化之 外,影响强度也发生变化,其中,最具代表性的是年最低劳 动生产率。图9为不同时期不同产业的年最低劳动生产 率,结果表明,历史基准期内,第一产业的年最低劳动生产 率为37%,2035年下降至劳动生产率的最低值25%,下降 12%,2050年仍为最低值。基准期的第二产业年最低劳动 生产率为81%,2035年将下降至74%,下降幅度约为 7%,低于第一产业,随着不断的增温,2050年继续下降 2%。第三产业的年最低劳动生产率从基准期的84%分 别下降到2035年的75%和2050年的72%,下降12%。 第三产业的最低劳动生产率降幅大于第二产业,同时也说 明极端高温的增温幅度更大。

3.2.2夏季和年季劳动生产率损失

夏季(6 ~ 8月)是劳动生产率受高温影响的主要时 期,根据WBGT指数-劳动生产率的关系方程计算雄安新 区夏季平均劳动生产率如表1所示。不同时期,高温对不 同产业的劳动生产率均产生影响。整体来说第一产业的 劳动生产率损失最大,从1981—2010年基准期的 57.91%,下降至2035年的46 . 89%。到2050年,夏季高 温导致的第一产业劳动生产率损失接近60%,且第一阶 段(基准期一2035年)的损失高于第二阶段(2035—2050 年)5%。第二产业和第三产业所受高温影响远低于第一 产业,不同阶段,第二产业的夏季平均劳动生产率为 85. 43%,第三产业较第二产业高出3. 71%。但随着气候 变暖,未来第二、第三产业的劳动生产率均会继续降低,第 一阶段和第二阶段的降幅分别为4% ~5%和2% ~3%, 劳动生产率损失均低于第一产业。但是由于二、三产业的 产值远高于第一产业,因此,由于其劳动生产率降低导致 的经济损失也较第一产业大。

从年季尺度来看,各产业的平均劳动生产率均高于夏季水平(见表1)O受高温影响,第一产业年劳动生产率低 于90%,其次是第二产业,第三产业受影响最小,第二、三 产业的劳动生产率均在95%以上。和基准期相比,2035 年和2050年第一产业的劳动生产率分别下降了 4.14%和 5.62%,从88. 73%下降至83. 11%。未来高温天气对第 二产业和第三产业劳动生产率影响类似,2035、2050年的 劳动生产率较基准期分别下降1.5%和2%左右。预计到 2050年,雄安新区全面建成阶段,受高温的影响,第一产 业、第二产业、第三产业的年劳动生产率分别下降至 83.11%、95.22%和96 . 25%,但具体的影响则取决于城市 的产业构成。

2.1.13高温对雄安新区总劳动生产率的影响预估

气候条件决定了未来不同产业劳动生产率的高温暴 露程度,但高温对区域劳动生产率的影响,不仅受气候条 件的影响,同时也取决于产业结构。根据2 . 2节对雄安新 区未来社会三次产业结构的预设,预计到2035年,城市产 业结构比例区间为 5. 49% :24 . 70% :69. 81% - 0 . 5% : 19 . 5% :80 . 0%,根据公式(10)计算区域平均劳动生产率。 结果表明:如果不采取任何措施,到2035年,受高温影响 雄安新区夏季劳动生产率为85. 23% -87.49%,年劳动生 产率为95. 93% -96. 60%,即由于高温的影响导致年劳动 生产率平均下降3.40% -4 . 07% o

到2050年,夏季劳动生产率下降至84 . 63% - 85. 11%,夏季劳动生产率损失在15%左右,较2035年继 续下降1.5%o虽然夏季的劳动生产率下降比较明显,但 年季尺度上,由于一二三产业进一步融合,第三产业比例 进一步增加,区域产业对高温天气的敏感性逐渐降低,不 同产业预设情景下,受高温影响导致的劳动生产率损失在 3. 87% -4 . 02% o考虑到雄安新区第二产业区别与传统 制造业,则最低的损失值为3. 76% o因此,到2050年受高 温影响导致的雄安新区劳动生产率损失为3. 76% - 4 . 02% o虽然高温对年劳动生产率的影响变化不明显,但 是由于经济总量的不断增加,高温影响劳动生产率造成的 经济损失也越大。

4结论及应对策略

4 . 1主要结论

气候变暖背景下,未来全球高温风险不断增加,并对 人体健康、社会经济产生重大影响,但由于其对经济影响 的隐蔽性往往被低估,本研究以雄安新区为例,利用 WBGT指数与劳动生产率的暴露-反应关系方程,模拟未 来气候情景下,高温天气对不同产业劳动生产率的影响。 主要结论如下。

2.未来气候情景下,雄安新区日最高气温逐渐上 升,高温日数从1980年的5. 4d,增加到2050年的23. 8 (19 . 5-30 . 4) d,高温日数增加速率为2. 5d/10 a。

3.未来增温情景下,雄安新区不同产业的劳动生产 率受影响日数和影响强度逐步增多增强。预计到2050 年,受高温的影响,第一产业、第二产业、第三产业的夏季 劳动生产率下降至40 . 96%、82 . 36%和85. 46%,年劳动 生产率分别下降至83. 11%、95. 22%和96 . 25%。

4.未来受高温影响,在不采取任何措施的情景下, 2035年,雄安新区夏季劳动生产率为85. 23% - 87. 49%, 年劳动生产率为95. 93% -96. 60% o 2050年,夏季劳动 生产率较2035年继续下降约1.5%,由于第三产业比例进 一步增加,高温影响导致雄安新区的年劳动生产率损失较 2035年变化不大,为3. 76% -4 . 02%。但随着经济体量 的增加,造成的损失不断增加。因此,有必要采取一定的 应对措施,以降低高温通过对劳动生产率的影响造成的经 济损失。

4 . 2应对策略

随着气候变暖,未来雄安新区高温日数和强度不断增 加增强,高温导致产业劳动生产率不同程度下降,并间接 地对经济造成影响。因此,雄安新区的规划建设有必要考 慮未来高温风险,最大限度降低产业劳动生产率损失。 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)提出灾害风险管理和适应气候变化的重点 是降低暴露度和脆弱性。根据雄安新区相关产业发展规 划,其未来规划期内高端高新产业增加值占GDP的比重 将达到70% -80%,产业对高温的敏感性和脆弱性较低。 因此,雄安新区未来应对高温风险应以削弱暴露度为主、 降低脆弱性为辅的事前风险防控型适应模式。

4 . 2 . 1削弱高温暴露度

完善新区高温应对的顶层设计。在新区规划、布局、 建设中要充分考虑高温对未来新区发展的影响,并把防御 和应对高温作为一项长期的重要战略任务,将高温规划作 为雄安新区应对气候变化的关键内容之一。一是制定《高 温热浪应对规划》,并进一步完善节能减排、清洁能源、绿 色基础设施建设等事关产业发展的长期战略规划。二是 是制定与气候变化密切相关的气象预报系统、公共卫生应 急预案、救援机制。建立新区智慧气象系统、高温与健康 风险的早期预警系统,及时有效预测高温暴露与灾害影响 程度。三是建立高温适应性产业智慧成长体系。进一步 完善拓展新区产业发展方向,加大对高温应对新材料的研 发、试验、转化和产业化,并加强高温应对新材料在新区各 领域的智慧应用,形成新区自有的高温适应性产业成长体 系,为打造世界级绿色样板城市提供支撑。

构建雄安新区城市、社区、建筑三层面的降温型绿色 空间网络。绿色生态空间营造可以有效地减缓和防护高 温热浪,降低高温暴露程度。未来雄安新区蓝绿空间比例 在70%以上,但如何设计、布局才能让蓝绿空间的降温防 护作用发挥到最大是需要认真思考的。城市层面,要强化 对通风廊道、凉爽步道、避暑空间、大型纳凉中心等绿色基 础设施建设布局的科学性和合理性论证;社区层面,要进 一步强化对绿化空间、街道高宽比、街区形态等的高温应 对性安排;建筑层面,完善城市的建筑设计,要进一步加强 对建筑物绿化技术、建筑节能技术、高蒸散高散射率的材 料应用技术等的强化应用,避免高温天气引起更高的室内 温度危害以及能源的消耗。

4.2.2 降低产业脆弱性

农业是雄安新区应对气候变化较为敏感和脆弱的产 业,为降低高温对农业劳动生产率的影响,新区在未来发 展中,可探索实施有自身特色的气候智慧型农业发展模 式,为世界提供成功经验和示范。一是探索建立气候智慧 型作物生产技术体系。围绕高产、高效、集约、弹性、可持 续的发展目标,分析不同农业类型应对及适应高温的智能 生产技术,选项识别、风险权衡、评估应用。同时,加快对 新区农业高温生态灾害链风险防控技术、水-作物-生态 集成适应高温变化技术等的研究应用,建立不同类型作物 的高温应对技术模式,提升农业生产系统应对高温热浪的 技术支撑。二是建立气候智慧型农业智能生产与管理体 系。推动物联网、传感及云计算等技术实现对农业生产、 储存、加工、销售以及对气候、土地和水资源等在内的农业 生产条件的智能化监测、控制和管理。全面启动新区数字 农业建设工程,提升农业生产的智慧化、精细化、自动化、 科学化水平,减少劳动力对农业的参与。

制造业和服务业若要在高温应对上形成示范,可探索 建立高温适应性产业发展模式。一方面建立高温适应性 产业人员保障体系。针对二三产业的不同特征,研究高温 情景下不同职业的暴露度、影响的相对范围和经济损失, 针对不同影响程度的产业和人群,完善职业卫生标 准,建立差异化干预和应对策略。如科学设计户内外 人员作业方案、多方位增加人文关怀等,降低劳动力 对极端高温的敏感性。另一方面,建立高温适应性产 业技术支撑体系。推动无人系统智能制造技术、智能 服务技术的研发突破和在新区制造业、服务业中的示 范应用。

(编辑:于杰)

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The impact of hot weather on regional labor productivity

over Xiongan New District under future climate scenario

WANG Yan-fang1 BIAN Ji-yun1 LI Guo-qing3

(1. College of Land Resource and Urban Planning, Hebei GEO University, Shijiazhuang Hebei 050031 , China;

2. Hebei Academy of Social Sciences, Shijiazhuang Hebei 050051, China;

3. Institute for Urban and Environment Studies Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100028, China)

Abstract With global warming, the records for the highest temperature in different parts of the world have been broken constantly. Hot weather has a significant impact on the global social economy, in which the loss of labor productivity is one of the most extensive effects. The prediction of hot weather and its impact in the future is of great significance for dealing with climate change. Taking the Xiongan New District as an example, this study obtained the meteorological data with spatial resolution of 6. 25 km by dynamic and statistical downscaling method from the 4 global models in CMIP5 under the medium greenhouse gas emission scenario ( RCP4. 5 ) . The laborproductivitylosscausedbyhotweatherindiferentdevelopmentstagesoftheXionganNewDistrictwasestimatedbasedonthe exposure response equation between WBGT ( wet bulb globe temperature) index and labor productivity. Finally, the corresponding countermeasures were put forward. The results showed that: ① Under the moderate emission scenario, the mean daily maximum temperature in the Xiongan New District keeps rising in the future. The days with daily maximum temperature higher than 35Y will increase from about 5. 4 days in 1980 to23.8 ( 19. 5 ?30. 4) din 2050. The increase rate is about 2. 5 d/10a.② Affected by the increasing temperature, the labor productivity of diferent industries in the Xiongan New District will decrease constantly. It is estimated that, by 2050, labor productivity of the primary industry, the secondary industry and the tertiary industry in summer will drop to 40. 96% , 82. 36% and 85. 46% respectively, and the annual labor productivity will drop to 83.11% , 95. 22% and 96. 25% respectively. ③ In terms of the industrial structure of the Xiongan New District in the future, labor productivity in summer will be between 85.23% and 87.49% in 2035 , and the annual labor productivity will be between 95.93% and 96. 60% without any measures taken. In 2050, labor productivity in summer will be 1.5% less than that in 2035. The loss of annual labor productivity is 3. 76% ? 4.02% in2050,withlittlechangecomparedwiththatin2035duetotheincreaseproportionofthetertiaryindustry.However,the economiclosswillhavegraduallyincreasedby2050.Inthefuture,itisnecessarytotakehightemperaturerisksintoconsideration.A preventionandcontroladaptivemodemainlyreducinghightemperatureexposureandpartlyreducingindustrialsensitivityshouldbe establishedtoadapttoclimatechange.

Key words hot weather ; labor productivity ; Xiongan New District ; WBGT

收稿日期:2020 -02-06 修回日期:2020 -04 -15

作者简介:王彦芳,博士,讲师,主要研究方向为生态经济、资源环境遥感。E-mail: wangyanfang517@126. com。

通信作者:边继云,研究员,主要研究方向为产业经济学。E-mail: b122626jy@163.com。

基金项目:科技部国家重点研究计划资助课题“雄安新区气候变化风险评估及三生适应模式研究”(批准号:2018YFA0606304)。

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