多年來，科學家一直敦促各國領導人應對氣候變化，其依據是預防工作需要整個國家協調一致的行動才能有效。但正如任何關注過去15年國際氣候談判的人都可以證明的那樣，大多數國家仍然不願採取有意義的措施來降低溫室氣體的排放，更不用說解決諸如如何幫助發展中國家保護自己免受氣候變化極端影響的問題了。由於對持續的外交僵局感到沮喪，許多城市領導人已決定親自採取行動，採用已有的解決方案或發明新的解決方案，以限制溫室氣體排放併為持續的全球變暖的影響做好準備。
市長和城市管理者正在接管，因為他們對不斷變化的天氣模式將如何影響其城市的政治和經濟未來有更敏銳的認識。正如德國波恩市市長芭貝爾·迪克曼在2007年所說的那樣，“城市已經面臨洪水、缺水、熱浪、海岸侵蝕和與臭氧相關的死亡。”根據2009年的一份報告，自20世紀90年代中期以來，大西洋強颶風的數量一直在增加，美國西部野火的規模也在擴大。隨著氣溫持續上升，此類極端事件可能會變得更加頻繁和嚴重。世界上大多數主要大都市最初都建在河流或海岸線上，因此容易受到海平面上升和強降雨引發的洪水的影響。
許多市政領導人將卡特里娜颶風及其在2005年對新奧爾良造成的破壞視為他們的覺醒時刻。他們看到老化和不足的基礎設施的多重失靈，加上漠不關心的規劃，如何急劇增加了早已預料到的災難的死亡人數。事實上，在卡特里娜颶風登陸後的幾個月內，形成了兩個主要的城市市長聯盟來應對氣候變化。現在被稱為C40城市氣候領導聯盟的組織於2005年10月在倫敦啟動，世界市長氣候變化委員會（WMCCC）於當年12月在京都成立。截至2011年6月，來自世界各地約3億人口的190多位市長和其他地方當局也簽署了由WMCCC發起的一項自願協議，以減少溫室氣體排放。
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在某些方面，城市可能比國家更適合為應對氣候變化做些什麼。保守估計，世界各城市排放的溫室氣體（如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氟化氣體）不少於40%。根據丹尼爾·霍恩韋格及其合著者在《環境與城市化》雜誌上發表的2011年的一項研究，如果考慮到城市對電力、食品和其他需要燃燒化石燃料的商品的消耗，城市實際上可能要對大約80%的排放負責。事實上，文章發現，如果C40城市是一個國家，其人口約為2.9億，它將是第四大溫室氣體排放國，僅次於美國、中國和俄羅斯。
城市已經在評估它們面臨的最大氣候風險，並開始嘗試解決最明顯的挑戰。科學家和工程師正在透過評估現有計劃和評估擬議的倡議來幫助這項工作，使用現有的最佳證據。領導這項工作的人們仍然有很多東西要學習——尤其是在整合公共和私營部門多個參與者的努力方面。但已經很明顯，城市有能力減少氣候變化的根源，同時減輕已經變得不可避免的極端天氣帶來的打擊。
加強行動
每個城市中心都面臨著自己獨特的氣候相關問題組合。損害風險因其地理特徵（例如是否建在三角洲或洪泛區）、其特定佈局（緊湊、高密度的佈局或城市擴張）及其建成環境（例如在暴雨期間促進徑流的路面數量和位置）而異。城市規劃者需要準確瞭解哪些社群和哪些服務最脆弱。
然而，城市開始著手解決四個相互關聯的問題：
減少排放。商業和住宅建築占城市能源消耗的很大一部分。能源成本上升和對氣候變化的擔憂正推動許多城市嘗試透過提高新建築的能源效率和改造舊建築來控制能源消耗。例如，紐約市約75%的碳排放來自建築物中使用的能源。市長邁克爾·布隆伯格已開始透過一項計劃來解決這個問題，該計劃評估該市最大建築物的能源使用情況，並強制要求在具有成本效益的能源效率方面進行改進。為了減少排放、用水量和熱量積聚，城市可以採用更多的可再生能源；加利福尼亞州奧克蘭市現在透過風能、太陽能和地熱發電廠滿足其17%的電力需求。在發展中國家的城市中，缺乏可靠的能源往往是關鍵問題。在許多情況下，需要改進能源系統以幫助發展，而不是應對氣候變化。但如果鼓勵可再生能源，兩者可能會聯絡起來。
在減少溫室氣體排放方面，一些城市比其他城市走得更遠。霍恩韋格的研究發現，丹佛市的每位居民每年排放相當於21.5公噸的二氧化碳。相比之下，紐約市居民的人均排放量約為10.5公噸。紐約市較高的人口密度、較溫和的冬季和較少使用汽車通勤的習慣，使其居民的人均溫室氣體排放量不到美國人口平均水平的三分之一。然而，為了不讓紐約人開始沾沾自喜，他們應該考慮阿姆斯特丹的居民，他們每人每年僅排放6.7公噸的二氧化碳——其他歐洲城市更低。作為阿姆斯特丹到2025年將碳足跡從1990年的水平減少40%的計劃的一部分，它正在利用廢物和汙水發電和供熱，並在其港口增設風力渦輪機並升級舊的風力渦輪機。
保護水源。大多數氣候變化模型預測，北美西南部、南歐、中東和南部非洲的淡水供應將長期下降。得克薩斯州奧斯汀市自1983年開始實施節水計劃以來，率先大規模使用低沖水馬桶，為用更適應乾旱條件的本地植物取代草皮的居民提供退款，併為住宅客戶制定累進水價，用水量越多，水費越貴。城市還可以使用“中水”——經過處理廠清潔到足以排放到河流但不足以再次飲用的廢水——來保持城市公園的綠色，而不是使用淡水。自2002年以來，澳大利亞墨爾本市透過實施日益嚴格的用水限制來應對持續下降的降雨量。然而，衛生官員預計，水流量的急劇下降，加上氣溫升高，將使廢水變得更溫暖和更濃稠，從而增加汙水管道腐蝕的風險；他們將不得不改變其檢查和維護計劃以跟上形勢。
保持交通系統暢通。關鍵交通基礎設施通常位於水道附近，因此容易受到海平面上升和內陸洪水的影響。當隧道、匝道和通風井被淹沒時，需要泵來排水。必須清理碎片，並且必須修理或更換系統的基本元件，例如電機、繼電器、電阻器和變壓器。臺灣台北地鐵的入口已被抬高，以避免被暴雨洪水和高潮淹沒。酷熱的天氣也會擾亂架空電線和鋼軌等裝置，最終導致它們下垂甚至彎曲。安裝能夠在較高溫度下高效執行的變壓器和電線，並保持裝置乾燥是最低限度的第一步。
保護公眾健康。全球平均氣溫的升高可能會導致城市健康問題（如與空氣質量差相關的呼吸系統疾病）惡化，並帶來新的難題，例如由齧齒動物和其他攜帶疾病的動物引起的某些疾病的傳播範圍擴大。然而，也許最直接的影響將是更頻繁和更嚴重的熱浪，熱浪已經是美國最致命的天氣相關事件。芝加哥和巴黎正在為這些變化做準備，但幾乎沒有研究表明公共衛生部門哪些干預措施——例如開放避暑中心或提前識別特別脆弱的個人——實際上可以挽救生命或減少住院人數。一些適應策略可以帶來多重回報；例如，提高能源效率可以減少發電量，從而減少城市產生的熱量和汙染，從而減少中暑和哮喘病例。
一旦市政領導人更清楚地瞭解自己城市的個體風險，他們就需要制定優先考慮倡議的戰略。我的同事和我鼓勵城市專注於產生多重效益的努力。例如，屋頂上種植的綠化可以減少暴雨徑流，並起到絕緣體的作用，從而降低建築物的能源消耗，從而減少碳排放。
互相幫助取得成功
許多城市在其政府內部沒有足夠的專業知識來準確評估其氣候變化風險並制定全面的應對計劃。包括城市氣候變化研究網路在內的各個國際研究小組聚集在一起，試圖透過將學者與決策者聯絡起來來填補這一空白。該網路今年釋出了首次深入評估報告，涵蓋了包括布宜諾斯艾利斯、德里和拉各斯在內的約50個城市，除其他外，報告發現，在電力損失或清潔水供應方面，嚴重的洪水與持續的乾旱一樣糟糕。此類報告的目標是雙重的：提供對城市因氣候變化而面臨的具體挑戰的科學分析，並評估可能限制最有害影響的潛在適應措施。
展望未來，制定通用標準來報告溫室氣體排放和減排量、氣候變化對城市的影響以及為減輕人類生命和財產損失所做的努力是有意義的。這種通用基準將使城市能夠衡量自身的進展，將其結果與其他城市進行比較，並分享其創新成果。
同樣重要的是，城市必須讓更多的公民群體參與進來——特別是來自最貧困和最脆弱社群的公民，因為他們是可能遭受氣候變化影響最嚴重的人，並且可能需要做出最大的調整。例如，厄瓜多的基多市為附近的貧困農民提供技術支援，幫助他們從種植土豆和玉米轉向種植藜麥等本地安第斯作物，這些作物需要較少的水，並且更好地防止土壤侵蝕。這些變化改善了農村和城市地區的水量及其質量。
自卡特里娜颶風以來的六年裡，世界一些最大城市的應對氣候變化倡議表明，當有動力的合作伙伴共同努力時，進步是可能的。還有許多工作要做，許多國家的城市仍需要加入進來。但勢頭正在增長。讓我們希望現在為時未晚，可以拯救生命並保障未來。