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Actualised and future changes in regional economic growth through sea level rise

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摘要

本报告基于欧洲79个沿海区域自1900年以来120年的经济与海平面上升(SLR)数据,实证分析SLR对地区人均GDP的长期影响。结果显示,当前约39cm的SLR已造成约4.7%的GDP累计损失,长短期效应存在差异,反映了适应投资的动态调整。未来情景预测表明,若无额外适应措施,至2100年GDP损失可能达6.3%-20.8%,突出通过资本重分配和保护投资对经济增长的影响,为区域气候适应策略设计提供了统计学实证基础[page::0][page::2][page::5][page::6][page::11]

速读内容

  • 研究采用1900-2020年欧洲79个沿海NUTS2区域的SLR和GDP数据,发现SLR对GDP的负面影响从1980年开始显著,当前约39cm的SLR导致累计GDP减少4.7%。短期内GDP下降约13.8%,长期效果为9.6%,显示适应措施可缓解部分损失 [page::0][page::2][page::4]

  • 表1显示不同海平面高度下GDP变化,SLR超过7156mm后,短期GDP损失可达7%-27%,长期损失5%-18.6%。年增长率降幅为0.02%-0.06%,不同地区表现存在差异 [page::2]


| Sea Level (mm) | Immediate Effect (Dynamic Est.) | Lagged Effect (Dynamic Est.) | Short-term Effect (Adaptation Est.) | Long-term Effect (Adaptation Est.) |
|----------------|--------------------------------|-----------------------------|-------------------------------------|-------------------------------------|
| 6500 | +9.6% | +6.4% | +9.0% | +6.2% |
| 7000 | 0% | 0% | 0% | 0% |
| 7500 | -8.8% | -4.3% | -6.7% | -4.7% |
| 8000 | -15.7% | -7.2% | -13.8% | -9.6% |
| 8500 | -22.9% | -10.2% | -20.4% | -14.2% |
| 9000 | -29.6% | -13.1% | -26.7% | -18.6% |
  • 投资保护措施开始导致资本从高生产率领域向防护资本重分配,短期压制经济产出,但长期适应投资带来部分缓和,且不同地区经济结构、SLR水平导致影响异质性 [page::1][page::3][page::4]

  • 不同SSP-RCP冰融化情景下,2100年沿海区域GDP损失预计不同:低影响情景SSP1-RCP2.6导致约-4.2%损失,中度影响为-5%,高端RCP8.5-SSP5情景下GDP损失达到9%以上,部分意大利区域降幅超过20% [page::3][page::5][page::6]

  • 区域GDP损失排名前列为意大利Veneto (-20.8%)、Friuli Venezia Giulia (-19.9%)等,北欧部分地区因土地增加出现正向GDP成长,体现SLR区域差异性和适应潜力 [page::6]


| NUTS2 Code | Region Name | SSP5-RCP8.5 Change (%) | SSP2-RCP4.5 Change (%) | SSP1-RCP2.6 Change (%) |
|------------|----------------------|------------------------|-----------------------|-----------------------|
| ITH3 | Veneto | -20.8 | -7.3 | -8.9 |
| ITH4 | Friuli Venezia Giulia| -19.9 | -6.0 | -7.7 |
| PT30 | R. A. da Madeira | -19.7 | | |
| ITH5 | Emilia-Romagna | -19.5 | -6.1 | -7.8 |
| BE23 | West-Vlaanderen | | -5.6 | -7.5 |
| SE33 | Ovre Norrland | -8.1 | 7.6 | 5.9 |
| FI1D | Pohjois-ja Ita-Suomi | -6.3 | 9.5 | 7.7 |
  • 报告首次基于长时序实证估计SLR对GDP的累积增长影响,区别短期资本重配及长期适应效应,强调保护投资和海岸后撤战略的经济权衡,为区域定制气候适应政策提供依据[page::0][page::4][page::10]

- 研究采用固定效应面板回归模型,设置非线性(平方项)SLR变量和适应惩罚项,控制国家及区域时间不变效应,同时基于历史数据与DIVA模型结合多场景投影,确保估计的稳健性和适用性[page::7][page::8][page::10]
  • 研究提示需要拓展至非欧洲区域,反映SLR影响的地区异质性,且GDP指标对灾害性事件及保护投资的反映存在缺陷。未来研究可融合适应能力动态反馈机制,强化政策规划实用性[page::5][page::6][page::10]

- 量化因子或量化策略构建无明确涉及,报告侧重于经济计量模型及情景投影分析[page::7][page::10]

深度阅读

报告详尽分析报告



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一、元数据与概览



报告标题Actualised and future changes in regional economic growth through sea level rise
作者:Theodoros Chatzivasileiadis, Ignasi Cortés Arbués, Jochen Hinkel, Daniel Lincke, Richard S.J. Tol
机构:Delft University of Technology, PBL Netherlands Environmental Assessment Agency, Global Climate Forum Berlin, University of Sussex, Vrije Universiteit Amsterdam, Tinbergen Institute, CESifo, Payne Institute, Abu Dhabi University等
发布日期:未知(基于内容推断为2023或以后)
研究主题:欧洲沿海地区的海平面上升(Sea Level Rise, SLR)对区域经济增长(特别是GDP增长率)的实际及未来影响。
报告核心论点
  • 海平面上升已对欧洲沿海地区GDP产生了实质性负面影响,累计损失约为沿海地区GDP 4.7%(对应39厘米SLR),其年均经济增长率受到微幅负面冲击。

- 未来如无额外适应措施,至2100年GDP损失可能在-6.3%至-20.8%之间(依赖于不同社会经济路径SSP和气候变化路径RCP的组合,及冰盖融化假设)。
  • 保护投资虽必要,但会造成资本重新配置,影响短期经济增长,长期适应变化可部分缓释损失。

- 研究强调基于经验数据设计地方化适应措施的重要性,包括资产战略性转移和海岸退让区的规划。
这些信息奠定了报告试图为SLR带来的经济影响提供实证依据,促进政策制定层的应对策略制订。[page::0]

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二、逐节深度解读



1. 引言(Introduction)



本节强调气候变化,尤其是SLR对全球经济的非均衡影响。沿海地区集中大量人口和生产资本,然而高度暴露于洪水和经济损失风险。文献指出,SLR是气候变化诸多负面经济影响中仅次于健康影响的重要成本来源,且其影响明显高于农业、能源等部门。

目前多数对SLR经济影响的研究基于模拟模型,缺乏较长的实证验证。此前美国的30年数据分析未发现显著影响,推测是数据时间段过短。相较之下,本报告使用欧洲120年的数据,意图填补实证空白。

报告指出,低水平SLR目前不会直接破坏资本存量,但会产生保护投资导致资本重新配置,短期中占用应更有效率的投资,形成GDP负面拖累。随着SLR加剧,未适当适应的经济将因资本折旧及自然灾害增加面临更大损失。

这一动态分析框架区分了直接气候损失与适应投资成本,强调二者互补。采用参考文献中的理论模型,结合动态短期效应(偏离平均SLR的冲击)和长期适应效果,为理解经济对SLR的响应提供基础。

作者使用了欧洲的相对海平面上升(Relative Sea Level Rise, RSLR)数据和历史区域GDP数据,尝试捕捉SLR如何通过资本积累和生产率改变影响长期经济增长。[page::1]

2. 结果部分(Results)



2.1 历史SLR对GDP的影响和适应效果



表1系统展示了不同海平面高度下,SLR对GDPpc的即时和滞后影响、短期与长期影响的估计。以7000毫米SLR为基准(PSMSL定义的参考基线),超过此水平后,GDPpc显著负面受影响,短期损失达到7%-27%,长期损失在5%-18.6%区间。

例如,海平面上升至7500毫米(即约50厘米SLR),长期GDPpc减少约4.7%。考虑SLR的缓慢性,80年达到50厘米SLR对应年均增长率下降约0.06%。观察120年期间实际年均增长率影响分布为-0.02%到+0.04%,显示低SLR水平下不同区域有异质表现,有的地区甚至受益。

通过时序滚动回归发现,SLR对GDP的显著影响约自1980年开始,暗示低SLR时期经济调整主要源于保护投资资本重新配置,而非实质资本破坏。随着SLR接近7156毫米临界值,保护成本开始迅速上升,既有措施面临压力,经济损失风险加剧。

本节提出SLR影响方式主要包括两方面:一是保护投资带来的资本效率下降(短期负面),二是长期适应后效益部分实现,导致长期GDP损失幅度较小。[page::2,pag::3]

2.2 区域经济增长预测



基于历史关系和COACCH项目及DIVA模型产出的未来SLR和人口数据,结合不同SSP-RCP-冰盖融化组合,预测欧洲沿海地区2100年GDP变化。
  • SSP1-RCP2.6-Low Ice(低人口增长、低排放、低SLR):平均GDP下降约4.2%,部分北欧地区因土地增益出现正效果。

- SSP2-RCP4.5-Medium Ice(中等人口增长、中等排放、中等SLR):平均GDP下降约5%,部分南欧沿海地区如威尼托等受损显著(约-6%)。
  • SSP5-RCP8.5-High-end Ice(高人口增长、高排放、高SLR):沿海区域平均GDP下降超9%,部分重灾区的GDP损失达到21%左右。


这一结果反映了SLR对不同区域影响的巨大差异性。经济损失随着情景从乐观向悲观递增,强调未来适应与减缓政策的重要性。[page::3]

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三、图表深度解读



图表1(Table 1)



表1列出了海平面不同高度对应GDPpc变化的即时、滞后、短期和长期估计。
  • 即时效应代表资本重新配置或直接损害造成的短期经济反应。

- 滞后效应捕捉了保护投资的动态调整过程带来的影响。
  • 适应模型进一步区分短期冲击与长期适应后绩效。


数据呈现出随着SLR增长,GDP损失急剧扩大,且长期损失普遍低于短期损失,反映出适应的减缓作用。长期看,0.5米SLR导致GDP约4.7%损失,经济增长率年均减0.06%。[page::2]

图1(Figure 1)



图中展示了GDPpc对海平面变化的短期和长期影响趋势线,包含置信区间。
  • 右侧数据延伸线表明超出当前历史观测最大SLR后影响的趋势外推。

- 蓝色竖线“适应效应”代表短长期损失差值,反映保护投资回收与经济调整过程。

图形清晰显示GDP受SLR影响呈递减趋势,且短期冲击更为剧烈,长期随着适应出现缓和。当前最大SLR为397mm左右,低于临界临界值,未来SLR加速将显著加大经济压力。[page::4]

图2(Figure 2)



展示了不同SSP-RCP组合下,海平面对GDPpc影响的置信区间与估计。
  • 各情景显示海平面越高,GDP损失置信区间越宽,表明不确定性增加。

- SSP5-RCP8.5情景损失最大,置信区间显著偏移负向。

图中反映预测的经济风险以及情景设定对经济影响的重要作用,体现了情景分析的多样性和政策选择的敏感度。[page::5]

图3(Figure 3)



地图展示了2100年三个主要情景(SSP1-RCP2.6-Low Ice、SSP2-RCP4.5-Medium Ice、SSP5-RCP8.5-High End Ice)下欧洲各沿海NUTS2区GDPpc损失的空间分布。
  • 地图颜色从黄色(轻微增长)至蓝色(较重损失)渐变。

- 北欧某些区域因土地升高等因素出现经济正效应。
  • 意大利威尼托(ITH3)、弗留利(ITH4)等南欧沿海区域面临最大的负面影响。

- 极端情景下几乎所有沿海区域均显示GDP下降。

地图直观呈现了区域不均衡风险,适应政策需区域定制。[page::7]

图4(Figure 4)



海平面变化计量热图,显示1900-2020年各NUTS2区域的PSMSL RLR年度海平面绝对值。
  • 高度绿色至黄色表示海平面相对较高区域。

- 显示时间序列的局部缺失及空间异质性。

该图作为SLR历史变化的直观基础,支持后续经济模型构建。[page::9]

图5(Figure 5)



滚动回归系数图,表明SLR对GDP影响的时间变化趋势及置信区间。
  • 1980年之后,SLR相关参数的显著性上升,确认该时段开始经济影响显著。

- 左右图分别对应SLR对GDP增长的二次项和一次项系数。

该图验证了长期数据维度在发现SLR经济影响中的重要性。[page::11]

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四、估值分析



本报告未采用传统“估值”语境中的公司或资产价值评估,而是依托经济计量模型(动态面板数据回归),估量SLR变化对区域GDP增长率的长期影响。

模型选择及关键假设
  • 采用基于Dell等(2009)及Merel和Gammans(2021)工作构建的适应性GDP增长模型,形式为GDPpc增长率与SLR的对数及其平方项的函数,同时包含SLR与投资行为(保护资本重配置)引入的“适应罚项”$(x{i,t}-\omegai(\xi_i))^2$。

- 短期效应包含罚项,长期效应取消罚项,以体现经济体适应的过程。
  • 使用固定效应控制各区域不变因子及国家年份共同影响,避免混淆因素。

- 采用PSMSL的相对海平面数据精确对应区域,确保数据匹配准确。
  • 基于120年历史数据,确保数据强度覆盖SLR缓慢变化的长期累积影响。


关键数值解读
  • 海平面每增加1m,短期GDPpc下降约13.8%,长期下降9.6%。

- 预计至2100年极端情景下平均GDPpc下降可达10.4%。
  • 模型融合保护投资的生产率损失与资本损毁的双重影响机制,反映更为复杂的经济响应。


整体估值分析为量化SLR对经济增长的“负外部性”提供了实证工具和预测基础。[page::7, page::8]

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五、风险因素评估



报告识别了以下关键风险及其影响:
  • 资本重新配置风险:保护投资导致短期内生产性资本减少,抑制经济增长。适应投资的规模与效率直接影响经济损失大小。

- 海平面快速上升风险:超过当前保护水平的SLR将导致资本折旧和经济资产损失,形成更大经济冲击。
  • 投资不确定性和风险规避增加:投资者可能因SLR不确定性减少投资意愿,追求更低风险项目,进一步抑制经济活力。

- 旅游业及区域吸引力下降:海岸侵蚀及洪水风险降低旅游及相关经济活动,从而影响GDP。
  • 基础设施退化风险:长期侵蚀、维护成本增加导致公共财政压力及间接经济损失。

- 地区间适应能力差异风险:经济承载力较弱地区难以有效实施适应措施,导致灾害风险集中。
  • 测度限制风险:基于GDP的评价指标可能忽视部分经济价值和社会影响,如恢复和保护投入计入GDP而非扣除。


报告未对具体风险发生概率进行量化,但强调适应投资和政策设计为缓解策略,建议未来研究结合经济增长与适应反馈机制,模拟多情景适应能力变化。[page::5, page::8]

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六、批判性视角与细微差别


  • 数据区域限制:仅欧洲NUTS2区域涵盖较长历史数据,无法推及全球沿海地区,且欧洲适应水平较高可能影响普适性。

- GDP作为评估指标的局限:GDP统计未充分考虑适应投资的负向经济机会成本及社会福祉影响。恢复投资计作正贡献可能掩盖实际经济损失。
  • 适应假设简化:假定适应水平稳定于2020年,未动态考量适应能力如何受经济增减影响,缺乏适应反馈。

- 模型设定假定及解释复杂性:适应罚项的经济含义较为抽象,实际经济行为可能存在更多异质性和非线性因素。
  • 短期与长期效应界定:虽区分适应前后效应,实际长期适应过程复杂,区域差异可能超出模型捕捉范围。

- 未来预测不确定性:多重情景下依赖冰盖融化等物理气候学不确定性,应用于经济模型的传递链存在累积误差。
  • 与美国类似研究对比:美国30年数据失败发现显著SLR效应,本报告结合120年数据指出数据时长为关键,强调长期历史数据的重要性。


整体报告假设稳健,但上述局限提示结果需结合政策实际与多指标跨学科补充,谨慎应用。[page::1, page::5, page::10]

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七、结论性综合



本报告基于详尽的120年欧洲区域面板数据,应用先进的动态面板经济计量方法,首次实证揭示了海平面上升对区域经济增长的双重影响机制:短期保护投资引发资本效率损失,长期适应行为缓和经济损害。

核心发现包括:
  • 历史SLR累计已造成欧洲沿海地区GDP约4.7%的损失,年均增长减缓约0.02%至0.04%。

- 超过历史观测海平面约7156毫米阈值后,负面经济效应显著放大,表明适应投资压力加剧。
  • 未来至2100年,不同SSP与RCP情景下,沿海地区GDP损失预计在4.2%至21%之间,极端情景(SSP5-RCP8.5-High Ice)风险尤高。

- 空间分布极为不均,南欧部分沿海区域脆弱性突出,北欧部分区域因陆地抬升呈现正效应。
  • 保护投资虽短期负面,但阻止基础设施和资本更大毁损,长期效益明显。

- 政策应重视区域适应差异性,结合经济状况合理安排保护与战略性退让,规划海岸缓冲区。
  • 120年历史数据量级是发现SLR经济影响的关键,短期研究不足以捕捉缓慢气候变量的累积效应。


图表与数据深度分析验证了模型适应设定的有效性,对长期适应带来的经济缓解作用提供量化证据,强调未来适应投资的经济效率和空间聚焦重要性。

综合来看,该报告为气候经济学中SLR影响经济增长提供了最为强有力的实证支持,具有重要理论意义与政策指导价值。[page::0, page::2, page::4, page::5, page::6, page::7]

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附录:重要图表一览



| 图表 | 内容简介 | 关键解读 |
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| 表1 | 不同SLR水平对GDPpc即时、滞后、短期和长期影响的估计 | GDP损失随着SLR增加而加剧,长期影响小于短期,反映适应效益 |
| 图1 | GDPpc对SLR变化的短期与长期影响曲线及置信区间 | 反映SLR阈值及经济适应效应,提供政策界定点参照 |
| 图2 | 不同SSP-RCP情景下GDPpc损失的置信区间趋势 | 展示经济风险多样性,强调政策选择重要性 |
| 图3 | 欧洲沿海NUTS2区域2100年不同情景GDP损失空间分布 | 显著的区域差异,南欧脆弱性最高,北欧有部分正效应 |
| 图4 | 各NUTS2区域1900-2020年海平面历史变化热图 | 历史SLR的时空异质性基础数据 |
| 图5 | 滚动回归SLR系数及95%置信区间,反映时间动态 | 确认经济SLR效应自1980年显著增加,支持长期视角 |

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总结: 本报告通过严谨的实证模型,将慢速变化的海平面上升与地方经济增长联系起来,揭示了历史和未来SLR对经济造成的累积影响与适应机制,强调适应投资的双刃剑作用,为区域气候适应政策制定提供重要定量支撑,具有较高学术与应用价值。

(全文引用及溯源见文末页码标注)[page::0, page::1, page::2, page::3, page::4, page::5, page::6, page::7, page::8, page::9, page::10, page::11]

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