2022年上半年是有记录以来最致命的滑坡之一。今年1月和2月，南美洲的多个城市遭受了毁灭性的土壤、岩石和泥浆流的袭击——在哥伦比亚Dosquebradas，至少14人被埋在家中，厄瓜多尔基多24人死亡，巴西Petrópolis至少220人死亡。4月、5月和6月，在菲律宾的皮拉尔、南非的德班、巴西的累西腓和孟加拉国各地，又有数百人被杀。

这一数字正迅速接近全球每年死于山体滑坡的平均人数约4500人1．这些事件造成的经济损失每年高达200亿美元2这大约是洪水造成死亡人数的四分之一。

在过去的50年里，由山体滑坡引起的灾害比以前频繁了十倍3.．由于气候变化和城市化这两个日益增长的趋势，滑坡风险必将升级。现在，研究人员需要评估这种风险会在哪里上升，上升到什么程度。

超过80%的致命山体滑坡发生在热带地区1．它们主要是由暴雨引发的，通常在气旋和季风期间。气候预测显示，到本世纪末，热带洪水的平均强度可能会翻一番4．但很难说在任何特定的地方会发生什么。

城市化的快速步伐，特别是在热带地区的低收入和中低收入国家，将使更多的人处于山体滑坡的道路上。例如，自2000年以来，塞拉利昂弗里敦的人口几乎翻了一番，达到120多万。许多来到城市的人最终都住在城市边缘的山上或河漫滩上的贫穷或非正式定居点。非正规的住房做法，如无管制的砍伐森林、削坡和家庭排水，会增加发生滑坡的机会。这类社区受到的打击格外严重。例如，在拉丁美洲和加勒比地区，2004年以来在山体滑坡中丧生的人中，81%生活在贫困或非正式定居点，尽管这些定居点只发生了这些地区记录在案的41%的致命山体滑坡5．

目前的滑坡风险评估在快速变化的环境中存在不足。在城市或更大范围内的预测往往基于历史数据——预计更多的滑坡会发生在与以前发生过滑坡的地点相似的地方。然而，在低收入和中等收入国家，记录往往很差或缺失，而环境变化会降低历史记录对长期预测的用处。物理和社会的原因和影响是分开处理的。应对风险的努力也被孤立起来。例如，工程师倾向于专注于稳定特定地点的斜坡，城市规划者倾向于执行法规以防止在易发生滑坡的地区施工，社会科学家倾向于检查人们对风险的认知。

相反，减少灾害风险的专家需要考虑自然环境、降雨模式和非正式城市化之间的“动态”相互作用。研究人员还必须考虑将最脆弱的人群推到危险易发地区的风险根源和驱动因素——包括经济和政治不平等、可持续农村经济的丧失和人口增长6．

量化所有这些相互作用具有挑战性，但由于卫星图像和遥感、数据收集和建模方面的进步，这种可能性越来越大。为了说明这一点，我们将城市滑坡和气候变化的数据和模型结合起来，以确定热带地区五个城市可能的滑坡风险热点。我们呼吁政策制定者和实践者利用这种循证驱动的评估为减少灾害风险的政策提供信息。

风险增加

当重力超过斜坡上土壤或岩石的阻力时，就会发生滑坡，导致物体向山下滑动、下落或流动。暴雨是主要诱因——当水渗透到地面时，它增加了孔隙中的压力，削弱了土壤。一般来说，山坡越陡，材料越弱，就越不稳定。其他因素，比如植物的根系，可能会起到一些强化作用。

人为对斜坡的改造会使其更容易倒塌。为了建造梯田或为了铺平房屋或道路的地面而切开它们，会使它们更陡峭，因此更不稳定。移除植物覆盖物和通过排水不良或管道泄漏的方式加水也增加了发生山体滑坡的风险。采矿、道路和其他基础设施的建设也是如此。总而言之，自2004年以来，与人类活动有关的山体滑坡造成的年死亡率上升了五倍1．这种脆弱性在非正式定居点普遍存在，目前有10亿人居住在那里。

城市化和滑坡风险之间的联系是已知的，但缺乏量化。根据经验，滑坡通常发生在坡度超过10°的山坡上，而且随着坡度的增加，发生滑坡的可能性也会增加。委内瑞拉的加拉加斯和也门的塔伊兹等城市都有160多万人居住在15度以上的地面上。随着越来越多的人居住在城市郊区，住在10度或以上斜坡上的人数也在增加(见“城市化趋势”)。生活在平地上的人的数量也在增加，他们面临着泥石流的危险。

城市化的趋势。图表显示，热带地区和最陡峭的山坡上的人口年增长率更快。

资料来源:美国Ozturket al。

2020年，约2.2亿人居住在10°或更高坡度100米范围内，增加了他们被滑坡流击中的风险。2017年弗里敦的雷金特滑坡就是一个悲惨的例子:它引发了泥浆和岩石的泛滥，掩埋了数百座房屋，并导致1000多人死亡，它沿着一条小溪流了6公里。

详细的分析

为了量化非正式社区面临日益增长的滑坡风险的程度，我们分析了热带地区5个代表性城市的城市定居点所处的斜坡:菲律宾的弗里敦、安提波罗和贝圭奥、海地的太子港和刚果民主共和国(DRC)的布卡武。

定居点的“非正式性”可以通过OpenStreetMap中建筑的不可达程度来量化7．这一指标计算的是，如果一个人从一个街区中最不容易到达的建筑场所步行到最近的外部街道，他需要穿过的建筑场所的数量。建筑越多，社区就越难以接近，因此也就越不正式(见补充信息)。

根据这个分数，我们发现，这五个城市的非正式定居点往往位于更陡峭的斜坡上，与更有规划的社区相比。例如，在弗里敦，65%的“最非正式”社区位于10°或更陡的斜坡上，而15%的“最不非正式”社区位于10°或更陡的斜坡上(见“弗里敦研究”)。换句话说，在所有五个城市中，非正规社区与正式城市化地区相比，遭受山体滑坡的风险约为20-500%。

弗里敦研究。图表显示，最非正式的定居点建在最陡峭的山坡上，当山坡崩塌时。

资料来源:美国Ozturket al。

接下来，我们评估了这些斜坡在城市扩张和气候变化的各种情况下的稳定性。我们使用计算机模型模拟了数以万计的具有不同地质、土壤和土地覆盖组合的“合成山坡”。这些数据是根据文献、实地调查和当地专家和社区知识整理的。然后，我们考虑了侵占的非正规住房以及降雨强度和持续时间的潜在变化将如何影响这些斜坡的稳定性(见补充信息)。

重要的是，这些模型是基于过程的——它们参数化了因果关系，而不是历史数据中的相关性。它们代表了相互作用的物理过程和破坏机制，包括降雨和管道泄漏如何改变土壤中的水压，以及森林砍伐和切坡如何影响山坡的强度。

以弗里敦为例，我们模拟了坡度在10°到35°之间的地区的人口分布，以及坡度上不同的城市密度(假设坡度在10%到100%城市化)。我们量化了极端降雨、切割、梯田、移除植被和排水不良的不稳定影响(见“弗里敦研究”)。我们发现弗里敦非正式住区中受干扰的山坡比自然植被覆盖的山坡(26°)开始以更低的角度(18°)坍塌。更高的降雨量将使前者下降到15°。因此，我们的模型表明，弗里敦的滑坡发生在非正式建筑区域的可能性是自然山坡上的5倍，而气候变化使滑坡发生的可能性增加了50%。

我们的模型还考虑了水文和岩土特性的不确定性。这在土壤和其他特性的当地数据稀缺的地区是至关重要的。如果评估的坡度范围被发现在这种不确定性之上是稳定的，那么对不同情况的预测的信心就会很高8．

类似的分析将使灾害风险决策者能够预测滑坡风险的热点，并优先为缓解灾害提供资金9．在城市层面，决策者可以评估滑坡灾害驱动因素的相对重要性，例如森林砍伐与梯田建设。他们可以推断各种稳定山坡的措施的有效性——包括重新造林、限制切割斜坡的角度或改善地面水管理——并将这些措施针对最有利的地方。例如，在弗里敦，我们的分析支持在上游集水区重新造林，并与社区合作，在密集居民点安装屋顶排水沟和地表水排水系统。

在巴西的彼得罗波利斯，人们看着一架紧急服务直升机飞过一个巨大的滑坡

2月的强降雨引发了巴西Petrópolis的滑坡和山洪暴发。图片来源:卡尔·德·索萨/法新社/盖蒂

下一个步骤

要实现这个目标需要做什么?

数据和模型。由于对全球降雨、土地覆盖和滑坡信息的卫星和遥感观测得到改进，以及更精确的数字高程模型和开放数据倡议，灾害风险评估在过去十年中取得了进展。新一代的风险地图(包括NASA的全球滑坡目录和ThinkHazard!来自全球减灾与恢复基金的报告)指出了大范围的风险区域——例如，整个城市。

下一阶段是在更细的尺度上捕捉坡度特征、土壤性质、降雨动态和城市化过程。这些可以放入基于过程的模型中，比如我们的模型，以考虑数据的不确定性、未来的场景和相互作用的过程。运行这些模型所需的数据集需要在公共和私营部门内部以及跨部门共享。应该鼓励开源方法，遵循数据共同创建、质量控制、管理、许可和分发等协议弹性计划开放数据．当地的知识需要包括在内。

对基于流程的模型的一个批评是运行它们所需的计算资源和熟练人员的水平。云计算解决了第一个问题。为了扩大获取渠道，研究人员可以编制一个共享的模型输出目录，对应于大量环境(包括土壤、气候和斜坡)和缓解行动测试的组合。然后，用户可以在考虑社会和环境成本和效益的同时，对各种情景进行比较，以量化可能的滑坡缓解战略的有效性。

为了建立信任，研究人员需要评估和比较模型和数据集。模型的输出必须与不确定性、假设和限制一起小心地管理和沟通。这些必须被来自不同背景和专业水平的人所理解，同时又不能让那些生活在风险地区的人感到不必要的担忧。必须认识到风险评估是敏感的，对居民以及政治和经济影响都有影响。

政策和实践。基于过程的模型可以帮助减少灾害风险顾问、城市规划师、工程师和那些参与社区发展的人确定“低后悔”、具有成本效益的解决方案，在建模场景下全面解决相互影响的风险驱动因素。实例包括:与社区合作种植植被，安装屋顶排水沟、雨水罐和排水网络。这类项目还将减少水土流失和山洪暴发，改善供水，加强地方能力并加强建筑实践。它们可以作为改善非正式住区方案的一部分，这些方案也提供基础设施和土地使用权。

应处理在非正式住区工作的法律后果。如果斜坡可以变得更安全，那么工程师和规划师应该能够在“非法”定居点工作，而不损害他们的专业地位。如果模型显示山坡将变得太危险而不宜居住，政策制定者需要仔细考虑如何重新安置这些社区。

决策者应致力于利用减少灾害风险的资金和政策，通过倾听和帮助本地区弱势群体的意见，制定“有利于穷人”的滑坡复原能力方法6．将城市规划的方向从自上而下的方式转向政府-社区联合工作组是关键。基多就是一个很好的例子6以及哥伦比亚的Medellín10以及尼泊尔的加德满都6．这些方法与联合国可持续发展目标、国际滑坡联盟的努力以及“100座复原力城市”等倡议相一致。

只有所有人合作，共同了解和解决社会、物质、政治和经济驱动因素，滑坡风险才会降低。