城市效应

当她12岁的时候，凯伦濑户在一次前往中国的家庭之旅中，登上了一列从香港到广州的火车，行程约90英里。这是她第一次看到城市化的严重性。

当火车驶离香港（“就像纽约在类固醇上”）时，濑户被稻田所扰，似乎永远在那里，一个苍白的永恒，滋养了数百万人。但几分钟之内，那些田园风光的田野就让位给了不断发展的村庄和高楼。很快又出现了另一座城市：广州，当时是近200万人口的家园，但仅仅40年后的今天，它拥有近1400万人口。

濑户说:“那次火车旅行对我的影响真的很大。“我想，‘哦，我要离开城市了’，但城市从来没有真正落后那么远——即使是在农村。我突然想到，从城市到农村，所有这些系统——食品、经济、交通——都是相互联系的。”

在过去的几十年里，Seto，耶鲁大学环境学院(YSE)地理学和城市化科学的Frederick C. Hixon教授，已经成为世界上城市化研究的主要学者之一。通过将卫星遥感图像与社会经济数据相结合的开创性工作，她帮助推进了对人类正在多大程度上改变地球面貌以及这对未来意味着什么的科学理解。

在YSE，她并不是唯一一个研究城市的人。在整个学院，学者和研究人员正在探索城市化的多个维度，或努力创建更健康的城市系统。从今年秋季开始，YSE将提供一个新的城市专业，整合不同但相关的挑战和与城市化相关的研究领域。课程将包括城市生态学和城市化的核心课程，以及一系列选修课，这些选修课将吸收YSE和耶鲁大学的广泛专家和学科。

事实是，可能没有哪个教员的工作在某种程度上与城市问题无关，YSE院长说印地赛车伯克. 她说：“过去，人们并没有真正将城市化视为环境研究的重点——城市化过于地方化，只在某些地方才有意义，与全球关注的问题脱节。”。“但随着时间的推移，越来越明显的是，全球城市发展的后果与每一个环境问题都有联系。”

伯克说，在新的专业中，学生将研究环境变化如何影响城市地区，以及城市地区如何影响环境，从纽黑文的本地研究到地区和全球研究。但这不仅仅是要确定城市化的挑战;它还将探索潜在的机会。

塑造明天的城市

据估计，世界上大约55%的人口现在生活在城市地区。到本世纪中叶，这一比例将接近70%，其中包括超大城市(人口超过1000万的城市)数量的激增，主要集中在发展中国家。

研究人员预计，这种增长将加剧资源负担，消耗大片宝贵的农业土地，并通过在地球各个角落的栖息地破碎威胁生物多样性。能源需求的增加和自然空间的丧失也可能加剧气候变化。

在城市内部，还有一个额外的风险;在许多大都市地区，城市热岛(UHI)效应——一种使城市地区明显比周围地区温暖的常见现象——只会加剧气候变化的后果，增加城市居民的健康风险。

徐汇李他研究了城市热岛效应和其他因素如何已经改变了世界城市的生活，以及这些变化在未来会是什么样子。有时，这些工作在当地以非常实际的方式应用。三年前，他和布拉德绅士Frederick K.Weyerhaeuser，YSE森林资源管理和政策实践教授，教授了一门“顶点”课程，允许学生评估纽黑文气候变化的生物物理威胁和社会影响，并向城市规划者和管理者提出建议。

它也可以用来塑造未来的城市。在中国，李光耀的见解为雄安的设计提供了帮助，雄安最终将被用作中国的第二首都。在设计上，规划者们试图将许多可持续发展战略结合起来。有些是传统的：许多建筑将采用最新的绿色设计。其他人更喜欢冒险。在最近的一次旅行中，李被展示了一套在城市街道上运送食物的无人驾驶车辆系统。消费者可以停车，只需刷卡，就可以在送车返回途中购买食品杂货。

来自中国的研究人员在规划城市布局，包括街道和基础设施的布局时，已经联系到了李。“他们问我，‘如果你以这样或那样的方式规划一座城市，它会产生更多或更少的城市热岛吗？’如果你小心，你可以以一种促进你想要的结果的方式配置城市。”

街道的见解

如今，重新配置城市也迫在眉睫。随着海平面上升，许多沿海城市可能会遭遇更多洪水，包括在异常高涨的潮汐和风暴潮期间，河流和其他入海口将更多的水推向内陆。

面对这一威胁，人们经常考虑的一个想法实际上是一个老想法:潮汐门，即利用开合襟翼来管理潮汐流，几个世纪以来因各种原因而被使用。它们现在被视为一种气候缓解策略。仅在纽黑文，水闸就在米尔河和西河上使用了几十年。

但环境方面的结果并不总是积极的，他说Gaboury Benoit，1954年格林斯坦大学环境化学教授，希克森城市生态中心联合主任。例如，在西河河口，当潮水滚滚而来时，闸门自动关闭，控制了洪水，但改变了淡水潮汐系统，降低了水质。

他说:“这个设计完全改变了上游生态系统，把它从盐潮系统变成了新鲜的潮汐系统。”“你可以想象，不管你是在盐水还是淡水中沐浴，都会创造出一种完全不同的生态系统类型。”

在一项长期研究中，Benoit正在监测一个由当地非政府组织资助的新的自我调节潮汐闸门系统如何改善河口的盐水冲洗，并支持植物和动物群落的恢复。“因为我有这些非常有趣的当地例子，这是一个基于纽黑文的研究课题，具有潜在的全球影响。”该项目是许多研究领域之一，使贝诺伊特能够研究人类社区对大纽黑文水资源的影响。Benoit和他的实验室也在研究垃圾和道路盐如何影响水质、环境中微塑料的丰度以及其他绿色基础设施技术的潜在好处。

例如，Benoit与以yise为基础的城市资源倡议组织、纽黑文市和其他几个伙伴组织密切合作，帮助安装和监测一个生态湿地网络——在雨水到达下水道系统之前，在道路附近收集和过滤雨水的景观区域。遍布整个城市的生物湿地，减少了暴雨洪水，减少了污染物排放到长岛湾，并促进了人们对这种低成本技术的好处的理解。

他说:“我喜欢这种工作，因为它有立竿见影的积极效果。”“它非常实用，我认为它的好处是，它让人们更加意识到城市的水循环。”

公平与正义

在世界各地，技术进步和创新政策每年都在为数十亿城市居民创造新的机会。但YSE能源系统助理教授拉奥(Narasimha Rao)说，世界上的中等收入和贫困人口往往得不到这些好处。

Rao于2019年来到耶鲁大学，研究能源系统和人类社会之间的关系。也许世界上没有任何地方比城市地区的联系更复杂。他说，虽然每年有数百万人涌入城市，但许多人出于错误的原因做出了这个决定。他们没有被新机会的承诺所吸引，而是因为失去工作或生计而被迫迁移。

当他们到达时，他们会遇到一系列的风险，从高昂的生活成本到更高的健康威胁。通过定性和定量相结合的研究，Rao正在研究为什么如此多的人在被巨大财富包围的情况下仍在努力实现幸福——包括获得健康食品和负担得起的空调。

例如，在印度，他发现城市人口的饮食营养和多样性不如农村人口，尽管城市中的食物供应似乎无穷无尽。为什么？因为获得许多食物的选择过于昂贵，或者贫穷社区根本无法获得。

他表示:“挑战在于，与农村地区相比，城市的不平等程度往往更大。”“是的，那里的财富更加集中，但也有严重的贫困，因此这些创新开发往往无法惠及广大人口。”

望向城市

作为一名学生，濑户卡伦(Karen Seto)从未打算专攻城市化科学。事实上，她从来没有上过城市化的课程。她对这门学科的兴趣源于她对土地系统科学的兴趣。随着时间的推移，她逐渐认识到，土地利用和城市发展是不可分割的。

20世纪90年代初，在波士顿大学，她成为一组学者的一员，早在谷歌地球或商业卫星数据出现之前，他们就利用美国宇航局卫星数据和遥感技术的进步来监测、描述和绘制全球土地利用图。

她说：“那是一部难以置信的小说。”。“我们站在使用这些数据并将其与其他类型的数据和分析相结合的最前沿。通过卫星数据提供的鸟瞰视角和对地球的定期观测，使我们能够看到肉眼看不到的东西。”

多年来，她一直在探索城市发展是如何对生物多样性、粮食系统和气候造成压力的(包括作为联合国政府间气候变化专门委员会关键气候报告中城市减缓章节的两名协调首席作者之一)。但这项工作也揭示了城市形态和环境影响之间的关系。

这也让人们关注到许多已经成为可持续设计和绿色政策典范的城市。从台北(投资绿色能源、公共交通和可持续废物管理)到明尼阿波利斯(优先发展以交通为导向的发展)，越来越多的城市采取了可持续的做法，并看到了碳排放的减少。

她说:“在未来几十年，世界上大多数人口将居住在城市，因此那里对能源、食品和资源的需求将是最大的。”“但城市也是许多部门聚集在一起的地方，在那里你更有可能把事情做好。”在全国范围内推广一项战略可能很难，但如果你能在几个城市测试解决方案并证明它们是有效的，那么在更大范围内采用它们就会更容易。这很令人兴奋。”