In the next 40 y, the number of urb

In the next 40 y, the number of urban dwellers in the developing world is forecast to grow by nearly 3 billion (1). While this urban demographic transformation is unfolding, climate change is expected to affect the global hydrologic cycle. Anthropogenic emissions of greenhouse gases will likely raise average global temperatures, with temperature changes expected to be greater near the poles than the equator. Climate change will also likely alter precipitation patterns, with some areas becoming wetter and others becoming drier (2). For some regions, climate and demographic trends will present a fundamental challenge: how will water be provided on a sustainable basis for all those new urbanites?

Freshwater provision to urban residents has three components: water availability (is there enough water nearby?), water quality (how much treatment is needed before it is clean enough to use?), and delivery (are systems in place to bring water to users?) (3). This article examines only the water availability component, recognizing that for many cities challenges of water quality and delivery are paramount. Throughout this article, “water availability” and “water shortage” refer solely to the amount of water physically available, not accounting for issues of water quality and delivery. In a sense, our estimates of water shortage are conservative: we assume cities can use all nearby water and map where problems of water shortage are likely to remain.

This article models how population growth and climate change will affect water availability for all cities in developing countries with >100,000 people. These cities had 1.2 billion residents in 2000, 60% of the urban population of developing countries and, according to our demographic projections, will account for 74% of all urban growth globally from 2005 to 2050 (1). We describe the magnitude and general patterns of the global challenge of water availability for urban residents, recognizing that such a global approach cannot account for each city's particular circumstances.

We used data on population distribution (30 arc-second resolution) from the Global Rural–Urban Mapping Project (GRUMP) (4), as well as demographic forecasts for our study cities (5). Two demographic scenarios are explored: the “Basic Demographic” scenario, which predicts a city's population growth according to its size and national-level urban fertility and mortality trends; and the “Ecological Factors” scenario, which in addition allows cities in specific biomes (e.g., arid regions) to have different rates of population growth, all else being equal. Hydrologic data (6-min resolution) on monthly sustainable surface and groundwater flows are taken from the Water Balance Model (6–10). Four scenarios of climate and land use change, driven by consistent scenarios of global economic development, are based on the Millennium Ecosystem Assessment (11) scenarios as implemented by Fekete et al. (12): Adaptive Management; Global Orchestration; Order from Strength; and Technogarden.

We first calculate whether a city has sufficient sustainable surface or groundwater within the urban extent delineated by GRUMP. The GRUMP urban extents used to spatially delineate a city are relatively large and include many suburban and exurban locations surrounding a given city center. Water shortage is defined as 100 L per person per day, a rough measure of the amount an urban resident needs to live comfortably long-term, including water for drinking, bathing, cleaning, and sanitation including flush toilets (13–16). If an urban area does not meet this minimum standard, nearby areas are evaluated using a series of buffers (Fig. S1), out to 100-km distance. The underlying assumption is that cities with a water shortage within the 100-km buffer will have to obtain water by other means, such as long-distance transport, extracting groundwater faster than aquifer recharge, or desalinization.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ใน 40 หน้า y จำนวนของชาวเมืองในประเทศกำลังพัฒนาคาดว่า จะขยายเกือบ 3 พันล้าน (1) ขณะนี้การเปลี่ยนแปลงประชากรเมืองจะแฉ สภาพภูมิอากาศคาดว่าจะมีผลต่อวงจร hydrologic สากล มาของมนุษย์ปล่อยก๊าซเรือนกระจกอาจจะเพิ่มค่าเฉลี่ยอุณหภูมิโลก การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่คาดว่าจะมากกว่าเสาที่ใกล้เส้นศูนย์สูตร เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังมีแนวโน้มจะเปลี่ยนรูปแบบฝน ด้วยบางพื้นที่กลายเป็น wetter กลายเป็นแห้ง (2) ในบางภูมิภาค ภูมิอากาศและแนวโน้มประชากรจะนำเสนอความท้าทายพื้นฐาน: วิธีน้ำแก่ตามอย่างยั่งยืนสำหรับ urbanites ใหม่เหล่านั้นสำรองน้ำจืดอาศัยอยู่ในเมืองมีส่วนประกอบที่สาม: น้ำพร้อม (คือมีพอน้ำใกล้เคียงหรือไม่), คุณภาพน้ำ (รักษาเท่าใดจำเป็นก่อนที่จะทำความสะอาดพอที่จะใช้), และจัดส่ง (เป็นระบบที่นำน้ำไปยังผู้ใช้หรือไม่) (3) . บทความนี้ตรวจสอบเฉพาะน้ำพร้อมส่วนประกอบ การจดจำสำหรับความท้าทายเมืองหลายน้ำ คุณภาพและการจัดส่งพาราเมาท์ ตลอดบทความนี้ "น้ำพร้อมใช้งาน" และ "การขาดแคลนน้ำ" หมายถึงเพียงปริมาณของน้ำที่มีอยู่จริง ไม่บัญชีสำหรับปัญหาของคุณภาพน้ำและจัดส่ง ในความรู้สึก การประเมินการขาดแคลนน้ำของเราจะหัวเก่า: เราคิดว่า การเมืองสามารถใช้น้ำในบริเวณใกล้เคียงและแผนที่ทั้งหมดยังคงปัญหาขาดแคลนน้ำบทความนี้รุ่นเจริญเติบโตของประชากรและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะกระทบน้ำพร้อมใช้งานในเมืองทั้งหมดในประเทศกำลังพัฒนาด้วย > 100000 คน เมืองเหล่านี้มีราคา 1.2 ล้านอาศัยอยู่ใน 2000, 60% ของประชากรเมือง ของประเทศกำลังพัฒนา และ ตามคาด การณ์ประชากรของเรา จะบัญชี 74% ของทั้งหมดเมืองเจริญเติบโตทั่วโลกจากปี 2005 ถึง 2050 (1) เราอธิบายขนาดและรูปแบบทั่วไปของความท้าทายระดับโลกพร้อมน้ำสำหรับเมือง ตระหนักว่า วิธีสากลไม่บัญชีสำหรับสถานการณ์เฉพาะของแต่ละเมืองเราใช้ข้อมูลในประชากรกระจาย (30 วินาทีส่วนโค้งความละเอียด) จากสากล Rural – Urban แม็ปโครงการ (GRUMP) (4), และการคาดการณ์ประชากรในเมืองของเราศึกษา (5) มีสำรวจสถานการณ์สองประชากร: สถานการณ์ "พื้นฐานประชากร" ซึ่งทำนายการเจริญเติบโตของประชากรของเมืองตามความขนาด และความอุดมสมบูรณ์การเมืองระดับชาติ และแนว โน้มการตาย และสถานการณ์ "ระบบนิเวศปัจจัย" ซึ่งนอกจากนี้ เมืองใน biomes เฉพาะ (เช่น ภูมิภาคแห้งแล้ง) จะมีราคาแตกต่างกันของประชากรการเจริญเติบโต อื่นทั้งหมด เท่านั้น ข้อมูลอุทกวิทยา (ความละเอียดต่ำสุด 6) บนพื้นผิวอย่างยั่งยืนประจำเดือนและน้ำบาดาลไหลนำมาจากแบบจำลองสมดุลของน้ำ (6-10) สี่สถานการณ์สภาพภูมิอากาศและดินใช้การเปลี่ยนแปลง การขับเคลื่อน ด้วยสถานการณ์ที่สอดคล้องกันของการพัฒนาเศรษฐกิจโลก จะขึ้นอยู่กับสถานการณ์ประเมินระบบนิเวศมิลเลนเนียม (11) ที่ดำเนินการโดย Fekete et al. (12): การจัดการที่เหมาะสม ข่าวโลก สั่งจากแรง และ Technogardenเราต้องคำนวณว่า เป็นเมืองที่มีพื้นผิวอย่างยั่งยืนเพียงพอหรือน้ำบาดาลภายในขอบเขตเมือง delineated โดย GRUMP GRUMP เมืองจัดสรรใช้ spatially ไปเมืองค่อนข้างใหญ่ และมีหลายบรรยากาศและ exurban ที่ตั้งล้อมรอบเมืองที่กำหนด ขาดแคลนน้ำไว้เป็น 100 L บาทต่อวัน วัดหยาบจำนวนอาศัยการเมืองต้องอยู่สบายระยะยาว รวมทั้งน้ำดื่ม อาบน้ำ ทำความสะอาด และสุขาภิบาลรวมทั้งล้างห้องน้ำ (13-16) ถ้าการเมืองไม่ตรงกับมาตรฐานนี้ต่ำสุด พื้นที่ใกล้เคียงจะถูกประเมินได้โดยใช้ชุดของข้อมูล (ฟิก S1), ออกมาระยะทาง 100 km อัสสัมชัญที่อยู่ภายใต้คือ ที่เมือง ด้วยน้ำขาดแคลนในบัฟเฟอร์ 100 กม.จะต้องรับน้ำ โดยวิธีอื่น ๆ เช่นการขนส่งทางไกล แยกทรุดเร็วกว่าก้าว aquifer หรือ desalinization

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในอีก 40 และจำนวนของชาวเมืองในประเทศกำลังพัฒนามีการคาดการณ์ว่าจะขยายตัวเกือบ 3 พันล้าน (1) ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงทางประชากรในเมืองนี้จะถูกแฉเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่คาดว่าจะส่งผลกระทบต่อวงจรอุทกวิทยาทั่วโลก ปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมนุษย์ของก๊าซเรือนกระจกมีแนวโน้มที่จะเพิ่มอุณหภูมิโลกโดยเฉลี่ยมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคาดว่าจะมีมากขึ้นใกล้กับบริเวณขั้วกว่าเส้นศูนย์สูตร เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะยังมีแนวโน้มที่ปรับเปลี่ยนรูปแบบการตกตะกอนมีบางพื้นที่กลายเป็นตัวอักษรและอื่น ๆ กลายเป็นแห้ง (2) สำหรับพื้นที่บางส่วนของสภาพภูมิอากาศและแนวโน้มประชากรจะนำเสนอความท้าทายพื้นฐาน: วิธีที่จะได้รับน้ำอย่างยั่งยืนสำหรับผู้คนเมืองใหม่จัดหาน้ำจืดที่อาศัยอยู่ในเขตเมืองมีสามองค์ประกอบ: พร้อมน้ำ (มีน้ำเพียงพอที่ใกล้เคียง?) น้ำ ที่มีคุณภาพ (วิธีการรักษามากเป็นสิ่งจำเป็นก่อนที่จะมีความสะอาดพอที่จะใช้งานหรือไม่) และการส่งมอบ (เป็นระบบในสถานที่ที่จะนำน้ำไปยังผู้ใช้?) (3) บทความนี้จะตรวจสอบเฉพาะส่วนที่มีน้ำจำได้ว่าสำหรับหลาย ๆ เมืองความท้าทายของคุณภาพน้ำและการส่งมอบเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ตลอดบทความนี้ "พร้อมน้ำ" และ "ปัญหาการขาดแคลนน้ำ" ดู แต่เพียงผู้เดียวกับปริมาณของน้ำที่มีร่างกายไม่ได้คิดเรื่องของคุณภาพน้ำและการส่งมอบ ในความรู้สึกประมาณการของเราขาดแคลนน้ำเป็นอนุรักษ์นิยม. เราสมมติเมืองสามารถใช้น้ำบริเวณใกล้เคียงและแผนที่ที่ปัญหาการขาดแคลนน้ำมีแนวโน้มที่จะยังคงอยู่ในรูปแบบบทความนี้ว่าการเติบโตของประชากรและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะส่งผลกระทบต่อความพร้อมน้ำทุกเมืองในการพัฒนา ประเทศที่มี> 100,000 คน เมืองเหล่านี้มีมูลค่า 1.2 พันล้านที่อาศัยอยู่ในปี 2000, 60% ของประชากรในเมืองของประเทศกำลังพัฒนาและตามประมาณการประชากรของเราจะคิดเป็น 74% ของการเติบโตของเมืองทั้งหมดทั่วโลก 2005-2050 (1) เราอธิบายขนาดและรูปแบบทั่วไปของความท้าทายทั่วโลกของน้ำพร้อมสำหรับการอยู่อาศัยในเมืองตระหนักว่าวิธีการดังกล่าวทั่วโลกไม่สามารถบัญชีสำหรับสถานการณ์เฉพาะของเมืองแต่ละ. เราใช้ข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายของประชากร (30 ความละเอียดโค้งสอง) จาก Rural- ทั่วโลก โครงการจัดทำแผนที่เมือง (Grump) (4) รวมทั้งการคาดการณ์ประชากรเมืองการศึกษาของเรา (5) สองสถานการณ์ที่ประชากรมีการสำรวจ: "ประชากรพื้นฐาน" สถานการณ์ซึ่งคาดการณ์การเติบโตของประชากรของเมืองตามขนาดและระดับชาติระดับความอุดมสมบูรณ์ของเมืองและแนวโน้มการเสียชีวิตของตน และ "ปัจจัยเชิงนิเวศน์" สถานการณ์ซึ่งนอกจากจะช่วยให้เมืองใน biomes ที่เฉพาะเจาะจง (เช่นดินแดนแห้งแล้ง) จะมีอัตราที่แตกต่างกันของการเติบโตของประชากรทุกคนเท่าเทียมกัน ข้อมูลอุทกวิทยา (ความละเอียด 6 นาที) บนพื้นผิวที่ยั่งยืนรายเดือนและกระแสน้ำใต้ดินที่นำมาจากยอดคงเหลือน้ำรุ่น (6-10) สี่สถานการณ์ของสภาพภูมิอากาศและการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินได้แรงหนุนจากสถานการณ์ที่สอดคล้องกันของการพัฒนาทางเศรษฐกิจทั่วโลกจะขึ้นอยู่กับการประเมินระบบนิเวศแห่งสหัสวรรษ (11) สถานการณ์ที่ดำเนินการโดยสีดำและคณะ (12): การบริหารจัดการปรับ; Orchestration ทั่วโลก; สั่งซื้อสินค้าจากแรง; และ Technogarden. ก่อนอื่นเราคำนวณว่าเมืองที่มีพื้นผิวที่ยั่งยืนเพียงพอหรือใต้ดินภายในขอบเขตเมืองเบี่ยง Grump ขอบเขตเมือง Grump ใช้ในการวิเคราะห์เชิงพื้นที่เมืองที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่และรวมถึงสถานที่ชานเมืองและ exurban หลายรอบใจกลางเมืองที่ได้รับ ปัญหาการขาดแคลนน้ำถูกกำหนดให้เป็น 100 ลิตรต่อคนต่อวัน, วัดคร่าวๆของจำนวนเงินที่มีถิ่นที่อยู่ในเมืองต้องใช้ชีวิตอย่างสบายในระยะยาวรวมทั้งน้ำดื่ม, อาบน้ำทำความสะอาดและสุขอนามัยรวมทั้งล้างห้องน้ำ (13-16) ถ้าเขตเมืองไม่เป็นไปตามมาตรฐานนี้ขั้นต่ำพื้นที่ใกล้เคียงได้รับการประเมินโดยใช้ชุดของบัฟเฟอร์ (รูป. S1) ออกไปเป็นระยะทาง 100 กม. สมมติฐานพื้นฐานว่าเมืองที่มีปัญหาการขาดแคลนน้ำในบัฟเฟอร์ 100 กม. จะต้องได้รับน้ำโดยวิธีอื่น ๆ เช่นการขนส่งทางไกล, การสกัดน้ำบาดาลได้เร็วกว่าที่เติมน้ำแข็งหรือ desalinization

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในอีก 40 Y , จํานวนของชาวเมืองในประเทศกำลังพัฒนาทั่วโลกคาดว่าจะเติบโตเกือบ 3 พันล้าน ( 1 ) ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงทางประชากรของเมืองนี้คือ การแฉ การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศจะกระทบต่อวัฏจักรน้ำระดับโลก มนุษย์ปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะเพิ่มอุณหภูมิโลกเฉลี่ยกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่คาดว่าจะมากกว่าใกล้เสากว่าเส้นศูนย์สูตร การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะยังอาจปรับเปลี่ยนรูปแบบการตกตะกอน และบางพื้นที่กลายเป็นเปียกและคนอื่น ๆกลายเป็นแห้ง ( 2 ) สำหรับบางพื้นที่ ภูมิอากาศ และจำนวนประชากรจะนำเสนอความท้าทายพื้นฐาน : วิธีน้ำจะได้รับบนพื้นฐานที่ยั่งยืนสำหรับทุกคนใหม่ครั้งแรก ?

การจัดหาน้ำจืดอาศัยอยู่ในเมืองมี 3 องค์ประกอบ ได้แก่ น้ำ ห้องพัก ( มีน้ำเพียงพอใกล้เคียง ? ) คุณภาพน้ำ การรักษา ต้องการเท่าไร ก่อนว่ามีความสะอาดเพียงพอที่จะใช้ ? ) และจัดส่งเป็นระบบในสถานที่เพื่อนำน้ำไปยังผู้ใช้ ? ) ( 3 ) บทความนี้จะตรวจสอบเฉพาะเครื่องคอมโพเนนต์การตระหนักถึงความท้าทายหลายเมืองคุณภาพน้ำและการส่งสูงสุด ตลอดบทความนี้ " เครื่อง " และ " ขาดอ้างอิง " น้ำเพียงปริมาณน้ำที่ร่างกายใช้ได้ไม่บัญชีสำหรับปัญหาคุณภาพน้ำและการส่งมอบ ในความรู้สึก ประมาณการของเราขาดแคลนน้ำจะอนุลักษณ์ :เราสันนิษฐานว่าเมืองสามารถใช้แผนที่ที่ใกล้เคียงน้ำ และปัญหาการขาดแคลนน้ำมีแนวโน้มที่จะยังคงอยู่

บทความนี้รุ่นวิธีการเจริญเติบโตของประชากรและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะส่งผลกระทบต่อน้ำไปใช้สำหรับทุกเมืองในประเทศกำลังพัฒนาด้วย > 100000 คน เมืองเหล่านี้มี 1.2 พันล้านอาศัยอยู่ใน 2000 , ร้อยละ 60 ของประชากรเมืองของประเทศที่พัฒนาแล้วตามการประมาณการประชากรของเราจะบัญชีสำหรับ 74% ของทั้งหมดที่เมืองโตจากปี 2005 ถึงปี 2050 ( 1 ) เราอธิบายขนาดและรูปแบบทั่วไปของความท้าทายระดับโลกของน้ำไปใช้สำหรับชาวเมือง , ตระหนักถึงวิธีการที่เป็นสากลไม่สามารถบัญชีสำหรับสถานการณ์เฉพาะของเมืองแต่ละ .

เราใช้ข้อมูลการกระจายของประชากร ( 30 ส่วนโค้งที่สองความละเอียด ) จากโครงการระดับโลก–เมืองแผนที่ชนบท ( Grump ) ( 4 ) เช่นเดียวกับการคาดการณ์ประชากรของเมืองการศึกษาของเรา ( 5 ) สองสถานการณ์ประชากรมีการสํารวจ : " สถานการณ์ประชากร " พื้นฐานซึ่งคาดการณ์จำนวนประชากรของเมืองที่ขยายตัวตามขนาดและระดับประเทศในความอุดมสมบูรณ์และอัตราการตาย แนวโน้มของและ " ปัจจัย " ในสถานการณ์ ซึ่งนอกจากช่วยให้เมืองเฉพาะในบิมสเทค ( เช่น แห้งแล้งภูมิภาค ) มีอัตราที่แตกต่างกันของการขยายตัวของประชากร ทุกสิ่งเป็นเท่ากับ ข้อมูลทางอุทกวิทยา ( 6-min ละเอียด ) รายเดือน ยั่งยืน ผิวดิน และน้ำใต้ดิน ไหลมาจากน้ำแบบสมดุล ( 6 – 10 ) สี่สถานการณ์ของสภาพภูมิอากาศและการใช้ที่ดินเปลี่ยนขับเคลื่อนโดยสอดคล้องสถานการณ์เศรษฐกิจทั่วโลกจะขึ้นอยู่กับการประเมินระบบนิเวศสหัสวรรษ ( 11 ) สถานการณ์ที่ดำเนินการโดย fekete et al . ( 12 ) : การจัดการแบบปรับตัว ; ) ผู้ประพันธ์ ใบสั่งจากความแข็งแรง และ technogarden

เราคำนวณว่า เมืองมีเพียงพออย่างยั่งยืนพื้นผิวหรือใต้ดินในเมืองขอบเขต delineated โดย Grump .ที่เมือง extents Grump ใช้เปลี่ยนไปแสดงถึงการเป็นเมืองที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีจำนวนมากสถานที่โดยรอบให้ exurban ชานเมืองและเมืองศูนย์ การขาดแคลนน้ำเป็นปริมาณ 100 ลิตรต่อคนต่อวัน , วัดหยาบของยอดเงินมีถิ่นที่อยู่เมืองต้องอยู่อย่างสบายระยะยาว รวมทั้งน้ำเพื่อดื่ม อาบน้ำ ทำความสะอาด และสุขอนามัย รวมทั้งล้างห้องน้ำ ( 13 - 16 )ถ้าเป็นเขตเมืองที่ไม่ตรงตามมาตรฐานขั้นต่ำนี้ พื้นที่ใกล้เคียงจะถูกประเมินโดยใช้ชุดของบัฟเฟอร์ ( รูปที่ S1 ) ไป 100 กม. ระยะทาง อัสสัมชัญเป็นต้นว่า เมืองที่มีการขาดแคลนน้ำในระยะ 100 กิโลเมตร บัฟเฟอร์จะต้องได้รับน้ำด้วยวิธีการอื่น เช่น การขนส่งทางไกล , การแยกน้ำเร็วกว่าขั้วชาร์จ หรือเกลือ