随着美国接近大西洋飓风季节的高峰，一个由土木和环境工程师组成的圣母大学团队正在努力使更多的房屋能够适应气候变化。
在土木与环境工程、地球科学与全球事务教授Tracy Kijewski-Correa的带领下，该团队将与路易斯安那州查尔斯湖的居民合作，为社区从自然灾害中恢复创造一个新的框架，教育房主了解风险，并鼓励对房屋进行必要的升级改造。
但这仅仅是个开始。基耶夫斯基-科雷亚也是一个项目的联合首席九博体育研究员，该项目将首次模拟大飓风对全尺寸结构的综合影响。
Kijewski-Correa在这些领域的工作总结最近发布。请继续阅读，了解更多有关建筑法规、市场激励机制的必要性以及创建全国首个风浪综合模拟器的详细规划等当前问题。
从长远来看，这项九博体育研究将如何帮助房主？
沿海的房主现在生活在巨大的风险中。当地的建筑规范不能完全保护你免受破坏性飓风的伤害，给你的家造成损失。所以，如果你想要一个可以在飓风过后回来的家，你实际上必须投资超过建筑规范的要求。第一步也是最重要的一步是帮助房主了解如何做出这些选择，更重要的是，如何激励他们做出这些选择。这就是目前许多重大挑战所在。
人们没有意识到当地的建筑法规并不能保护他们。即使他们这样做了，许多人也很难做出艰难的决定，预先投资保护未来不确定的飓风。监管和市场体系中必须有很多激励措施来实现这一目标，无论是保险抵免，税收抵免还是各种各样的津贴，包括提高抗飓风房产的估值。这就是我们所看到的最大的潜在激励——你的房子的房地产评估反映了缓解投资。
这其中很多都是为了看到如何将美国文化从通过更好地重建来应对灾难，转变为在下一次飓风袭击之前积极地建设更好的文化。因为现在，沿海社区不断增加的损失已经使我们的保险系统破产。我们不能再这样下去了。这是不可持续的
这项九博体育研究的目的是九博体育研究一个受灾最严重的地区，并找出如何让房主接受准备的想法——因为气候变化就在这里。是现在，而且影响很严重。我们需要摆脱保险文化，摆脱等待联邦应急管理局到来的文化。如果房主没有准备好，他们最终会被冷落。
在过去的两年里，我们创造了数十亿美元损失事件的记录——一场飓风、洪水或野火就造成了超过10亿美元的损失。去年发生了创纪录的220亿美元损失事件。这是一幅发人深省的画面，显示出整个国家正在遭受怎样的破坏。我们得更主动一点。我们的工作表明，我们已经创造了一种安全网络的文化来控制症状。我们并没有真正解决这个问题。
沿海的房主知道他们需要做什么样的结构改进来抵御更强、更剧烈的气候事件吗？
他们没有。我们的九博体育研究已经表明，我们的国家战略存在多重缺陷。
首先是监管体系。建筑规范给人一种错误的印象，认为你是安全的，因为你是按规范建造的。这里有两个问题。首先，必须采用具有约束力和有效性的建筑规范。目前，我们的八个沿海州没有在全州范围内采用或执行建筑规范。所以，当13个最危险的州中有8个没有具有约束力的全州建筑法规时，这就是一个问题。
大约每隔四年，像我这样的工程师就会咨询一套新的国家建筑规范——但各州必须采用它们。即使是像北卡罗莱纳这样的州，也通常在两个周期后才采用，也就是八年之后。气候变化的速度比这还要快。到那时，这些法规已经过时，房主再次面临风险。
我认为大多数美国人没有意识到的第二个问题是建筑规范是为所谓的“生命安全”而设计的。如果你的家在这些事件的路径上，这就是居民撤离的原因——我们不让你呆在你的房子里，因为我们知道这会造成严重的破坏，我们希望你能活着出来。这种理念创造了一种更实惠的建筑规范，但也允许重大损失。你的房子通过了检查，是什么意思？美国人认为“好吧，我生来就是编码的”，但这种编码设定了一个门槛，只会让你活着出去。那个代码到底给了你什么？没人告诉你。这样的准则允许没有地方回家，我想大多数美国人不知道这一点。作为房主，我也考虑过这个问题。这个过程过于简单化，在我们购买房产时所承担的风险方面缺乏透明度。
第三个问题是建筑规范只适用于新建筑。因此，即使所有50个州都遵守规定，美国的建筑库存周转也非常缓慢。由于目前的住房短缺，每年只有不到10%的房屋建成。这意味着90%都是过时的。在我们看到变化之前，所有东西都需要10年的时间自然地分崩离析，被替换和循环。市场上也有比10年老得多的建筑。我们不会以10年为周期拆除它们，我们也没有足够大的强制性激励措施来迫使现有建筑按照最新的规范进行改造。
强制改造或强制采用建筑规范有多现实？
现实情况是，我们无法获得进行全面监管改革的政治意愿。这就是为什么我们最近把重点放在基于市场的激励措施上，我们在北卡罗来纳州的九博体育研究已经证明这是可行的——这也是我们现在在路易斯安那州探索的事情之一。
我们还专注于风险沟通和激励信息。各州在做什么来宣传这个消息？各州采取了哪些激励措施？有保险和/或税收抵免来建造一个更安全的家吗？更重要的是，房地产市场是否在宣传和评价一个更安全的家？我们发现，到目前为止，北卡罗莱纳州行为改变最积极的驱动因素是人们相信市场会重视改善。他们投资是因为他们认为这些东西在五年后卖掉房子时就会有价值，就像花岗岩台面一样——这是一项会有回报的投资。
问题在于，市场只会以适度的速度回报这样的投资。我们看到这项投资的市场价值增加了1%。我们希望看到它像你在Zillow上做广告的厨房一样被对待。房地产经纪人说的第一件事就是这房子能抵御飓风这让它的市场价值增加了5万美元。我们需要推动这个行业朝着这个方向发展，就像我们为绿色建筑提供信贷一样。这在房地产行业都是可行的——但我们需要证据来证明，如果我们做了所有这些事情，人们的行为就会开始改变，这就是我们九博体育研究的目的。我们正试图与房地产行业联系起来，向人们展示数据表明，人们会购买具有这些功能的房子，这对建立更安全的社区有更大的好处。我们希望房地产行业能开始推广这一点，我们正在与圣母大学的菲茨杰拉德房地产九博体育研究所合作，说：“好吧，如果法律不改变顶层，我们能推动底层市场的变化吗？”
你的九博体育研究是否解决了服务不足社区的需求？
我们选择了路易斯安那州的查尔斯湖，因为它是一个服务水平非常低下的社区，受到了飓风劳拉的直接打击。从人口统计上看，它比我们之前在种族和收入方面进行九博体育研究的北卡罗来纳州社区更加多样化。我们没有关于这些社区的数据，无法知道他们对气候变化的严重威胁的信念是否会改变。
我们九博体育研究的一个方面是看家庭是否有足够的带宽——不仅在经济上，而且在时间、精力和主动性方面——考虑对他们的家进行这些重大改造或升级。如果家庭没有带宽，那么信息传递和激励将毫无意义——对于贫困家庭，我们假设这将是一个问题。
在我们的九博体育研究中，我们第一次做一个恢复场景，我们将与那些因为房子被毁而不得不重建的人或那些受到重大警醒的人交谈。我们的目标是那些被击中的人，或者所谓的“险些被击中”，意思是他们非常接近被击中。
这里的想法是，我们能否将自然发生的事情与重建的信息结合起来——因此，当联邦应急管理局、州级支持和房屋保险公司在这些事件发生后介入时，我们可以让房主做出更好的选择，或者，再次，补贴，例如，对低收入家庭来说成本更高的一些升级。这样，这些家庭就有能力让他们有限的资金走得更远。在复苏周期中，有很多机会可以利用这种资本注入来更好地重建。现在，我们发现大多数社区的重建都是一样的，因为消息没有及时告诉他们该怎么做。
我们通过结构极端事件侦察（StEER）网络进行九博体育研究，分析出了什么问题，所遭受的损害，以及我们如何利用这些信息及时通知重建周期的消息。什么样的动机会促使房主采取行动？如果你用正确的动机传达了正确的信息，那么会发生什么呢？
这包括帮助联邦应急管理局了解他们应该努力帮助那些经历了我们所说的“险些错过”的家庭，他们眼睁睁地看着自己的邻居失去了整个房子。你会不会更愿意发送信息，并做一些小小的投资，以提高你的家的弹性？
这是一个在下一次飓风来临前及时改变行为的机会。
所以，目前没有人向“差一点”的房主伸出援手，建议他们升级抵御能力，以保护他们的房屋免受下一次飓风的袭击？
正确的。他们可能会在新闻中听到或看到一般的信息，但就有针对性的外展而言，我们正在努力帮助联邦应急管理局和其他联邦和州的合作伙伴利用这些教育时刻。我们的数据将显示房主是否真的是可移动的，以及他们的意见是否因为看到邻居的房子被掏空而受到影响。
我们在北卡罗来纳州收集的数据告诉我们，那里的房主认为气候正在发生变化。他们认为飓风越来越强。他们甚至相信他们的房子会被击中。但他们认为不会严重受损。他们认为即使它被击中，他们也会没事的。所以，我们想知道，什么是让人类改变行为的警钟？
从你多年来做这项九博体育研究的经验中，你观察到了什么？
有很多好的技术进步都在最后一英里夭折了，因为我们不明白人类将如何接受或拒绝这种想法。作为一名工程师，我真的很沮丧。我们有建筑规范，但没人遵守。发生了什么事？我对技术转让中出现的问题越来越感兴趣。作为工程师，如果我们事先知道障碍是什么，我们可能会以非常不同的方式进行九博体育研究，了解限制条件和影响人类的因素。
如果我了解到一个家庭可能真正感兴趣的缓解投资，那么我们就知道我们可以停止在其他干预措施上浪费时间。让我们来看看如何让房主愿意做的事情尽可能简单和便宜。
我所做的很多工作都是为了理解为什么房主不遵循工程师提供的所有伟大的知识，采用的障碍以及利益相关者群体在第一天的心态——理解我们应该解决的问题。
这项九博体育研究是否也适用于其他气候事件和灾害？
绝对的。这项九博体育研究是关于创造一种新的、跨学科的方法，可以扩大规模。我们将能够做更多的比较工作。因为德州和路易斯安那州相比，会有不同的规范，不同的经验，不同的法规和法律结构来影响人们的思维方式。我们需要通过复制这一过程来九博体育研究墨西哥湾沿岸和大西洋沿岸的人类决策。
Kijewski-Correa是一个耗资1280万美元的项目的首席九博体育研究员，该项目旨在设计一个最先进的飓风模拟器。该项目由佛罗里达国际大学领导，由美国国家科学基金会资助。
为什么要设计这个新的飓风模拟器？
我们将能够在这个模拟器中放置一个全尺寸的房子，并首次在大风和海浪的共同作用下在五级风暴中摧毁它。我们希望推动物理硬件跟上气候的变化。我们已经看到了超出规模的飓风。我们知道，我们需要超越美国现有设施的测试能力，无论是在强度上还是在设施的规模上。
我们将能够向官员、监管机构和利益相关者展示该测试的视频，或者让他们亲自观看。因此，当谈到说服路易斯安那州卡尔卡西厄教区的建筑规范官员时，例如，我们需要对规范进行具体修改，他们会明白为什么。
它将改变一切。
当我们通过模拟器向他们展示损害时，我们可以说，这就是当前做法的脆弱性，更重要的是，看看与我们的新缓解措施相比，家庭的表现如何。
巴黎圣母院在设计这个模拟器时扮演了什么角色？
巴黎圣母院是领导团队的一部分，试图做一些以前从未做过的事情。这将是我们第一次能够在一个设施中模拟真正的飓风，同时实现水和风的流动。
我们通常用三种方法模拟伤害。首先，我们可能会在一个较小的设施里做一个小实验，就像我们现在在美国的实验一样，我们可能会在一个大隧道里建一个小房子。但由于模型的规模小，这些模型并不能很好地捕捉到物理现象。
第二种方法是建立先进的计算机模型。但如果它们没有以一种复制现实生活的方式进行校准——这些模型有其自身的局限性——最终，这些模型必须根据现实生活条件进行验证和校准。
然后是我的工作：实地观察。我们衡量这些现象及其对社区的影响。你得到的就像最后的快照——之前和之后。当地震发生时，我们不在现场看什么东西断裂了，它是如何摧毁其他东西或损坏下一栋房子的。我们进来，看到一堆混乱，我们记录下来。因此，虽然这是最现实的，但我们无法控制这个自然实验室，并在整个风暴中观察它。
通过这个项目，我们想把这三种不同的方法——实地考察、计算模拟风暴、运行实验——第一次结合在一起。
一旦我们将这些计算模型与设施中的实验进行校准，以重现我们现场观察的条件，我们就可以使用这些模型以经济有效的方式进行更大规模的模拟或其他场景。例如，在我们测试了一所房子之后，我们可以在计算世界中可靠地为30甚至30,000所房子的社区建立模型-这意味着我们可以模拟整个社区受到打击，并探索不同缓解投资的回报。这只有在我用一个房子的大规模实验校准了模型后才有可能，这让我对复制有信心。
在这种情况下，我们正在实地测量飓风的风力和海浪，我们用它来驱动实验中的机器。我们将重现地面的真实情况，重现受损情况。当我们这样做的时候，我可以把我们从飓风多里安收集到的数据，用物理实验在模拟器中重现多里安。然后我就能校准一个计算模型，把它放大到，比如说，巴哈马的马什港。我们可以重现发生了什么，并帮助巴哈马政府运行场景，了解如何在未来防止这种情况发生。
只有将这三件事第一次结合在一起，才能实现这一点，这样数据就会连接起来，而不是孤立的，而巴黎圣母院在打破这些孤立方面表现出了领导作用，这就是为什么我们是指导设施设计的机构之一。
现在美国就没有这样的东西了吗？
在南卡罗来纳有一个大型设施，可以容纳一个全尺寸的房子，但它不包括任何风暴潮和海浪的影响。我们将能够以比其他大型设施更高的强度模拟这些危害的综合影响。还有一些设施结合了风和水的模拟，但在较小的尺度上用于海洋学九博体育研究，因此他们无法对建筑物和其他民用基础设施进行破坏性测试。
有了第一笔拨款，我们就有1200万美元用于设计。我们的团队正在参观这些设施和其他设施，以了解它们的能力和痛点——甚至利用它们的设施生成一些初步数据——这样我们就可以根据这些见解设计我们的设施。我们已经根据他们提供的数据建立了计算模型，以探索我们认为这个设施将是什么样子，以及它将如何工作。因此，我们不是盲目设计，而是根据现有设施的数据模拟它将如何运行。
你必须设计环境的物理特性，既要忠实于自然，又要切合你在封闭设施中可以控制的东西。我们还计划建造一个原型，不是全尺寸的，而是小尺寸的，通过改造一些现有的设施，让风扇在水面上高速推动风。我们想要一个经过深思熟虑的设计，以确保机制正常工作，我们不会因为消耗大量不必要的水和电而对环境造成不良影响。
随之而来的是整合所有的现场数据，建立计算模型和网络基础设施，这些基础设施将从实验中提取数据，并创建这些美丽的可视化的预测对整个社区的影响。这就是为什么需要如此庞大的团队，包括那些建造过类似设施的人，那些具有实地考察和计算模型专业知识的人。我们正在做的部分工作是改变我们进行九博体育研究的方式，培养一支准备好应对气候变化的未来劳动力队伍。
我们正在考虑如何教海岸和风力工程师一起进行九博体育研究，一起训练学生。融合是一个主题——在方法上和学科上不仅汇集了沿海和风能工程师，还汇集了社会科学家和政策专家。从第一天起，我们就会让沿海社区参与进来，问他们，在这个设施中，我们应该做什么样的工作才能最好地为你们服务？加快这些发现成为政策的要求是什么？我们希望预先定义这些，这样我们就可以在实验的第一天就降低这些障碍，并快速跟踪这些信息，形成建筑规范或分区政策。
如果我们在第一天就把他们带进来，我们就有机会把这项工作转化为这些社区的持久变化。
