氣候模式的變化導致更難以預測的極端天氣，而城市基礎設施的變化使世界各地的城市面臨洪水的威脅。
去年11月，暴雨襲擊了2019年歐洲文化之都義大利城市馬泰拉，導致泥石流席捲該地區。巴西利卡塔。當局估計房屋、企業和基礎設施的損失超過 800 萬歐元。颱風海貝思這是自 1950 年代末以來襲擊日本的最強風暴，導致該國各城市的電力網路被切斷，基礎設施被淹沒。不太習慣洪水的地區開始出現更多此類極端事件。
不斷變化的洪水狀況—歐洲的案例
極端降雨、融雪、風暴潮和海平面上升通常是河流和沿海洪水的幕後黑手，影響著城市和鄉村的生活。歐洲環境署表示，歐洲大陸的洪水趨勢各不相同，並將持續下去（歐洲經濟區），因為氣溫升高可能導致降水更加強烈和乾旱期更長。整個世紀，估計歐洲大部分地區冬季降雨量將增加 35%，而歐洲南部和西南部地區夏季將更加乾燥。
河川洪水已經是歐洲最嚴重的極端氣候事件之一，將反映降雨量的預測變化，如圖所示另一個歐洲經濟區評估。未來的估計表明，除北部幾個地區、西班牙南部和土耳其外，整個非洲大陸將更頻繁地發生百年一遇的河流洪水。
洪水和城市基礎設施不能很好地結合起來
隨著氣溫升高，降雨引發的洪水也可能增加，冬季變得更潮濕，降雨頻繁，降雪次數減少；穿過一些歐洲城市，洪水風險可能大幅上升。據報道，到本世紀下半葉，英國 85% 的河流城市可能會面臨更多洪水去研究覆蓋歐洲 571 個城市。
「在未來，我們的溫室氣體排放量繼續急劇增加，對河流洪水最樂觀的預測是，北部地區，尤其是西北歐，河流洪水將會惡化，」歐洲國家水文和氣候變遷研究人員塞爾瑪·格雷羅博士說。 “然而，最悲觀的情況是，大多數歐洲城市都受到河流洪水增加的影響。”
研究指出，英國、比利時、荷蘭和斯堪的納維亞半島城市的河流流量在10年來的最高水準上將增加高達20%。如果溫室氣體排放量繼續按照目前的節奏增加，一些歐洲城市（例如西班牙的聖地亞哥德孔波斯特拉、愛爾蘭的科克或葡萄牙的布拉加）的高流量可能會增加80%以上。
不僅是降雨可能會增加城市的洪水。低窪城區將越來越暴露由於海平面上升和風暴潮的影響，沿海洪水氾濫。在歐洲沿海的許多地區，整個世紀洪水的頻率可能會增加十倍，專家說。如果不採取任何適應措施，也不大幅減少溫室氣體排放，歐盟 17 個主要沿海城市因沿海洪水造成的年平均損失可能會從 2030 年的約 10 億歐元增加到 2100 年的 310 億歐元。適應措施，從現在的102,000 人增加到2050 年的530,000 到740,000 人。其他研究指出如果不採取適應措施，沿海洪水將對歐洲造成 1 兆歐元的經濟損失。這些損失的背後是平均氣溫上升，由於海平面加速上升，從 2050 年開始，沿海洪水的破壞性將是河川洪水的四倍。
調適政策依賴城市層面的氣候數據
「如果不採取適應措施，我們預計河流洪水的風險和損失將增加 3 至 6 倍，」歐盟聯合研究中心高級研究員 Peter Salamon 博士說。 「即使是樂觀的 1.5°C 情景，我們也需要適應，而且這是有可能做到的。但我們需要一系列適應措施。
預測未來的洪水對於城市基礎設施、經濟和人民的適應仍然至關重要。但這並非沒有挑戰。維也納科技大學水資源系統中心主任 Günter Blöschl 教授表示，導致城市洪水氾濫的風暴持續時間太短，因此很難預測。 「我們知道這些風暴已經變得越來越頻繁、越來越強烈，」格雷羅博士解釋道。格雷羅博士說：“現在正在專門開發[……]模型來模擬此類風暴，但現在判斷此類洪水會變得多麼嚴重還為時過早。”各種項目正在研究洪水背後的不同驅動因素，以改善可用數據並為適應措施提供資訊。
哥白尼氣候變遷服務正在與各參與者共同開發一項服務，為城市提供全方位的服務。極端降雨洪水風險評估透過觀察具體的「關鍵」降雨事件。歐洲-地中海氣候變遷中心(CMCC) 高級研究員保拉·梅爾科利亞諾(Paola Mercogliano) 博士表示：「表徵這些事件的降水可用於建立影響模型，以確定水深、可能被淹沒的區域以及損失。 “同樣的方法也可用於評估未來城市地區的雨災風險因人類引起的氣候變化而發生的變化。”
哥本哈根等遭受山洪暴發的城市已經試行了這項服務。 「公共管理部門和地方當局以及保險公司或影響建模者有興趣使用這些數據，」Mercogliano 博士說。 “中國移動正在領導哥白尼氣候變遷服務項目，旨在利用過去的數據建立歐洲極端降水事件的目錄，並在可能的情況下將極端事件與損害聯繫起來。”
鹿特丹已將防洪設施納入其結構，當局的目標是到 2025 年使該城市適應氣候變遷。設計城市地區更能應對潛在的洪水－建立地下水儲存庫和藍綠色走廊，實現水的自然循環，同時保護城市基礎設施。荷蘭港口的目標是支持其他缺水城市將氣候調適與城市發展。
JPI 是一項跨國研究計劃，正在與伯明罕、布魯塞爾和鹿特丹合作開發洪水城市感知，一種利用眾包的城市雨洪預警服務。城市居民將利用低成本感測器和數位工具為監測降雨和洪水做出貢獻，幫助當局增強洪水適應能力並減少損失。
這歐洲洪水意識系統, 的一部分哥白尼緊急管理服務，是第一個監測和預報整個非洲大陸河流洪水的系統，為國家當局提供額外的中期（3-10 天）預報，以更好地做好準備。 「我們的許多用戶對河流將上漲多少不太感興趣，但他們想知道會產生什麼影響，」薩拉蒙博士說。 “它超越了水文模型，我們正在將天氣和水文數據與影響模型聯繫起來，試圖為國家當局可以遵循和測試的新想法和趨勢提供一個試驗場。” 2018 年，JRC 和 ECMWF 也推出了全球洪水意識系統薩拉蒙解釋說，目前正在進行基於哥白尼衛星數據的持續高度詳細的全球洪水監測服務的工作。
除歐洲以外，東京等城市也正在利用哥白尼氣候變遷服務的極端降雨量、洪水頻率等數據來加強針對洪水風險的調適措施。日本資本已投資20億美元世界上最大的分洪系統，大都會區外地下排水渠，可以將城市內較小河流的多餘水引導到主要的江戶河，更能夠處理更大的水量。但隨著洪水風險似乎增加，氣候資訊將有所幫助地方當局使城市中的中小城市地區適應較高的洪水風險。
對於沿海洪水，哥白尼氣候變遷服務將在不久的將來提供高品質的氣候數據，涵蓋風暴潮、潮汐和波浪，以及海平面上升對所有歐洲沿海水域的影響。開發歐洲風暴潮數據服務包括與威尼斯和哥本哈根等幾個遭受洪水影響的城市合作。 「我們共同設計了與沿海洪水相關的指標，幫助用戶進行洪水風險管理和規劃，」來自與哥白尼氣候變遷服務合作的荷蘭研究機構 Deltares 的 Kun Yan 說道。氣候數據結合歷史記錄和預測，最終有助於產生洪水指標。 「這些指標有助於了解特定地點洪水影響的頻率和嚴重程度，」嚴說。 “這有助於設計防洪結構，開發洪水預警系統，並改善氣候變遷下的沿海地區規劃和管理。”
