新聞及香港科大故事

香港科技大學（科大）學者領導的研究團隊發現，自2000年以來，赤道附近的海洋溫度改變及其與太平洋地區大氣系統之間的相互作用明顯加速，成為推動北極秋季海冰加速融化的關鍵因素。研究結果顯示，在全球暖化日益嚴重的背景下，地球各區域氣候系統之間的連動性比預期更迅速，亦更為複雜。研究由科大土木及環境工程學系講座教授兼「傑出創科學人」蘇慧教授領導，聯同土木及環境工程學系研究助理教授王岑教授、研究助理教授李亞娜教授、博士生王彥笳及朱奎霖，以及中國科學技術大學、陝西理工大學的合作夥伴共同完成。團隊分析自1979至2023年共45年的氣候資料，以〈Post-2000 faster ENSO phase transitions amplify autumn sea ice loss in the Laptev–East Siberian Sea〉為題在《科學進展》期刊發表。團隊聚焦分析「厄爾尼諾—南方濤動（ENSO）」現象。一般而言，厄爾尼諾現象會導致赤道太平洋中東部海水出現異常偏暖的情況，而拉尼娜則令同一區域的海水異常偏冷；至於南方濤動，則反映太平洋與「印尼—澳洲」地區之間的大氣壓變化，與厄爾尼諾及拉尼娜現象有密切關係，屬於ENSO的大氣組成部分。海洋與大氣之間的相互作用，使ENSO成為影響全球氣候變化的重要因素之一。

香港科技大學（科大）研究團隊分析過去40年間約1,500個熱帶氣旋的數據後發現，熱帶氣旋在登陸前約60小時，其平均降雨率會明顯上升，增幅逾20%，並首次清楚揭示這一現象背後的物理成因。研究指出，當風暴靠近陸地時，由於濕度上升及海陸摩擦差異擴大等「海陸差異」效應，令風暴在靠岸前的雨勢進一步加劇，從而提高沿岸地區的潛在風險。此研究成果有助提升沿海地區的防災部署及預警能力。研究由科大海洋科學系主任兼講座教授、港澳海洋研究中心主任甘劍平教授領導，並以〈Global increase in rain rate of tropical cyclones prior to landfall〉為題刊登於國際期刊《Nature Communications》。過往研究多着眼於全球氣候暖化下的長期降雨變化，然而對氣旋登陸前數十小時這個最關鍵的預警窗口，雨量如何變化及其背後的物理成因始終欠缺系統性的研究。為填補這空白，科大團隊分析了1980至2020年間的全球衛星降雨數據，全面檢視氣旋靠岸前的降雨變化及其動力機制。研究結果顯示，不論風暴所處的海域、強度及緯度為何，氣旋在登陸前的降雨量均呈現一致增強的現象。這種增幅並非由海水溫度上升直接造成，而是源於風暴逼近陸地時所產生的海陸差異效應，包括沿岸低層空氣濕度上升、陸地與海洋摩擦差異導致氣流更易匯聚，以及大氣不穩定度提高。多重因素疊加，使熱帶氣旋在登陸前約60小時的暴雨顯著加劇，增幅逾20%，令沿海地區在風暴正式登陸前已承受更高的潛在風險。

Prof. LU Mengqian, now Associate Professor of Civil and Environmental Engineering, told the unique story of a little girl in Qingdao with tremendous physical and intellectual potentials.

香港科技大學（科大）學者領導的研究團隊發現，北極海冰的融化速度自2012年起放緩，由以往每十年融化11.3%急劇下降至每十年0.4%，其主因與北大西洋濤動（North Atlantic Oscillation, 下稱NAO）的氣壓形勢變化轉為正位相有關，北極區冷空氣因而受限制在北極圈內。然而，NAO正位相將在2030-2040年間達至頂峰，其後料進入負位相周期，北極海冰將進入新一輪加速融化階段。若溫室氣體排放量持續高企，有可能會在未來數十年內引發一系列嚴重的氣候和環境危機。該項研究由科大土木及環境工程學系講座教授、「傑出創科學人」蘇慧教授、新興跨學科領域學部副教授翟成興教授及土木及環境工程學系博士後研究員王岑博士領導，以Recent slowing of Arctic sea ice melt tied to multidecadal NAO variability為題，已於《自然通訊》期刊上發表。科大團隊觀察到北極海冰融化速度放緩，遂運用多組北極海冰密集度[Arctic sea ice concentration (SIC)]數據作對比，成功揭示出近數十年來的變化。結果顯示，北極海冰密集度自1970年代開始下降，其融化速度更於1990年代起明顯加劇，並於2012年9月達至歷史新低。同時，全球在2014年起十年錄得破紀錄以來的高溫，惟北極海冰融化速度卻大幅放緩，北極海冰在1996年至2011年間的融化速度為每十年11.3%，但在2012年之後，速度卻大幅放緩至每十年僅0.4%。

由香港科技大學（科大）帶領的國際科研團隊發表重要氣候研究，預警在全球溫室氣體排放持續高企的情況下，北半球夏季季候風地區將從2064年起經歷極端天氣事件。亞洲及更廣泛的熱帶地區將出現頻繁的「降水驟變」（precipitation whiplash）極端天氣現象，即每隔30至90天，極端暴雨及乾旱便會交替出現，進而引發氣候突變，對糧食生產、水資源管理及潔淨能源供應造成災難性影響。這項突破性研究以《未來北半球夏季季節內振盪現象將加劇全球次季節氣候驟變》為題，已於權威期刊《科學進展》上發表，由科大潘樂陶氣候變化與可持續發展研究中心主任、土木及環境工程學系副教授陸萌茜教授及土木及環境工程學系博士後研究員鄭達勳博士領導，合作團隊包括夏威夷大學、中山大學及南京信息工程大學的科研人員。該研究基於第六階段耦合模式比較計劃（CMIP6）的28個全球氣候模式，運用前沿全球氣候模型對北半球夏季季節內振盪現象（Boreal Summer Intraseasonal Oscillation，BSISO）的變化規律進行預測。BSISO作為主導夏季熱帶地區30至90天尺度上最主要的季節內變率模態，由此形成的降水增加及抑制交替帶對亞洲夏季季候風區域產生重要影響。通過採用非監督式集群分析K平均演算法（K-means Clustering）去處理大規模數據集，研究成功劃分出三種BSISO傳播模式，包括經典的東北向、北極向及東方向移動模式。

獲國家科技部正式批准、由香港科技大學（科大）與香港理工大學（理大）共建的「沿海城市氣候韌性全國重點實驗室」（實驗室）今日舉行成立儀式。實驗室致力推動香港、國家及全球沿海城市提升基礎設施韌性，強化氣候風險預警與應急能力，並推動可持續發展，應對氣候變化帶來的挑戰。大會並一連兩日舉辦國際研討會，匯聚全球頂尖專家和學者，共同探討如何加強全球沿海城市的氣候韌性。活動於理大唯港薈舉行，由科大校長葉玉如教授、理大校長滕錦光教授、科大副校長（大學拓展）、實驗室主任及中電控股可持續發展學教授吳宏偉教授、理大常務及學務副校長黃永德教授、理大建設及環境學院院長、實驗室主任及潘樂陶韌性基礎設施研究院院長李向東教授，以及實驗室學術委員會主席岳清瑞教授主禮。葉玉如教授表示：「我們衷心感謝中央政府與香港特別行政區政府高瞻遠矚、堅定不移的支持，促成這所開創性的『沿海城市氣候韌性國家重點實驗室』正式成立。這項重要合作充分展現香港匯聚頂尖學府的科研力量，共同應對當前全球最迫切的挑戰。此實驗室不僅是一項科研佈局，更是國家層面的戰略舉措。實驗室將聚焦城市防災與基建韌性等前沿領域，透過開拓創新方案，進一步鞏固香港作為國際創新科技樞紐的地位，助力國家在科學發展與可持續道路上，穩步向前、扎實邁進。」滕錦光教授表示：「『沿海城市氣候韌性全國重點實驗室』的成立，既深度契合《國家適應氣候變化戰略2035》的總體佈局，也回應香港特別行政區政府對氣候韌性城市發展的重視，意義深遠。這不僅印證了國家對科技自立自強、追求科學卓越與推動可持續發展的堅定追求，更充分彰顯了香港世界級大學優勢互補的協同效應，透過戰略性合作推動國家創新和全球科學進步。理大衷心感謝中央政府與特區政府的遠見卓識和鼎力支持，未來將持續把科研成果轉化為具影響力的解決方案，全力把實驗室打造成為韌性城市建設的『核心引擎』，為社會安全、城市韌性與可持續發展提供有力支撐。」

香港科技大學（科大）聯同南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）（廣州海洋實驗室）及全球逾200位專家，成功啟動「海底甲烷滲漏對全球氣候的影響（CliMetS）」大科學計劃。作為聯合國「海洋科學促進可持續發展國際十年」（海洋十年）認可的倡議之一，CliMetS大科學計劃致力繪製全球海床甲烷滲漏分布圖，並測量其對氣候系統的影響。科大近期於南美洲及非洲合辦兩場重要的國際研討會，旨在凝聚全球力量，填補各國在海底甲烷滲漏研究的空白，深化跨洲合作。搭建橋樑：促進知識交流與能力共享甲烷是一種強效溫室氣體，其20年間的增溫效應是二氧化碳的80倍以上。在海床下儲藏的大量甲烷一旦被釋放，將大幅加速氣候變化。然而，其滲漏規模與機制仍是科學界最迫切的謎團之一。為填補這方面的關鍵研究空白，科大海洋科學系講座教授、廣州海洋實驗室副主任兼香港分部主任錢培元教授擔任CliMetS大科學計劃的負責人及管理委員會主席，致力將零散的區域性研究化零為整，並推動計劃成為一項全球性行動。錢教授強調計劃的重要性：「CliMetS大科學計劃的核心目標是促進知識交流與能力共享，尤其是在南半球資源匱乏的國家，他們往往缺乏相關領域的專業人才、基礎設施及先進技術。通過利用中國及其他發達國家的尖端科研技術與設施，包括中國科研考察船『深海一號』及載人潛水器『蛟龍號』，我們希望在全球範圍內組織國際聯合航次進行大規模的甲烷滲漏勘探。」他強調，區域研究議程須由各地區持份者共同制定、共同主導。

地球氣候深受熱帶海洋低雲影響，然而，這些雲層究竟是在減緩還是加劇全球暖化，一直以來都是個未解之謎。最近，香港科技大學（科大）工學院開發了一種突破性的研究方法，顯著提高了氣候預測的準確度，並由此達致一項重大發現——熱帶低雲反饋不但正在擴大溫室效應，其幅度更可能比科學家以往所知的高出71%。 熱帶低雲調節氣候的機制一直難以拆解，是由於其牽涉錯綜複雜的因素。當中，局部海表溫度與對流層（即地球大氣的最底層）自由大氣溫度為兩大要素，而常被引用的低雲控制因子往往未能區分兩者的影響，令氣候預測添上變數。另一方面，熱帶太平洋和大西洋是地球上兩個主要的層積雲區域。根據觀測，這兩個區域的雲動力學存在著顯著差異，使分析更為複雜。 針對這些難題，由科大土木及環境工程學系講座教授、「傑出創科學人」蘇慧教授領導的團隊開創了一種嶄新的研究方法。 為了克服上述已知的限制，團隊選取了當今28個最先進的氣候模型，並評估它們的表現。研究人員希望避免對太平洋和大西洋的數據隨意地分配權重，於是開發了一種名為「帕累托優化」的方法，以開展這項評估。有些模型在兩個區域均表現欠佳，用了這種方法後，它們的權重便會被調低；相反，那些達到「帕累托最優」的模型則會獲選出。 此項研究的通訊作者蘇教授表示：「我們最新推出的帕累托最優方法提供了一個更穩健且通用的框架，它可以根據多個觀測約束，對模型作出評估。」 隨後，研究團隊將這一方法與「貝葉斯方法」相結合，推導出熱帶短波雲反饋的先驗約束。蘇教授進一步闡釋說：「相較於以往透過觀測來約束海洋低雲反饋的研究，是次突破的關鍵，在於我們選擇了不同的雲控制因子。」 研究團隊將模型分析結果與衛星觀測數據對比，並藉此鎖定兩個關鍵的雲控制因子——局部海表溫度以及海拔約3000米的對流層氣溫。這兩大因子均能有效捕捉海表溫度變暖空間分佈的影響。 結果顯示，熱帶短波雲反饋的幅度，較現行模型的預測值高出71%。本研究的第一作者、土木及環境工程學系研究助理教授吳夢希解釋說，這意味著當二氧化碳濃度上升時，地球氣候對此變化的敏感度，可能遠遠超過許多模型以往的估計。