新聞及香港科大故事

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。

        2019年四月至五月，位於南太平洋中部法屬坡利尼西亞莫雷阿島一帶的珊瑚礁經歷了長時間且嚴重的高溫白化。由於該年並非厄爾尼諾年份，一般並不會出現這種情況，因此本事件令全球海洋科學界百思不解。         由香港科技大學海洋科學系艾力克斯・懷亞特（Alex Wyatt）助理教授領銜的國際團隊對這宗不尋常的珊瑚白化事件展開了調查。 研究人員發現，這次災難與反氣旋渦流的通過有關。該渦流使該區域海平面升高，並使溫度較高的海水集中在珊瑚礁上，進而導致海洋熱浪大規模地隱藏在水面之下。 團隊的研究成果最近於《自然通訊》(Nature Communications)期刊上發表 。         過往關於珊瑚白化模式的研究，大多數仰賴於海水表面溫度的測量。以這種方法收集數據，並未能全面了解海洋溫度升高對海洋生態系統、乃至對熱帶珊瑚礁的威脅。雖然以衛星大範圍的海表溫度監測資料有其重要用途，卻不能協助科學界監測海面數米以下區域的熱能，亦無法探究在水表面之下，熱能變化如何影響生態群聚。

香港科技大學研究團隊成功解開深海管蟲基因組所蘊含的秘密，為創新的生物學應用奠下基礎。

由香港科技大學（科大）領導的一個國際研究團隊，近日證明了海洋內波(海裡的波浪)的冷卻功能可為珊瑚礁營造一個抗熱環境，或有助防止和更準確預測珊瑚白化。 世界各地的珊瑚礁正遭受由氣候變化和包括厄爾尼諾等極端氣候所引起的泛熱帶白化現象威脅，但是，白化模式很難預測，在較深的水域尤甚。現時，大部分白化預測都是基於由衛星收集得來的海水溫度數據作表面評估。雖然這些數據對了解大規模及偏遠地區的白化狀況很重要，但它們只反映了海洋表面的溫度以及相對大面積的溫度平均值。 科大海洋科學系助理教授Alex Wyatt，聯同來自東京大學、聖地牙哥加州大學斯克里普斯海洋研究所、美國地質調查局，以及佛羅里達理工學院的科學家組成研究團隊，就內波對太平洋西面、中部及東面珊瑚礁的溫度影響進行了定量分析。團隊花了數年時間，在日本、法屬波利尼西亞和巴拿馬不同海深的珊瑚礁位點量度溫度，並記錄了在2015年和2016年因厄爾尼諾現象發生的加熱事件。 該團隊透過自行研發的新型過濾方法，從溫度記錄中擷取內波訊號，以比較有內波及無內波海域的加熱情況。結果顯示，內波的出現有助減少該海區的酷熱情況，如在2015-2016年厄爾尼諾現象期間，內波的出現便將加熱程度減輕了88%；一些本可導致全數珊瑚死亡的嚴重加熱地區，因內波的出現而將加熱量降低了約36%至50%，有些地區甚至完全避免了加熱情況的發生。 研究還發現，天然內波的降溫能力會隨水深而上升。在水深8至10米的淺水處，內波將熱量減少了20%至41%；而在水深30至40米的較深水處，則減少了54%至88%，反映內波是一種能減輕珊瑚白化的重要過程。相反，在欠缺內波、或因氣候變化而令內波頻率和強度下降的地方，珊瑚礁的受熱威脅愈趨嚴重。 Wyatt教授指研究結果顯示，人類可透過創新方法保育當地的珊瑚礁﹕「透過主動管理方法，如人工引流至需要特別保護的珊瑚群落，能減少海洋加熱對它們的影響。但人工引流只能提供小範圍或短暫的保護，要長遠解決珊瑚礁的存活問題，解決氣候變化這根本原因實屬不可或缺。」