理大研究揭示热带气旋降雨向内陆延伸 近岸海水升温 加剧内陆洪灾风险
香港理工大学(理大)研究团队发现,因近岸海表温度上升,在北半球沿岸地区,热带气旋引发的降雨范围正以平均每十年约3.8公里的速度向内陆扩展,增加内陆地区受灾的风险。
面对气候暖化的挑战,目前有不少研究广泛探讨热带气旋降雨强度、累积雨量及发生频率等。然而,热带气旋降雨影响的范围是否正向内陆扩展,以及近岸海表温度上升在当中所扮演的角色,至今仍缺乏全面的全球尺度量化分析。
因应上述情况,理大土木及环境工程学系严、麦、郭、钟智能结构教授、智能结构与轨道交通讲座教授倪一清教授,联同邓锷博士及研究团队,透过分析1980年至2023年间的全球热带气旋及降雨数据,并结合数值模拟与气候模式分析,评估热带气旋降雨向内陆延伸的趋势。
倪教授表示:「研究发现,在北半球沿岸地区,三小时内降雨量达30毫米的强烈热带气旋正以每十年约3.8±1.8公里的速度向内陆延伸,影响范围可达距离海岸线逾100公里的内陆地区。这些区域过往较少受灾,往往缺乏完善的防洪设施和紧急应对准备,必须及早广泛地加强灾害防备和基础设施规划以应对灾害。」
研究团队发现,热带气旋强降雨向内陆延伸与近岸海表温度上升有密切关系。天气研究与预报的模拟系统实验显示,近岸海水变暖,使低层空气变得更潮湿,同时也令陆地与海洋之间的气流差异更明显。这改变热带气旋登陆后沿海至内陆地区的气流条件,使暴雨较容易在更远的内陆地区维持及发展。
研究亦显示,当在数据分析中扣除近岸海表温度上升的影响后,热带气旋强降雨向内陆延伸的趋势几乎完全消失,反映海洋暖化在当中的关键作用。根据世界气候研究计划协调的全球气候模式计划,基于第六次耦合模式比较计划全球气候模拟分析,近岸海表温度的增暖趋势主要与人为温室气体排放有关。
热带气旋暴雨向内陆延伸的现象,在北大西洋西部、孟加拉湾及西北太平洋尤为明显。研究亦发现,美国东南部、墨西哥东南部、印度东部及东南部、孟加拉、中国东部及东南部,以及中南半岛等地区的讯号较强,反映这些区域的内陆地区及基础设施需更密切留意与热带气旋相关洪水风险的变化。
邓博士表示:「研究将热带气旋降雨向内陆延伸的趋势,与近岸海表温度升高建立了明确的联系,有助在气候暖化的情况下,为预测热带气旋降雨模式的变化奠定物理基础。下一步,团队将进一步研究人为热排放及气溶胶等因素,如何与海洋暖化共同影响不同地区的热带气旋降雨及洪水风险。」
是次研究结果对气候适应、城市规划及灾害管理具直接参考价值。随着热带气旋引致的洪水风险向内陆扩展,有关方面应重新检视洪水风险区划、排水及防洪设计标准、土地利用规划,以及预警和紧急应变安排。团队提醒,未来防灾规划应同时考虑气候暖化与城市扩张带来的迭加效果,从而提升城市及社区应对极端天气的韧性。
这项研究已发表于国际权威期刊《自然通讯》(Nature Communications),并获研究资助局2023/24年度「主题研究计划」资助,旨在促进城市的永续发展。
***完***