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理大研究發現氣候變化下 中國南方易發生更快形成的驟旱

2022年4月20日

科研與創新發展 土地測量及地理資訊學系

理大土地測量及地理資訊學系助理教授王碩博士(左)和博士生慶亞敏女士等人的研究發現,驟旱形成的速度有加快的趨勢。

王碩博士團隊發現,土壤水分枯竭和大氣乾旱較多同時出現的地區(虛線標示區域),更容易觸發土壤濕度急劇下降,形成驟旱多發。這種情況在潮濕和半濕地區尤甚。


普遍認為,相對於極端乾旱天氣,香港和其他中國南方地區較常受颱風、暴雨及洪澇災害的影響。不過,香港理工大學(理大)的最新研究卻顯示,為人忽略的驟旱風險正日益增加。研究亦發現,在氣候變化的影響下,驟旱現象在中國南方及世界多個地區形成的速度有加快的趨勢。

剛在《自然·通訊》發表的理大研究發現,長三角至海南省一帶的中國東南區域,面對快速乾旱的風險較高。普通旱情需時五至六個月甚至更長的時間醞釀,始達到最大的強度。但在2000年至2020年期間,五日之內形成的驟旱,佔同期 所有驟旱的比例上升達18.67%。

帶領研究的理大土地測量及地理資訊學系助理教授王碩博士說,驟旱的特點是迅速在一個月之內形成,而且土壤的水分枯竭得很快,意味著早期預警的指標較少,影響對抗旱情的準備工作,甚至令農作物和社會承受較普通旱情更為嚴重的打擊。

他說:「驟旱形成時,通常伴隨氣溫較平均溫度高及降雨不足,從而引發例如驟旱和熱浪同時出現的複合極端氣候現象。由於城市往往有較明顯的熱島效應,驟旱對香港等城市化地區,或會造成更嚴重的威脅。」

這項深度研究旨在解釋兩個科學命題——驟旱的演變速度及其驅動機制。研究團隊綜觀全球過去21年曾出現的驟旱,綜合發展時間尺度以及迅速發展的成因,讓政策當局和受影響人士更了解驟旱的風險,並推動驟旱預報和預警系統的創新研發。

根據人造衛星對土壤水分監測,在過去21年間,全球出現過的驟旱事件之中,多組數據分析顯示有大約33.64–46.18%在5天內形成;佔同期所有驟旱事件比例,上升了3.23–19.03%。結果顯示在世界大部分地區,驟旱雖然不是發生得更頻繁,卻是在更短時間形成。

此類惡劣氣候現象多發生在潮濕和半濕潤地區,包括東南亞、東亞、亞馬遜盆地、北美東部和南美南部。因高溫、少雨和高水汽壓差導致的大氣乾旱情況,容易引發驟旱。

王博士解釋:「大氣乾旱為驟旱的發生創造了完美的條件,而土壤水分枯竭和大氣乾旱的共同影響進一步加劇了驟旱的快速發生。換言之,土壤水分下降伴隨着飽和水汽壓差增大,並通過陸—氣反饋加速了土壤濕度下降。因此,陸—氣相互作用強烈的中國東南區域較容易發生驟旱。」

與傳統的、緩慢發展的旱情相比,驟旱隨着土壤水分快速消耗而演變,可能導致生態系統和農業系統的失衡。2012年夏季出現的驟旱,就對美國中部的玉米農作物做成估計約357億美元損失。

他提出:「各地政府和公眾應在常見的極端氣候現象之外,意識到日益增加的驟旱風險,並採取措施應對氣候變化引發的新型天災。同時有必要改良傳統旱災監察系統和指標,及時掌握急劇演變的驟旱情況。」

***完***

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何孟志

理大傳訊及公共事務高級經理

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