科大研究發現大灣區城市化加劇高溫與暴雨風險

近年來，香港屢次出現對社會運作帶來顯著影響的極端暴雨，包括2023年九月的「世紀暴雨」、2024年五月的特大暴雨，以及2025年八月初的連場黑色暴雨。相關天氣不但對市民日常出行及公共設施造成影響，亦突顯沿海高密度城市應對極端天氣的挑戰。
 

由香港科技大學（科大）海洋科學系講座教授兼系主任、香港與澳門海洋研究中心主任甘劍平教授領導的研究團隊發現，這類強降雨並非僅由大尺度天氣系統主導。作為粵港澳大灣區的重要城市之一，香港的天氣正受到區內快速城市擴張及人為熱排放的影響。研究顯示，城市化過程改變地表性質及能量收支，並可透過加強局地大氣環流及水汽輸送，在夏季放大氣溫上升與降雨增強的效應，從而增加極端高溫與強降雨出現的風險。

該研究題為 《Warming and Wetting Induced by Urbanization and Anthropogenic Heat over a Fast-Developing Large River Delta》，剖析城市化及人為熱排放如何共同影響區域天氣與氣候系統，已發表於國際期刊Journal of Applied Meteorology and Climatology，並獲選為2026年3月美國氣象學會（AMS）Science Preview的重點研究之一。研究以大灣區內地城市群為研究對象，該地區人口密集、地形複雜且受沿海環境影響顯著，面臨多重氣候挑戰，並對香港天氣有直接影響。

作為大灣區核心的珠江三角洲（大灣區內九個主要地市所在地），是全球城市化速度最快的地區之一，人口超過六千萬。過去二十年間，區內土地利用出現顯著變化，大量農地及自然植被被不透水的城市地表所取代。研究顯示，2001年至2019年間，農地、水體、裸地及森林／草地分別減少44.03%、8.05%、50.22%及0.43%，而建設用地則增加20.05%。這些劇烈的土地利用變化從根本上改變了區域的能量與水分平衡，進一步強化了城市熱島效應，並重塑了區域的降水格局。

甘劍平教授領導的研究團隊亦發現，城市化可顯著提升區域氣溫與降雨。城市地區氣溫較周邊鄉村高出超過1°C，而人為熱排放可進一步令地表溫度上升最多0.5°C。同時，隨着水汽輻合增強及海陸環流加強，城市核心區及其下風區的降雨亦明顯增加。

甘教授表示：「城市化與人為熱排放正在放大區域氣候效應。這些局地因素不僅提高氣溫，還會增強大氣環流，導致降雨更加頻繁且強度更大。」
 

研究亦指出，大灣區的沿海地理環境在放大這些效應方面發揮關鍵作用。陸地、海洋與大氣之間的相互作用形成一個反饋機制：城市地表儲存熱量，上升的暖空氣從南海引入水汽，並透過增強對流產生更強降雨。
 

科大博士後研究員、論文第一作者賴文鋒博士補充：「城市擴張增強區域大氣的垂直運動，並將水汽輸送至更高的大氣層。儘管不透水地表降低了蒸發，但降雨反而有所增加。」

研究結果顯示，隨着城市化持續推進，夏季季候風期間的熱浪與洪澇風險將進一步加劇。透過區分土地利用變化與人為熱排放的影響，本研究為理解超大型城市如何影響區域氣候系統提供了新見解。研究團隊強調，未來需在氣候模式中更準確地表徵城市化過程，以提升天氣預報能力，並支持具氣候韌性的城市規劃。