科大研究发现大湾区城市化加剧高温与暴雨风险

近年来，香港屡次出现对社会运作带来显著影响的极端暴雨，包括2023年9月的“世纪暴雨”、2024年5月的特大暴雨，以及2025年8月初的连续黑色暴雨。相关天气不仅对市民日常出行及公共设施造成影响，也凸显沿海高密度城市应对极端天气的挑战。

由香港科技大学（科大）海洋科学系讲座教授兼系主任、香港与澳门海洋研究中心主任甘剑平教授领导的研究团队发现，这类强降雨并非仅由大尺度天气系统主导。作为粤港澳大湾区的重要城市之一，香港的天气正受到区内快速城市扩张及人为热排放的影响。研究显示，城市化过程改变地表性质及能量收支，并可通过加强局地大气环流及水汽输送，在夏季放大气温上升与降雨增强的效应，从而增加极端高温与强降雨出现的风险。

该研究题为《Warming and Wetting Induced by Urbanization and Anthropogenic Heat over a Fast-Developing Large River Delta》，剖析城市化及人为热排放如何共同影响区域天气与气候系统，已发表于国际期刊Journal of Applied Meteorology and Climatology，并获选为2026年3月美国气象学会（AMS）Science Preview的重点研究之一。研究以大湾区内地城市群为研究对象，该地区人口密集、地形复杂且受沿海环境影响显著，面临多重气候挑战，并对香港天气有直接影响。

作为大湾区核心的珠江三角洲（大湾区内九个主要地市所在地），是全球城市化速度最快的地区之一，人口超过六千万。过去二十年间，区内土地利用出现显著变化，大量农地及自然植被被不透水的城市地表所取代。研究显示，2001年至2019年间，农地、水体、裸地及森林／草地分别减少44.03%、8.05%、50.22%及0.43%，而建设用地则增加20.05%。这些剧烈的土地利用变化从根本上改变了区域的能量与水分平衡，进一步强化了城市热岛效应，并重塑了区域的降水格局。

甘剑平教授领导的研究团队亦发现，城市化可显著提升区域气温与降雨。城市地区气温较周边乡村高出超过1°C，而人为热排放可进一步令地表温度上升最多0.5°C。同时，随着水汽辐合增强及海陆环流加强，城市核心区及其下风区的降雨也明显增加。

甘教授表示：“城市化与人为热排放正在放大区域气候效应。这些局地因素不仅提高气温，还会增强大气环流，导致降雨更加频繁且强度更大。”

研究亦指出，大湾区的沿海地理环境在放大这些效应方面发挥关键作用。陆地、海洋与大气之间的相互作用形成一个反馈机制：城市地表储存热量，上升的暖空气从南海引入水汽，并通过增强对流产生更强降雨。

科大博士后研究员、论文第一作者赖文锋博士补充：“城市扩张增强区域大气的垂直运动，并将水汽输送至更高的大气层。尽管不透水地表降低了蒸发，但降雨反而有所增加。”

研究结果显示，随着城市化持续推进，夏季季风期间的热浪与洪涝风险将进一步加剧。通过区分土地利用变化与人为热排放的影响，本研究为理解超大型城市如何影响区域气候系统提供了新见解。研究团队强调，未来需在气候模式中更准确地表征城市化过程，以提升天气预报能力，并支持具备气候韧性的城市规划。