谭志勇教授(左)与杨宏峰教授(右)
自古以来,人类与地球所有物种都需要设法与地震、暴雨和热带气旋等自然灾害共存。但自工业革命起,现代人日常生活中的各种活动加剧气候变化,令自然灾害所造成的破坏越来越严重。《吐露·永续》走访两位中大地球与环境科学系学者,探讨人类与极端天气如何互相影响。
自然灾难 人间缘由
谭志勇与杨宏峰两位教授,一人研究天文气象,另一人钻研地震。他们的学术范畴虽然南辕北辙,但都分别指出人类活动正加剧自然灾害的影响。谭教授指出,市民的各种日常活动释放不少热能,令市区温度高于周边乡村地区,是为城市热岛效应。他解释:“如果我们离开城市群,通常会发现气温不会那么高。而城市周边的大气变暖令对流增加,带来更严重的暴雨。”
近年,谭教授聚焦研究粤港澳大湾区的热岛效应。大湾区总人口逾8600万,为全球最大都会区之一,教授于2024年一份共同发表的学术论文中,证实大湾区的暴雨与热岛效应息息相关。文章指出,区内工业活动非常密集,产生大量热能,令季候风风季以外发生暴雨的机率增加三倍。同时,城市周边海水亦会因热能而变暖,导致进入附近范围的热带气旋突然增强,这不但增加预测气旋走向的难度,其破坏力也显著提升。
当日最低气温在28°C或以上,就可称之为热夜。热岛效应令夜间气温长期居高不下,导致“热夜”频生。跟随谭教授研究的哲学硕士学生刘宗诚以热浪为毕业论文主题,他解释:“香港是沿海城市,在夏天季候风季节下湿度较高,导致汗液难以蒸发。”他又指,持续高温会损害正常生理机能,这对无家者尤其危险,因为他们长期身处户外,无法逃避酷热天气,导致有较高中暑风险。
谭志勇教授(左)与哲学硕士学生刘宗诚(右)研究大湾区的极端降水和热浪
人类活动,同样会引发地震。读者可能好奇:地震,不都是随机发生的吗?杨宏峰教授指出,人类的能源需求无意间带来地震风险。四川盆地不但地震频生,也是中国页岩天然气的主要出产地,教授与团队自2017年深入探讨两者之间的关联,发现开采天然气的过程原来也会引发地震。为开采岩层深处的天然气库,不少能源公司利用高压水柱将岩层凿开,此称为水力压裂技术。研究团队2020年发现,这个技术与地震有直接关系:注入的液体会润滑岩层,令地壳移动。
2025年初,杨教授的团队发表论文,指出2019年四川威远县发生的5.6级地震,其实在前一年已出现先兆。当地2015年开始勘探页岩气,至2018年10月,附近断层开始出现前震,此后震动持续并沿断层移动,最终于11个月后发生主震。大部份地震震源通常深达数十公里,但这次深度只得四公里,属极浅层地震,杨教授的论文指出其中一个成因是当地的水力压裂工程,证明工业等人类活动也会引发地震。
杨教授多年来致力研究地震,以及如何由人类活动引发
香港已经超过一百年未遭遇造成严重破坏的地震,不少市民可能因此松懈,觉得这种自然灾害在有生之年都不会发生。杨教授却认为需要居安思危,并以1918年汕头南澳岛大地震为例。这次地震为香港开埠以来唯一一次造成明显破坏的地震,当时香港天文台与圣若瑟书院都因震动而受损,市面更蔓延一片恐慌。“地震产生的原理告诉我们,香港附近将来仍会发生同等规模的地震。我们无法准确预测日子,但这只是时间问题。”
香港是沿海城市,也会受海啸威胁。虽然本港的地理位置有海湾遮挡,大部份情况下不会受西太平洋的海啸影响,但杨教授引述2022年的研究指出,马尼拉海沟若发生9级地震,触发的海啸会波及华南地区。“这个情境下的海啸可以引发至少几米高的巨浪,构成重大威胁。”
居安思危:为应对未来灾害作好准备
要应对自然灾害,香港市民需先有足够认识。杨教授近年致力搜集近断层数据,希望透过解构地震成因,提升公众认知。近断层数据为重要第一手资料,但地震学者往往缺乏这类资讯,无法准确分析断层的破裂时间与传播过程。但随着全球地震台网的拓展,教授团队逐渐突破难关,推进研究。2023年,土耳其南部发生7.8级地震,当地科学家与机构搜集的大量近断层数据,为教授提供分析素材。他说:“我们仿佛站在地震现场,能直接目睹整个过程,大大提升了研究的深度。”研究团队利用这些近断层数据,再配对当时的地震波形,识别出断层破裂传播过程,以及对地表的影响。教授指,他们的分析结果将有助各应急部门应对地震带来的破坏。
杨教授及团队分析了2023年土耳其地震的近断层数据,以深入理解地震如何产生
为针对热岛效应所引发的问题,谭志勇教授与刘宗诚都提出以预警系统应对台风、暴雨及热浪所构成的威胁。刘宗诚说:“香港天文台会发出暴雨警告,但疏水的工作就是渠务署负责。政府可以考虑建立按分区影响发出预警的系统。”他们建议仿效天文台的新界北部水浸特别报告,设立紧贴各区雨量的气象警告,提醒有水浸危险的地区采取预防措施。
刘宗诚亦提议改良现有预警系统应付热夜问题。天文台2023年推出“工作暑热警告”,他认为可以建立类似的“热夜警告”,夜间气温若超过28°C就发出,并为有需要人士提供地方避暑。他们期望这些措施能有助香港减轻气候变化带来的冲击与挑战。
归根究柢,三位学者一致认为,香港预防自然灾害的最终防线,在于好好教育普罗大众。杨教授明白,地震在香港相对罕见,社会未必意识到潜在风险,所以最大挑战在于令公众和政府正视这个问题。虽然本港在可见将来受到严重地震影响的机会较低,他深信提高市民警觉百利而无一害:“我们应投放资源深入了解潜在风险,以作更充分准备。”
他认为大学是防灾教育重要的一环,不但可以深入探讨如何预防自然灾害,亦可推动跨学科研究,提升公众意识,协助社会制定更合适的应对方案。这样既可以协助香港建设可持续发展未来,亦能抵御大自然的考验和应对人类所引致的危机。
徐跃羚
香港中文大学传讯及公共关系处编辑