譚志勇教授(左)與楊宏峰教授(右)
自古以來,人類與地球所有物種都需要設法與地震、暴雨和熱帶氣旋等自然災害共存。但自工業革命起,現代人日常生活中的各種活動加劇氣候變化,令自然災害所造成的破壞越來越嚴重。《吐露·永續》走訪兩位中大地球與環境科學系學者,探討人類與極端天氣如何互相影響。
自然災難 人間緣由
譚志勇與楊宏峰兩位教授,一人研究天文氣象,另一人鑽研地震。他們的學術範疇雖然南轅北轍,但都分別指出人類活動正加劇自然災害的影響。譚教授指出,市民的各種日常活動釋放不少熱能,令市區温度高於周邊鄉村地區,是為城市熱島效應。他解釋:「如果我們離開城市群,通常會發現氣温不會那麼高。而城市周邊的大氣變暖令對流增加,帶來更嚴重的暴雨。」
近年,譚教授聚焦研究粵港澳大灣區的熱島效應。大灣區總人口逾8600萬,為全球最大都會區之一,教授於2024年一份共同發表的學術論文中,證實大灣區的暴雨與熱島效應息息相關。文章指出,區內工業活動非常密集,產生大量熱能,令季候風風季以外發生暴雨的機率增加三倍。同時,城市周邊海水亦會因熱能而變暖,導致進入附近範圍的熱帶氣旋突然增強,這不但增加預測氣旋走向的難度,其破壞力也顯著提升。
當日最低氣温在28°C或以上,就可稱之為熱夜。熱島效應令夜間氣温長期居高不下,導致「熱夜」頻生。跟隨譚教授研究的哲學碩士學生劉宗誠以熱浪為畢業論文主題,他解釋:「香港是沿海城市,在夏天季候風季節下濕度較高,導致汗液難以蒸發。」他又指,持續高温會損害正常生理機能,這對無家者尤其危險,因為他們長期身處戶外,無法逃避酷熱天氣,導致有較高中暑風險。
譚志勇教授(左)與哲學碩士學生劉宗誠(右)研究大灣區的極端降水和熱浪
人類活動,同樣會引發地震。讀者可能好奇:地震,不都是隨機發生的嗎?楊宏峰教授指出,人類的能源需求無意間帶來地震風險。四川盆地不但地震頻生,也是中國頁岩天然氣的主要出產地,教授與團隊自2017年深入探討兩者之間的關聯,發現開採天然氣的過程原來也會引發地震。為開採岩層深處的天然氣庫,不少能源公司利用高壓水柱將岩層鑿開,此稱為水力壓裂技術。研究團隊2020年發現,這個技術與地震有直接關係:注入的液體會潤滑岩層,令地殼移動。
2025年初,楊教授的團隊發表論文,指出2019年四川威遠縣發生的5.6級地震,其實在前一年已出現先兆。當地2015年開始勘探頁岩氣,至2018年10月,附近斷層開始出現前震,此後震動持續並沿斷層移動,最終於11個月後發生主震。大部份地震震源通常深達數十公里,但這次深度只得四公里,屬極淺層地震,楊教授的論文指出其中一個成因是當地的水力壓裂工程,證明工業等人類活動也會引發地震。
楊教授多年來致力研究地震,以及如何由人類活動引發
香港已經超過一百年未遭遇造成嚴重破壞的地震,不少市民可能因此鬆懈,覺得這種自然災害在有生之年都不會發生。楊教授卻認為需要居安思危,並以1918年汕頭南澳島大地震為例。這次地震為香港開埠以來唯一一次造成明顯破壞的地震,當時香港天文台與聖若瑟書院都因震動而受損,市面更蔓延一片恐慌。「地震產生的原理告訴我們,香港附近將來仍會發生同等規模的地震。我們無法準確預測日子,但這只是時間問題。」
香港是沿海城市,也會受海嘯威脅。雖然本港的地理位置有海灣遮擋,大部份情況下不會受西太平洋的海嘯影響,但楊教授引述2022年的研究指出,馬尼拉海溝若發生9級地震,觸發的海嘯會波及華南地區。「這個情境下的海嘯可以引發至少幾米高的巨浪,構成重大威脅。」
居安思危:為應對未來災害作好準備
要應對自然災害,香港市民需先有足夠認識。楊教授近年致力搜集近斷層數據,希望透過解構地震成因,提升公眾認知。近斷層數據為重要第一手資料,但地震學者往往缺乏這類資訊,無法準確分析斷層的破裂時間與傳播過程。但隨着全球地震台網的拓展,教授團隊逐漸突破難關,推進研究。2023年,土耳其南部發生7.8級地震,當地科學家與機構蒐集的大量近斷層數據,為教授提供分析素材。他說:「我們彷彿站在地震現場,能直接目睹整個過程,大大提升了研究的深度。」研究團隊利用這些近斷層數據,再配對當時的地震波形,識別出斷層破裂傳播過程,以及對地表的影響。教授指,他們的分析結果將有助各應急部門應對地震帶來的破壞。
楊教授及團隊分析了2023年土耳其地震的近斷層數據,以深入理解地震如何產生
為針對熱島效應所引發的問題,譚志勇教授與劉宗誠都提出以預警系統應對颱風、暴雨及熱浪所構成的威脅。劉宗誠說:「香港天文台會發出暴雨警告,但疏水的工作就是渠務署負責。政府可以考慮建立按分區影響發出預警的系統。」他們建議仿效天文台的新界北部水浸特別報告,設立緊貼各區雨量的氣象警告,提醒有水浸危險的地區採取預防措施。
劉宗誠亦提議改良現有預警系統應付熱夜問題。天文台2023年推出「工作暑熱警告」,他認為可以建立類似的「熱夜警告」,夜間氣温若超過28°C就發出,並為有需要人士提供地方避暑。他們期望這些措施能有助香港減輕氣候變化帶來的衝擊與挑戰。
歸根究柢,三位學者一致認為,香港預防自然災害的最終防線,在於好好教育普羅大眾。楊教授明白,地震在香港相對罕見,社會未必意識到潛在風險,所以最大挑戰在於令公眾和政府正視這個問題。雖然本港在可見將來受到嚴重地震影響的機會較低,他深信提高市民警覺百利而無一害:「我們應投放資源深入瞭解潛在風險,以作更充分準備。」
他認為大學是防災教育重要的一環,不但可以深入探討如何預防自然災害,亦可推動跨學科研究,提升公眾意識,協助社會制定更合適的應對方案。這樣既可以協助香港建設可持續發展未來,亦能抵禦大自然的考驗和應對人類所引致的危機。
徐躍羚
香港中文大學傳訊及公共關係處編輯