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理大研究揭北極野火頻生積雪期銳減18天 牽連全球生態及氣候

社會事

理大研究揭北極野火頻生積雪期銳減18天 牽連全球生態及氣候
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理大研究揭北極野火頻生積雪期銳減18天 牽連全球生態及氣候

2026年01月08日 18:33 最後更新:18:33

香港理工大學研究團隊完成針對北極地區的全面量化評估,發現近年頻繁發生季節性大規模野火會令積雪形成延遲最少五天,並估算未來北極積雪期將縮短約18天,牽連全球生態環境。

研究團隊綜合了北極地區的衛星觀測數據,並開發基於先進機器學習演算法XGBoost的人工智能模型。

研究團隊綜合了北極地區的衛星觀測數據,並開發基於先進機器學習演算法XGBoost的人工智能模型。

理大表示,在聯合國「冰凍圈科學行動十年」背景下,理大研究不僅凸顯應對氣候變化的緊迫性,更為全球氣候適應策略提供關鍵科學參考。

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研究團隊綜合了北極地區的衛星觀測數據,並開發基於先進機器學習演算法XGBoost的人工智能模型。

研究團隊綜合了北極地區的衛星觀測數據,並開發基於先進機器學習演算法XGBoost的人工智能模型。

衛星觀測數據顯示,隨着北極火災面積增加,積雪持續時間明顯縮短。

衛星觀測數據顯示,隨着北極火災面積增加,積雪持續時間明顯縮短。

研究指出,野火會改變北極地區的地表性質,進而縮短區域積雪時間,而積雪減少又會影響地表的能量平衡,並延長土地暴露,導致地表變熱和乾燥,導致野火頻生且規模擴大,形成惡性循環。

研究指出,野火會改變北極地區的地表性質,進而縮短區域積雪時間,而積雪減少又會影響地表的能量平衡,並延長土地暴露,導致地表變熱和乾燥,導致野火頻生且規模擴大,形成惡性循環。

王碩(右)帶領的研究團隊最近完成了針對北極地區的全面量化評估,發現頻繁發生季節性大規模野火會令積雪形成顯著延遲,積雪持續時間縮短,牽連全球生態環境。

王碩(右)帶領的研究團隊最近完成了針對北極地區的全面量化評估,發現頻繁發生季節性大規模野火會令積雪形成顯著延遲,積雪持續時間縮短,牽連全球生態環境。

理大指,北極積雪在地球氣候系統中扮演至關重要的角色,不僅能將太陽輻射反射回太空,降低地表溫度,其融雪更是重要淡水來源,在維持地球能量平衡、水文循環及氣候規律上發揮着關鍵作用。積雪形成延後或提早融化等異常,會導致暖化加劇,並影響北極以外地區的水資源供應與森林生態碳儲存能力,進而破壞地球生態系統及生物多樣性。

該研究由理大土地測量及地理資訊學系副教授、土地及空間研究院核心成員及沿海城市氣候韌性全國重點實驗室成員王碩帶領,並與美國加州大學爾灣分校及哥倫比亞大學的學者合作開展,研究結果已刊登於國際期刊《自然氣候變化》。

衛星觀測數據顯示,隨着北極火災面積增加,積雪持續時間明顯縮短。

衛星觀測數據顯示,隨着北極火災面積增加,積雪持續時間明顯縮短。

王碩闡釋:「氣候暖化正促使北極野火日益頻繁,規模更一再擴大,強度亦有所增強。2023年加拿大經歷了破紀錄的野火,火場總面積超過4,500萬英畝,約為過去40年年均火場面積的十倍。我們的研究旨在量化野火與積雪形成及持續時間之間的關聯機制,深化陸地與大氣層在氣候變化下相互作用的理解。」

研究團隊綜合了1982年至2018年間北極地區的衛星觀測數據,包括火災面積和積雪起始與結束日,並開發基於先進機器學習演算法XGBoost的人工智能模型,納入火災前、火災期間及火災後的一系列氣候因素(如反照率、地表溫度、氣溫等),以及火災地理位置等,評估各項因素對積雪的影響。

研究指出,野火會改變北極地區的地表性質,進而縮短區域積雪時間,而積雪減少又會影響地表的能量平衡,並延長土地暴露,導致地表變熱和乾燥,導致野火頻生且規模擴大,形成惡性循環。

研究指出,野火會改變北極地區的地表性質,進而縮短區域積雪時間,而積雪減少又會影響地表的能量平衡,並延長土地暴露,導致地表變熱和乾燥,導致野火頻生且規模擴大,形成惡性循環。

衛星觀測數據顯示,隨着北極火災面積增加,積雪持續時間明顯縮短,其中2001年至2018年間,年均積雪持續期僅205天,較1982年至2000年間減少了10天。團隊進一步利用CMIP6氣候預測模型,模擬北極野火與積雪因應未來不同排放情境的變化,發現在高排放情境(SSP5-8.5)下,北極年均火場面積到2100年或會擴大2.6倍,而積雪持續期將縮減至約130天,較1950年至2014年的歷史平均值短約18天。

此外,研究亦發現大規模野火會顯著延緩積雪形成。團隊通過區域性影響分析確定,大規模野火發生後的首年,積雪起始日較火災前三年的平均值延後超過五天,而火災燒毀面積越大,延後日數便會越長。

團隊分析背後的物理機制在於火災過後地表會形成及殘留黑炭,導致地表反照率下降,地表吸收的太陽輻射量增加。這些額外能量會同時使地表溫度與近地面氣溫上升,抑制降雪累積,最終令積雪延遲形成。

王碩(右)帶領的研究團隊最近完成了針對北極地區的全面量化評估,發現頻繁發生季節性大規模野火會令積雪形成顯著延遲,積雪持續時間縮短,牽連全球生態環境。

王碩(右)帶領的研究團隊最近完成了針對北極地區的全面量化評估,發現頻繁發生季節性大規模野火會令積雪形成顯著延遲,積雪持續時間縮短,牽連全球生態環境。

王碩補充:「野火會改變北極地區的地表性質,進而縮短區域積雪時間,而積雪減少又會影響地表的能量平衡,並延長土地暴露,導致地表變熱和乾燥,為火季提早到來及大面積蔓延提供有利條件。這種連鎖性的回饋循環,反映了北極生態系統在面對氣候變化的脆弱。」

研究團隊期望,研究成果不僅能為預測北極未來的水文循環與氣候動態提供有力依據,同時也為評估生態系統韌性及制定有效的氣候適應策略提供科學指引,以助減緩氣候變化所帶來的連鎖衝擊。

陝西,是華夏文明的千年沃土,是中國革命的紅色搖籃,亦是今日科技創新的烽火台。為深化青年對國家的認識,香港理工大學(理大)於5月23日至29日,舉辦首屆愛國主義教育研習營,組織師生赴西安、延安進行7天研習考察。

師生走訪楊家嶺革命舊址、寶塔山、魯迅藝術文學院舊址等地,在追尋歷史脈絡的同時,通過親身體驗與交流,共同探尋「我們從何而來」與「未來應向何處去」的答案。

香港理工大學舉辦首屆愛國主義教育研習營,校董會主席林大輝博士和副校長(教學)曹建農教授,帶領近50位師生赴西安、延安進行7天研習考察。理大供圖

香港理工大學舉辦首屆愛國主義教育研習營,校董會主席林大輝博士和副校長(教學)曹建農教授,帶領近50位師生赴西安、延安進行7天研習考察。理大供圖

黃帝陵前尋根 明確「我們從何而來」

理大醫療科技及資訊學系三年級生施采瑤坦言,以往到內地多為旅遊觀光,以品嚐美食、探訪名店為主,鮮有機會追溯民族的起源。而「我們從何而來」這個問題,在她於黃帝陵祭祖、手持清香時,找到了答案。

她描述,當時聽著導遊講述華夏文明的源流,對「根」的體認變得無比強烈,這不僅是理性的認知,更是深刻的情感觸動,「我首次真切地感受到,自己與這片古老的土地是血脈相連的。」

研習團走訪黃帝陵,參與莊嚴祭祖儀式,溯源中華五千年文明根脈。理大供圖

研習團走訪黃帝陵,參與莊嚴祭祖儀式,溯源中華五千年文明根脈。理大供圖

實境演出感悟長征精神

理大航空及民航工程學系三年級生鄧天恩亦表示,過去對延安的認識僅停留在歷史課本。直至觀看《再回延安》實境演出,她才真正身歷其境地感受到當年紅軍的艱辛歷程。

演出中,一名年輕戰士在風雪中跌倒,身旁戰友毫不猶豫伸手攙扶,眾人相依前行的場景,讓她深受觸動,「唯有親眼看見,才體會到前行者與常人一樣,會恐懼、會疲憊。」但正因他們懷着堅定的信念,才能在絕境中持續前行。她強調,「何以能夠堅持」遠比「走了多遠」更震撼人心。

鄧天恩(右二)表示觀看《再回延安》實境演出,能身歷其境地感受當年紅軍的艱辛歷程。理大供圖

鄧天恩(右二)表示觀看《再回延安》實境演出,能身歷其境地感受當年紅軍的艱辛歷程。理大供圖

長征精神啟示香港青年積極建設國家

鄧天恩指出,長征精神對當代香港青年具有深遠的啟示意義。她觀察到,身邊許多同齡人常因學業競爭與就業前景感到焦慮,甚至懷疑努力的價值。她認為,面對壓力時,與其糾結困難有多大,不如反思自身目標與信念的份量。「當我們理解到,今日的努力是為了超越自我、服務社會、貢獻國家,這種內生的使命感,將比任何外在激勵都更有力量。」

施采瑤亦建議,香港青年具備熟悉國際規則、了解內地發展的雙重優勢,不應只滿足於做旁觀者或受益者,而應成為連接內地與世界的橋樑,成為國家發展的實際貢獻者。

學生到訪秦始皇帝陵博物院、西安城牆等歷史文化地標,親身感受華夏文明的深厚底蘊。 理大供圖

學生到訪秦始皇帝陵博物院、西安城牆等歷史文化地標,親身感受華夏文明的深厚底蘊。 理大供圖

立足崗位實踐「有價值」的人生

從當年的艱苦歲月,到如今國產C919翱翔天際、原研創新藥屢屢突破,這條從無到有的奮進之路,凝聚著一代代人的堅持與犧牲,而此行亦讓兩位同學找到了清晰的就業方向。

參觀西安交通大學西遷博物館後,鄧天恩表示,儘管當年條件艱苦,但無論是戰士、醫生還是文藝工作者都立足崗位以實際行動作出貢獻。過去她認為只有從事飛機設計或前沿研發才算「有貢獻」、「有價值」。然而,在長征歲月裡,並非人人皆是開路先鋒。每一位在後方確保隊伍前行的支援者,同樣不可或缺。她願成為航空事業中的「守護者」,在國家發展的新征程上,以專業與責任護衛每一架飛機的安全起降。

研習團參觀秦創原.陝西科技創新平台。理大供圖

研習團參觀秦創原.陝西科技創新平台。理大供圖

哪裡有事業,哪裡有愛,哪裡就是家

施采瑤坦言,以往選擇醫療影像專業時,多考慮工作穩定;但了解到前輩心懷「哪裡有事業,哪裡有愛,哪裡就是家」的信念、攜家帶口紮根西部時,她如當頭棒喝,開始思考自己如何為國家作出貢獻。

她表示,原本計劃把獎學金用於赴英國或歐洲實習,但陝西之行後,她決定前往北京協和醫院、北京大學國際醫院等地,進行前沿醫療影像研究與實習,「未來視野將不局限於香港,要更多走入大灣區、走向國家更廣闊的舞台,實現學以致用。」

理大校董會主席林大輝博士,寄語學生畢業後在發展個人事業的同時,要融入國家發展大局。理大供圖

理大校董會主席林大輝博士,寄語學生畢業後在發展個人事業的同時,要融入國家發展大局。理大供圖

一趟旅程重塑人生

理大一直堅持以立德樹人、愛國育才為核心,是香港首間將《中國歷史與文化》列為全體本科生必修課程的大學,亦成立中國歷史與文化研究中心,深耕中華文化教學與研究。

作為研習營首屆參與者,鄧天恩感謝理大與西安交大的精心安排,並希望未來能有更多同學獲得類似的交流機會。她建議,未來的研習活動可加強兩地學生互動,增加與專業相關的實踐體驗。

施采瑤亦鼓勵香港青年多留意相關交流機會,「這不只是了解歷史,更是擴展人脈、認識新事物的機會。」

施采瑤建議,未來的研習活動可加強兩地學生互動。理大供圖

施采瑤建議,未來的研習活動可加強兩地學生互動。理大供圖

林大輝博士強調:「『愛國』是我們作為中國人應有的責任、態度、義務和使命,是理所當然的事情。但『愛國』不能空談,也不能只留在情感上的表達。『愛國』是要參與、要行動、要投入,也要肯奉獻、肯付出、肯犧牲。」他並寄語同學返港後,向身邊親友和同學分享此行見聞,講好中國故事、香港故事、理大故事和西安交通大學故事。

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