理大研究揭示北极野火频生酿积雪期锐减18天 波及全球生态及气候

由理大土地测量及地理资讯学系副教授、土地及空间研究院核心成员及沿海城市气候韧性全国重点实验室成员王硕（右）带领的研究团队最近完成了针对北极地区的全面量化评估，发现频繁发生季节性大规模野火会令积雪形成显著延迟，积雪持续时间缩短，牵连全球生态环境。

全球暖化下，北极野火与积雪异常的相互影响一直备受关注。香港理工大学（理大）研究团队最近完成针对北极地区的全面量化评估，发现近年频繁发生季节性大规模野火会令积雪形成延迟最少5天，并估算未来北极积雪期将缩短约18天，牵连全球生态环境。在联合国“冰冻圈科学行动十年”背景下，理大研究不仅凸显应对气候变化的紧迫性，更为全球气候适应策略提供关键科学参考。

北极积雪在地球气候系统中扮演至关重要的角色，不仅能将太阳辐射反射回太空，降低地表温度，其融雪更是重要淡水来源，在维持地球能量平衡、水文循环及气候规律上发挥着关键作用。积雪形成延后或提早融化等异常，会导致暖化加剧，并影响北极以外地区的水资源供应与森林生态碳储存能力，进而破坏地球生态系统及生物多样性。

该研究由理大土地测量及地理资讯学系副教授、土地及空间研究院核心成员及沿海城市气候韧性全国重点实验室成员王硕带领，并与美国加州大学尔湾分校及哥伦比亚大学的学者合作开展，研究结果已刊登于国际期刊《自然气候变化》。

研究团队综合了1982年至2018年间北极地区的卫星观测数据，包括火灾面积和积雪起始与结束日，并开发基于先进机器学习演算法XGBoost的人工智能模型，纳入火灾前、火灾期间及火灾后的一系列气候因素（如反照率、地表温度、气温等），以及火灾地理位置等，评估各项因素对积雪的影响。

卫星观测数据显示，随着北极火灾面积增加，积雪持续时间明显缩短，其中2001年至2018年间，年均积雪持续期仅205天，较1982年至2000年间减少了10天。团队进一步利用CMIP6气候预测模型，模拟北极野火与积雪因应未来不同排放情境的变化，发现在高排放情境（SSP5－8.5）下，北极年均火场面积到2100年或会扩大2.6倍，而积雪持续期将缩减至约130天，较1950年至2014年的历史平均值短约18天。

此外，研究亦发现大规模野火会显著延缓积雪形成。团队通过区域性影响分析确定，大规模野火发生后的首年，积雪起始日较火灾前三年的平均值延后超过五天，而火灾烧毁面积越大，延后日数便会越长。

团队分析背后的物理机制在于火灾过后地表会形成及残留黑炭，导致地表反照率下降，地表吸收的太阳辐射量增加。这些额外能量会同时使地表温度与近地面气温上升，抑制降雪累积，最终令积雪延迟形成。

研究团队期望，研究成果不仅能为预测北极未来的水文循环与气候动态提供有力依据，同时也为评估生态系统韧性及制定有效的气候适应策略提供科学指引，以助减缓气候变化所带来的连锁冲击。