AI导读:

随着全球气候变暖,香港极端天气频发,科研团队致力于提升滑坡预测技术精准度,力争将预警窗口延长至暴雨来临前6小时。同时,学科交叉融合成为高等教育发展热点,香港科技大学(广州)采用创新融合学科教育和科研模式。此外,面对美国政府对国际合作打压,香港应完善配套服务,吸引和承接回流人才。

2023年9月,香港历经极端“黑雨”天气,部分地区两小时内降雨量超过150毫米;2024年4月,广东北江流域受强降雨影响,出现接近百年一遇洪水。随着全球气候变暖,沿海城市正面临极端天气频发的挑战,海平面上升、强降水及山体滑坡等环境问题成为香港这一高楼林立、山地环绕的沿海城市的重大威胁。

香港科技大学、香港中文大学及香港大学研究团队预测,未来香港极端天气将更加频繁,极端高温和降雨将更加严重。预计2040~2049年,香港最高一小时雨量或可达230毫米,较2023年黑雨纪录增加超40%。

剧烈的气候变化导致极端天气和气候事件频发,强度增加。对于沿海城市,强降雨频率升高且分布不均,易引发山体滑坡等次生灾害。香港科技大学(广州)副校长吴宏伟指出,当前香港天文台暴雨预警系统仅能实现提前3小时的大范围预报。

香港地势陡峭,雨量充沛,历史上多次发生滑坡灾害。2008年6月,强降雨导致大屿山公路上方发生泥石流,机场往来市区陆路交通中断16小时。滑坡预测与防治是香港面临的重大挑战。吴宏伟团队正致力于提升预测技术精准度,力争将预警窗口延长至暴雨来临前6小时,并将暴雨范围预测精度提升至1平方公里量级。

国家科学技术部今年初批准15所实验室申请,包括吴宏伟和香港理工大学李向东教授负责的沿海城市气候韧性全国重点实验室,研究范围涵盖斜坡稳定性、海岸线防治等关键领域。

实验室中的土工离心机可模拟气候变化影响,是破解滑坡密码的关键。吴宏伟团队通过此设备建立“状态相关非饱和土本构关系及应用”,阐明传统设计方法误判边坡安全性的根源,确定柔度矩阵耦合参量,形成状态相关非饱和土力学理论体系。

该研究成果助力编写全球首部非饱和松散土边坡评估与设计指南,应用于中国香港、巴西、马来西亚等地,显著提升非饱和土边坡设计与治理水平,使香港滑坡风险显著下降,实现近10年零伤亡纪录。

吴宏伟当选第17届国际土力学及岩土工程学会主席,是该学会自1936年成立以来首位中国人主席。凭借“状态相关非饱和土本构关系及应用”,他荣获国家自然科学奖二等奖。

吴宏伟的生态岩土学是新兴交叉学科,综合土力学、岩石力学、生态学、植物学和大气学等多学科知识。学科交叉融合是高等教育发展热点,优化学科布局,打破壁垒,突出交叉融合和协同创新。

香港科技大学(广州)采用创新融合学科教育和科研模式,设立功能枢纽、信息枢纽、系统枢纽和社会枢纽,打破学科间壁垒,鼓励跨校跨机构跨学科合作。港科大(广州)实行双导师制,促进不同专业导师辅导学生。

吴宏伟团队致力于暴雨精准预测,力求将预测精度提高至一平方公里以内,为政府科学决策提供依据,保护民众生命财产安全。沿海城市气候韧性全国重点实验室研究范畴涵盖边坡、洪涝和海岸线问题,探索绿色材料应用。

交叉学科发展是必然趋势,港科大(广州)贯彻交叉理念,解决重大科学与工程问题。大湾区科研合作日益紧密,但仍需解决政策壁垒,如教师跨校区授课引发的政策问题。大湾区推出政策吸引人才交流,设立联合实验室,但建议加入“国际”元素。

面对美国政府对国际合作打压,吴宏伟指出,部分学者和学生因无法在美国正常科研而回流香港或内地。香港应完善配套服务,吸引和承接人才。与美国顶尖高校合作可聚焦学术科学领域,举办国际会议搭建交流平台。

(文章来源:21世纪经济报道)