城大AI模型預測南極冰蓋本世紀持續消融 2100年前海平面恐升25.4厘米

香港文匯報訊（記者 莫楠）聯合國環境規劃署（UNEP）早前指出，全球氣溫升幅預計將在數年內突破《巴黎協定》訂立的攝氏1.5度門檻，加劇生態系統、冰川及低窪沿海城市面臨的壓力。香港城市大學領導的國際研究團隊，運用結合物理知識的人工智能（AI）模型，發現即使全球暖化控制攝氏1.5度目標內，南極冰蓋本世紀仍將持續融化，可能在2100年前令全球海平面上升達25.4厘米，但減少溫室氣體排放可顯著降低消融程度，為預測海平面上升提供更清晰科學依據，突顯迅速減排和綠色能源轉型的重要性。研究已於國際學術期刊《自然－地球科學》發表。

海平面上升是氣候變化最明顯影響之一，對全球低窪沿海城市構成威脅。南極冰蓋是預測未來海平面上升的關鍵，面積超過1,400萬平方公里，比中國和印度總面積還要大，蘊藏淡水足以令全球平均海平面上升58米。惟科學家多年來難以準確預測南極冰蓋變化，因涉及多個相互影響因素，包括人類溫室氣體排放量、大氣層、海洋及海冰變化、冰架底部融化，以及冰蓋在基岩上滑動等，每個環節相互影響，形成「級聯不確定性」，令最終預測差異不斷擴大。

由城大能源及環境學院助理教授林玉成領導的研究團隊，利用國際科研多年累積的大量模擬數據訓練AI模型，可在不足一秒內完成原需數天的海平面上升預測，讓團隊得以測試數以百萬計的物理條件組合，並與近期衛星觀測數據比較，篩選出與實際觀測相符的結果，從而更準確預測南極冰蓋未來變化。

研究結果顯示，在溫室氣體高排放情景下，南極周邊海洋迅速變暖，可能引發一連串相互加劇的變化：較暖海水從下方融化冰架，使冰架變薄；冰蓋在基岩上滑動速度隨之加快；原本阻擋冰蓋向海洋流動的冰架亦可能破裂，失去「剎車」作用，令更多冰流入海洋。這些變化相互作用，可能令南極冰蓋在2100年前單獨造成全球海平面上升達25.4厘米，足以永久淹沒超過1,000萬人的家園。林玉成強調，必須轉型能源系統，盡可能減少每一分排放，而且必須迅速行動。

新AI模型亦助團隊從超過20項模型設定中，識別影響南極冰蓋未來變化的關鍵因素。研究發現，當中三項尤其重要，包括大型冰架受海洋變暖影響的程度、冰蓋在下方基岩上的滑動情況，以及南極周邊海洋和大氣的暖化程度。

團隊強調目前模擬尚未涵蓋若干物理過程，包括冰蓋、海洋、大氣層與固體地球之間的相互影響、冰體受損及破裂機制，以及冰蓋下方河流和湖泊隨時間的變化。由於AI模型只能從現有模擬中學習，這些尚未納入的物理過程可能顯著改變科學家對南極未來變化的理解，並影響沿海社區是否有足夠時間適應海平面上升。研究並非對南極未來變化的最終定論，而是提供更快速方法，協助科學家釐清影響南極冰蓋未來變化的關鍵因素。

城大能源及環境學院院長兼講座教授Benjamin Horton表示，南極已不再是遙遠的問題，研究顯示即使大幅減排，南極冰蓋仍很可能無法避免在本世紀持續消融。然而，消融程度仍取決於人類今天的行動，每一分排放的減少都有助降低全球沿海地區長遠面對的威脅。研究將極為複雜的南極冰蓋預測轉化為更清晰資訊，亦為沿海地區決策提供參考。