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雲層與城市結構如何
大幅減少城市陽光
港大研究
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團隊綜合一系列遙感數據和過程為本的模型，涵蓋城市化區域、雲層觀測、城市結構參數和氣候條件，為城市環境構建了數字攣生模型，用於評估 2020 年全美國 1,353 個城市的日照狀態。
陽光影響着人類的心理健康和維生素 D 的攝取，陽光不足，可能引發心血管疾病、代謝綜合症、精神疾病等。一個地區每年能夠接收到的最大日光量，即基準的理想日光，大約是 4,460 小時，然而 － 以香港為例，局部區域日光減少程度高達 90%。自 1970 年代以來高樓大廈的擴展導致了此一嚴重問題。
香港大學（港大）開發了一個評估城市日照時間的框架，並揭示雲層和建築如何令城市的陽光大幅減少。研究成果已於《自然 － 城市》（Nature Cities） 期刊發表。
雲層因素減少太陽光照達 55%
團隊表示，過往的研究忽略了城市建築與雲層如何共同減少陽光照射。團隊綜合一系列遙感數據和過程為本的模型，涵蓋城市化區域、雲層觀測、城市結構參數和氣候條件，為城市環境構建了數字攣生模型，用於評估 2020 年全美國 1,353 個城市的日照狀態。
研究結果顯示，雲層因素減少了 55% 的日照時間，相當於損失了 102 天的陽光，而城市建築則導致每年額外減少約 19 天的陽光。美國東北部（如緬因州和紐約州）和西北部（如華盛頓州）尤其受雲層覆蓋影響，年度日照時間從 4,460 小時降至 1,500 小時。此外，城市建築的遮光影響也呈現了明顯的地理差異，情況在沿海城市更為嚴重。
三維城市中的陽光：使用雲層覆蓋和三維數據顯示日期、地點、天氣和城市結構如何影響日照
2020 年 1,353 個美國城市的年度日照圖：
a. 日長：從日出到日落的總時長；
b. 自然日光：日長中的實際日照（考慮到雲層覆蓋的因素）；
c. 城市日光：城市化地區在日長中的實際日照；
d. 城市日光的減少：自然日光與城市日光之差
項目首席研究員、港大園境建築學部助理教授陳斌博士表示：「這項研究源於我們 2023 年在《自然》（Nature）期刊上發表、利用數字攣生模型優化城市遮蔭的文章。該項研究旨在探討自然與城市建築之間的相互作用，如何限制陽光攝取。」
陳斌博士總結今次研究的兩大貢獻：「首先，研究團隊開發的概念模型，考慮了多種因素，包括緯度、雲層、季節變化和城市建築對日照時間的影響，這對於日後進一步研究、捕捉地理、氣候和結構元素如何在高密度城市複雜地交互、影響陽光的攝取，至為重要。另一關鍵見解是，這些因素的累積導致每年減少 2,896 小時、約等於 121 天的陽光。」他指出，研究結果顯示陽光的損失可能會加劇，城市規劃必須採取綜合方法以確保足夠的陽光。
陽光減少可能加劇碳排放
香港大學金融系講座教授、協理副校長林晨教授表示，陽光減少可能會加劇能源需求並增加碳排放，尤其在寒冷地區和季節。
香港大學地理系與地球科學系全球可持續發展講座教授、香港大學副校長（學術發展）宮鵬教授表示：「這項研究強調陽光對城市居民的健康有着相當重要的意義。實證數據顯示了自然和城市因素對日照的重大影響，並且存在明顯的地理差異。跨學科合作對於建立一個全面的成本效益框架至關重要，可從而優化城市結構的設計策略，以取得最大的整體效益。」他表示，香港大學積極參與科研與實踐，並已成立城市系統研究院（USI）和氣候及碳中和研究院（ICCN）兩間研究中心，以支持實現聯合國定下的可持續發展目標。
研究團隊
這項研究由香港大學建築學院園境建築學部未來城市與可持續環境（FUSE）實驗室主任陳斌博士領導。合作團隊包括香港大學 FUSE 實驗室研究助理教授吳勝標博士；香港大學房地產及建設系安佳夫教授；香港大學經管學院林晨教授；以及香港大學地理系、地球科學系與城市系統研究院宮鵬教授。
研究獲得香港大學 HKU-100 學者基金、戰略跨學科研究計劃種子基金、香港研究資助局傑出青年學者計劃、優配研究金和主題研究計劃、國家重點研發計劃、國家自然科學基金青年科學基金、裘槎基金會、以及香港大學教授創業基金的支持。
來源：香港大學
港大研究
雲層與城市結構如何大幅減少城市陽光
