源途有你｜源栢梁专栏

极端热浪席卷欧洲多国，在6月下旬，根据欧洲死亡率监测网络（EuroMOMO）资料，短短一周内便造成逾万宗“超额死亡”案例，受影响国家包括西班牙、英国、法国及中东欧等地。本港对当地高温成因亦有不少讨论，普遍估计多归咎于气候变化等现象，亦有些深入少许解释此乃“热穹顶”（Heat Dome）所带来热空气笼罩现象，但并没有详细说明为何这些热空气会蔓延及被锁在欧洲大陆。笔者在下文尝试以工程热力学及工程流体力学去解释这极端天气的出现。

认识“哈德莱环流”

一般而言，大气可视为可压缩流体，我们可以透过热传递、流体输送和绝热压缩等基础工程概念去理解大气中的各种变化。不过，大家先要分清楚“热带”（Tropics）和“副热带”（Subtropics）的区别，再了解副热带的高压系统，从而明白欧洲热浪的形成。

“热带”是以赤道为中心向南北延伸的气候带，赤道 (0°) 至纬度20°之间的范围，属于典型热带核心区，该区成形因为整天有阳光直射，空气受热后与蒸发的水气对流上升，热空气在高空冷却凝结形成云雨，因此雨量充足。至于“副热带”则一般指南北纬20°至35°之间的区域，这里远离赤道强对流带，空气较容易沉降，云量稀少，气候干燥。全球不少大沙漠亦位处于此区域，包括北非撒哈拉沙漠、阿拉伯半岛阿拉伯沙漠、东非索马利亚沙漠、北美洲索诺兰沙漠及澳大利亚大沙沙漠等。

欧洲热浪源于全球变暖

这种空气的对流流动本质为一套由浮力、重力共同制衡的自然界流体系统，称为“哈德莱环流（Hadley Circulation）”。有如前述，热带在赤道长期受日照加热，空气受热膨胀、密度降低产生上升浮力，属流体力学常见自然对流现象；暖气团升至高空后分向南北水平扩散，行经副热带上空时远离赤道热源，空气冷却收缩、密度回升，受重力牵引大规模下沉，形成持续下沉气流，正就是支撑这副热带高压系统长年维持存在的底层机理。

而这副热带高压带是欧洲热浪的核心之一，亦于北大西洋亚速尔群岛上方常年出现，故被名为“亚速尔高压带”(Azores High），属长年较稳定的高压系统。该处亦是调控欧洲及北美气候的关键机制之一，主要是因为在极地冰岛上空因为该地的海洋比陆地温暖，形成了一个永久性低压系统，它与亚速尔高压这道永久高压系统互动，结果是两者间就当时的强弱、相对位置变化，从而会直接操控西风抵达欧洲的路径与风力大小。

本港应完善“城市散热”

而全球暖化削弱冰岛低压系统的互动影响，哈德莱环流驱动副热带区域向极地扩张，令亚速尔高压的空气只在原本的副热带区内下沉并带来干燥炎热气候所造成的影响区域向北推移，当亚速尔高压异常向北延伸及扩张，其热气快速下沉，令周边无法将热气外传，亦即是绝热压缩，形成了“热穹顶”。而亚速尔高压及热穹顶亦跟随北上覆盖英伦上空。加上亚速尔高压属顺时针旋转流场，向北扩张时会源源不断抽吸北非撒哈拉灼热空气补充热源，而欧洲全境以广阔平原为主，偏南的阿尔卑斯山脉及缺乏东西走向巨型山脉可以阻碍北非北上的气流，热气流流动阻力极低，所以高温热浪得以毫无阻隔横跨多个国家。

这次特大热浪袭欧洲事件已造成上万宗死亡个案，亦反映城市配套不足的地方，即使晚上亦难以散热，高温亦会加重人体的心血管负荷。欧洲早年的城市规划未有纳入所需隔热及散热的考虑，因此住宅大多不设冷气系统，而热浪下市民用电量大增亦影响电网负荷。而欧盟正就城市改造方案提出建议，希望能尽快改善各地承受高温的情况。

今年本港夏季亦经常录得破纪录高温，故本港在城市规划上亦不应忽略散热及隔热等元素，相信业界会探讨并应借镜今次欧洲特大热浪事件，好为本港长远城市规划作更完善“城市散热”的考量。

作者源栢梁是香港工程师学会前会长。

文章仅属作者意见，不代表香港01立场。

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