科大工學院研究揭示城際「協同減排」有助提升可持續發展表現
香港早前錄得破紀錄高溫,極端天氣再次喚起社會對全球暖化及減排措施的關注。香港科技大學(科大)研究團隊帶領的一項大型國際研究發現,城市之間若能發揮「協同減排」,其可持續發展表現將有望提升逾一成。研究透過分析全球4,116個城市、歷時11年的數據,為全球各地落實聯合國可持續發展目標(Sustainable Development Goals,簡稱SDGs)提供嶄新實踐路徑。
是次研究由科大土木及環境工程學系教授陸萌茜教授帶領,研究成果已於國際學術期刊《自然通訊》發表,論文題為「與全球排放挑戰相關的城際永續影響的時空變化」。
更宏觀的減排路徑
陸教授表示,傳統環境治理模式普遍將城市減排視為個別地區的議題去處理,而城市往往透過產業升級、能源轉型及推行環保政策等措施來減排,但相關效益每每僅局限於當地。然而,大氣污染物和溫室氣體的影響是跨越疆界的,惟科學界一直未能有系統地掌握這類跨地域城際互動在時間與空間上的差異,因而限制了全球各地政府在協調和制定相應減排策略的靈活性。
為填補相關研究空白,研究團隊採用創新的空間計量經濟模型,評估2010年至2020年間全球103個國家共4,116個城市在排放相關SDG指標上的互動關係,當中包括香港,巴黎和洛杉磯等城市。這些城市的經濟總值合共佔全球國內生產總值(GDP)逾九成。研究所採用的污染物和溫室氣體數據,主要來自多個衛星觀測平台的資料。
城際間相互依存
研究結果發現,絕大部分城市(93.51%)的SDG指標表現,均顯著受到其他城市的影響。當其他城市的顆粒物污染指標(PM2.5和PM10,對應SDG 11.6,即減少城市人均負面環境影響,尤其是改善空氣質素)、氣態污染物指標(二氧化硫和氮氧化物,對應SDG 12.4,即在化學品及廢物的整個生命周期內實現無害環境管理),以及溫室氣體指標(二氧化碳和甲烷,對應SDG 13.2,即將應對氣候變化的舉措納入國家政策、戰略和規劃,以減少溫室氣體排放)每改善10%時,目標城市在相應SDG指標上的表現平均可提升0.2%至0.45%。
然而,這種城際互動在帶來正面「協同效應」的同時,有時亦會產生負面的「權衡效應」。以香港為例,其在2020年的SDG 13.2(二氧化碳減排)的亮眼表現,很大程度上便得益於粵港澳大灣區鄰近城市的產業升級,充分體現了城市間的協同效應。同樣地,丹麥哥本哈根在SDG 13.2(二氧化碳減排)的卓越表現,亦與其關聯城市呈現正相關,展現出顯著的「協同效應」。這種現象主要歸功於跨城市的氣候治理合作、交通與能源系統的一體化發展,以及城市間低碳技術的實踐與分享。
相反,同年北京在SDG 11.6(PM2.5)及SDG 11.6(PM10)(可吸入懸浮粒子指標)的表現,則與其周邊城市呈負相關,顯著反映出「權衡效應」。此現象的主要原因,可能是高污染產業遷移,導致空氣污染轉移至周邊地區。
研究更進一步發現,在歷時11年的研究期間,受惠於「協同效應」的城市數目,約為經歷「權衡效應」城市數量的兩倍。在發展水平較低的城市(如部分亞洲和非洲的城市)中,由於經歷了工業的高速擴張,其發展更加依賴城際資源流動、產業協作和外部經濟聯繫,因而更容易受到跨城市互動的影響。此外,從時間維度分析,城市間相互影響的整體強度呈下降趨勢:約75.66%城市間的影響強度隨時間遞減,僅21.31%的城市錄得增長。
呼籲全球攜手協作 促進可持續城市發展
為深入探討城市間的互動模式,團隊構建了五種不同情境(基準、孤立、合作、深度合作和非合作)。模擬結果表明,相較於各城市「各自為政」,若城市間能攜手推進跨區域協作,整體的SDG表現可顯著提升10.81%。
陸教授總結道:「排放治理已不僅僅是地方事務,而是一項需要跨區域、跨城市協同推進的全球性議題。我們期望此次研究成果能協助各國政府和國際組織制定更具協調性、以實證為基礎的減排策略,進一步促進城市的可持續發展。」
是次研究項目為聯合國教科文組織「科學促進可持續發展國際十年」(IDSSD,2024–2033)的組成部分,並為其旗下的「科學十年之無縫預測與服務計劃」(SEPRESS,2025–2032)作出了重大貢獻。
研究由科大聯同香港浸會大學(浸大)、香港大學(港大)與香港理工大學,以及美國密歇根州立大學、韓國釜山國立大學及澳洲蒙納士大學共同完成。研究共同通訊作者為科大陸萌茜教授及港大許振賜教授,第一作者為科大前研究助理教授、浸大助理教授肖惠娟教授。
(原文由香港科技大學環球事務及傳訊處在此發布。)