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由香港中文大學（中大）領導，聯同重慶大學、香港大學及蘭州大學組成的研究團隊，首次證明歷史灌溉農田擴張對中國地表氣候變化的影響，揭示過去半個世紀以來，中國升溫速度慢於全球平均水平的原因，除工業氣溶膠冷卻效應外，農業灌溉同樣是關鍵因素。該研究為中國升溫速度較慢的現象提供了可量化的全新科學解釋視角。有關成果已刊登於國際權威期刊《Geophysical Research Letters》。

農忙季節灌溉減緩地表變暖

過往研究多將中國較緩的升溫歸因於工業排放的氣溶膠粒子，因其可透過反射陽光降低地表輻射。然而，研究團隊指出，這一解釋並不足以涵蓋地區差異——尤其是華北平原，該區灌溉面積廣闊，農田密集（佔全國灌溉農田三分之一以上），即使經歷快速城市化及工業發展，升溫幅度依然異常輕微。

研究團隊結合1961至 2016年的氣象觀測記錄，並運用氣候模型模擬，發現 1961至 2005年間，灌溉擴張令春季日間氣溫平均每十年下降約0.19 °C，幾乎抵銷同期溫室氣體引發的升溫。

研究項目負責人、中大地球與環境科學系戴沛權教授表示：「對於中國變暖速度較慢，我們的研究證明，灌溉發揮了重要作用，並有助於舒緩農業地區的日間熱脅迫。灌溉用水的蒸發作用就像是大地的『天然冷氣系統』，在農忙季節減緩了溫室效應。」

然而，自20世紀末至21世紀初，灌溉擴張趨緩及節水技術普及，這種冷卻效應已逐步減弱。氣候模型預測揭示，在維持現有灌溉規模的情況下，至本世紀中葉（2050年左右），在中等排放情景下農業灌溉仍可抵銷約一半的溫室氣體升溫效應；但若灌溉用水持續減少，其降溫作用亦將同步削弱。

氣候智能化管理：節水與降溫並重

隨著水資源日益短缺，中國正積極推行節水灌溉，以應對地下水枯竭、地面沉降和河流乾涸等嚴峻挑戰。戴教授指出，節水固然重要，但也削弱蒸發造成的降溫效應，或會增加極端高溫的風險。」

該研究第一作者元天剛博士表示：「我們不能放棄節水，否則會對環境造成災難性影響；但同時亦不能忽視灌溉所帶來的降溫效應。應採用更智能化、一體化的水資源及氣候管理模式，兼顧灌溉在緩解水分脅迫和熱力脅迫的雙重效益，對保障中國糧食與氣候安全至關重要。」

另一共同作者、中大地理與資源管理學系李劍鋒教授補充：「節水與氣候韌性並非對立，只要合理規劃，兩者可以實現共贏。」

研究建議採用多管齊下的水資源及氣候智能化管理方案：

1. 精準灌溉與智能監測：利用氣象與土壤數據調控灌水量，同時兼顧農作物需求與地表降溫。
2. 促進土壤涵水與植被覆蓋：透過覆膜、有機改良與覆蓋作物等措施，保持土壤濕度同時增強冠層微氣候的穩定。
3. 跨部門協調「水–氣–糧」政策：在灌溉排期、作物選擇及能源使用等方面統籌考慮節水、減碳、防熱與糧食安全需求。
4. 推行自然為本的解決方案：包括濕地恢復、地下水人工涵養與流域生態補水，以減輕熱力壓力。

是次研究獲香港研究資助局協作研究基金及一般研究基金、創新科技署研究資助，以及國家自然科學基金支持。