科大研究:城际协同减排或可提升全球城市可持续发展表现逾一成

作者:编辑部发布时间:2026-09-06 15:00:41

香港今年夏天再度录得破纪录高温,极端天气频发让公众对全球暖化和减排路径的关注持续升温。在此背景下,香港科技大学(科大)土木及环境工程学系陆萌茜教授带领的一项大型国际研究,为理解城市减排提供了一个全新视角:城市之间的互动,本身就可能成为提升可持续发展表现的关键杠杆。

这项发表于国际学术期刊《自然通讯》的研究,题为“与全球排放挑战相关的城际永续影响的时空变化”,由科大联同香港浸会大学、香港大学、香港理工大学,以及美国密歇根州立大学、韩国釜山国立大学和澳洲蒙纳士大学共同完成。研究团队分析了2010年至2020年间全球103个国家共4,116个城市的排放数据,这些城市的经济总量合计占全球GDP逾九成。

传统环境治理模式通常把城市减排视为个别地区的事务,城市各自通过产业升级、能源转型和环保政策来降低排放,但效益往往局限于本地。陆萌茜教授指出,大气污染物和温室气体的影响跨越疆界,科学界却一直未能系统掌握这种跨地域城际互动在时间和空间上的差异,这限制了各国政府在协调减排策略时的灵活性。

为填补这一空白,团队采用创新的空间计量经济模型,评估城市间在排放相关可持续发展目标(SDGs)指标上的互动关系。数据主要来自多个卫星观测平台,覆盖颗粒物(PM2.5、PM10)、气态污染物(二氧化硫、氮氧化物)及温室气体(二氧化碳、甲烷)等指标。

研究结果相当直观:93.51%的城市的SDG指标表现显著受到其他城市的影响。当关联城市的污染物和温室气体指标每改善10%,目标城市在相应SDG指标上的表现平均可提升0.2%至0.45%。这种正向联动被称为“协同效应”。

但城际互动并非总是带来共赢。研究同时观察到“权衡效应”—某些城市改善环境的同时,可能将污染负担转移给邻近地区。以2020年数据为例,香港在二氧化碳减排方面的亮眼表现,很大程度上得益于粤港澳大湾区邻近城市的产业升级,这是典型的协同效应;丹麦哥本哈根在同类指标上的卓越表现,也与其关联城市呈现正相关,背后是跨城市气候治理合作、交通与能源系统一体化以及低碳技术共享。

相反,同年北京在PM2.5和PM10指标上的表现与其周边城市呈负相关,反映出高污染产业迁移可能导致的污染转移。研究显示,11年间受惠于协同效应的城市数量约为经历权衡效应城市的两倍,但发展水平较低的城市(如部分亚洲和非洲城市)因工业高速扩张,更依赖城际资源流动和产业协作,因此更容易受到跨城市互动的冲击。

从时间维度看,城市间相互影响的整体强度呈下降趋势:约75.66%的城市间影响强度随时间递减,仅21.31%的城市录得增长。这可能意味着随着全球供应链调整和区域产业结构变化,城市间的环境关联正在重新洗牌。

为验证协同减排的潜力,团队构建了五种情境—基准、孤立、合作、深度合作和非合作—模拟不同互动模式对SDG表现的影响。结果显示,相较于各城市“各自为政”,若城市间能携手推进跨区域协作,整体SDG表现可显著提升10.81%。陆萌茜教授总结道:“排放治理已不仅仅是地方事务,而是一项需要跨区域、跨城市协同推进的全球性议题。我们期望此次研究成果能协助各国政府和国际组织制定更具协调性、以实证为基础的减排策略。”

这项研究是联合国教科文组织“科学促进可持续发展国际十年”(IDSSD,2024–2033)的组成部分,并为其旗下的“科学十年之无缝预测与服务计划”(SEPRESS,2025–2032)提供了重要支撑。研究共同通讯作者为科大陆萌茜教授及港大许振赐教授,第一作者为科大前研究助理教授、浸大助理教授肖惠娟教授。

当城市不再被视作孤立的减排单元,而是全球排放网络中的节点,治理思路或许需要根本性转变。这份研究为政策制定者提供了一个实证基础:跨区域协作不是可有可无的选项,而是提升可持续发展成效的现实路径。