大灣區GBA專題：新數據互動系統 「看穿」灣區海洋 港科學家團隊研發 盼助平衡保育與發展

大灣區GBA專題：新數據互動系統「看穿」灣區海洋港科學家團隊研發盼助平衡保育與發展

[2022.04.25] 發表

【明報專訊】廣東省政府去年底印發《廣東省海洋經濟發展十四五規劃》，提出深化粵港澳大灣區海洋合作。對於大灣區海洋合作，香港物理海洋學家、港科大(廣州)地球與海洋大氣科學學域署理主任甘劍平認為，過往香港的海洋研究單純着眼污染物探測和研究，實際上整個大灣區經濟民生都與海洋學(物理海洋學、化學海洋學、生物海洋學和海洋地質學)研究息息相關，其團隊多年從事海洋觀測和模擬研究，並於3月推出全國首個互動海洋模擬系統和可視化平台WavyOcean，透過收集大灣區乃至中國海和西太平洋水域數據分析，讓政策制訂者能於海洋保育和社會發展之間取得平衡。

明報記者林迎

科大廣州校開新科融合「陸海氣」

由港科大(廣州)開設的地球與海洋大氣科學學域，是內地首個打破過往陸地、海洋與大氣研究「各自為政」狀態的學科，作為這個全新學域的主任，甘劍平(圖)說海洋研究與很多學科都息息相關，故必須綜合各學科知識，方能提升海洋研究水平。

甘教授指出，香港過去十幾年的海洋研究主要針對污染物，過於單一。實際上，海洋科學包括物理海洋學、化學海洋學、生物海洋學和海洋地質學，而且陸地、海洋、大氣同屬地球系統，三者共同影響區域氣候和生態系統，當中研究最少、對人類影響卻最大的正是海洋。

港海洋研究單一集中污染物

隨着國家對海洋戰略、生態環保的重視升級，沿海省份如福建、廣西、海南等紛紛組建海洋大學，非沿海省份的大學也成立海洋學院或學系，全國至少有50多個相關學系，這正是因為海洋研究與經濟民生息息相關。同時，廣東作為海洋大省，海岸線長度居全國首位，海域面積居全國第二；數據顯示，2020年廣東海洋生產總值1.72萬億元人民幣，約佔全省生產總值15.5%，佔全國海洋生產總值21.6%，連續26年居全國首位。

海洋產業不止是觀光旅遊、體育運動，還有水產養殖，「不用說大灣區，香港的南丫島、西貢，養殖業都非常重要」，甘教授還表示，海洋工程如港珠澳大橋，填海項目如「明日大嶼」，都與海洋學密不可分。他又指出，要研究香港的海洋，就必須研究相連的大灣區海域、南海乃至西太平洋，因小的海域受大的影響，大的受小的制約，「海洋是不能建一堵牆把各海域的相互影響分開來」。但甘教授稱，過去資金、設施不足，海洋研究又需現場調查，要有調查船出海，更是難上加難。

申放監測浮標經多部門耗時一年

甘教授團隊數年前開始參與港府資助的Ocean-HK項目，研究大灣區海域富營養化問題，並在大嶼山南部的香港水域放置首個海洋監測浮標，監測生物化學、溫度、鹽度等各項指標。但當時僅是放浮標便要得到警務處、海事處、地政署等多個政府部門批准，申請耗時近一年；之後還要每個月派人出海維護浮標，否則會生滿海藻，但有時海面有風浪，維護就無法進行，更極端的情况是浮標被人偷走。由於香港海域受珠江口影響，甘教授團隊還要向內地政府申請，去年4月才終可在內地水域投放浮標。

浮標是一個「點」，科考船出海觀測是一個「面」，「但海洋時刻在變，無論你怎麼看也看不完，單靠觀測的話，時間和空間都受到限制」。故透過蒐集觀測數據，整理成理論、轉化為公式，可建立覆蓋時空的數字化海洋數值模擬系統，對海洋的研究就毋須「盲人摸象」。

平台上月問世「可診斷可預報」

團隊經過多年努力，全國首個互動海洋環境模擬可視化平台WavyOcean終在今年3月推出，平台利用海洋數值模擬技術，以影像呈現包括粵港澳大灣區海域、整個中國海以及西太平洋的海域變化，並提供如三維海洋環流、溫度、鹽度、硝氮濃度、葉綠素、溶解氧等物理和生物地質化學變化的環境數據，以及風力、溫度和壓力等氣象數據供下載，為未來的海洋水動力、災害、污染、生態系統和氣候變化研究提供有力基礎。同時，作為一個「可診斷、可預報」的高科技平台，WavyOcean可為本港及大灣區涉及海洋領域等重要政策提供寶貴數據，為區域內行政和經濟發展決策提供有力的科學依據。

甘教授稱，WavyOcean目前是國內最完善、提供最多變量數據的模型。他解釋，模型是基於過去觀測數據，用流體數值計算模擬出影像，而不斷蒐集到的新數據亦會對模型不斷驗證、改善。WavyOcean的誕生令香港海洋研究的水平得到整體提升，同時港科大(廣州)也成立了地球與環境中央實驗室，購入海洋現場調查及實驗室所需的各類儀器，並有大型運算系統。「我們會建立多方位的能力，對區域地球系統進行研究。」甘教授道。

自然科學人才門檻高盼集各科精英融合

雖然有了硬件，但甘教授眼中，科研人才更重要。「現在年輕科研人員缺口很大，無論是香港或內地，好的(年輕人)都缺。」甘教授認為，自然科學研究除需十分投入，同時需有良好科學訓練和電腦能力，門檻相當高。作為首個「陸海氣」跨學科融合的學域掌門人，甘教授最希望網羅各學科精英，包括海洋學、大氣科學、地球表面過程，或是數學、物理、電腦，「必須是各自學科中的優秀人才，否則不可能融合，也沒有融合意義」。

之所以求才若渴，因為在他眼中，一個學者「如果沒有各自學科的優秀專長而講多學科融合，那不可能有好的融合」。甘教授形容，情况就如同沒錢的人約一場「AA制」飯局，旁人只會覺得當中有詐；但如果是「有料」之人牽頭，眾人聯合起來發揮各自長項，才能「吃」出精彩。

「未來對人才的需求都是多學科的，雖然科大(廣州)是新的學校，但前景很好，潛力巨大。」甘教授不忘賣廣告，鼓勵有志的年輕人投身海洋科學，「我們把『區域地球系統』這一新概念引入教學科研，這是現在最綜合的環境研究方向。無論是本科的深度，還是跨科的廣度，學生們都會得到最好的訓練、將來能有走得更遠的能力」。