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陽光在公共健康中起着關鍵作用，影響人類維他命D合成和心理健康。陽光攝取不足可能引發心血管疾病、代謝綜合症、抑鬱症和精神疾病等。

城市急速發展，特別是高樓大廈的興建，大幅阻擋自然光的透入。如果沒有雲層覆蓋或城市結構影響，一個地區每年能夠接收到的最大日光量，即基準的理想日光大約是4,460小時。而在高密度的「垂直」城市如香港，局部區域日光減少可高達90%。自1970年代以來，高樓大廈的迅速落成令問題益發嚴重，可見城市規劃有必要確保居民獲得充足的陽光。

香港大學（港大）的研究人員開發了一個評估城市日照時間的框架，揭示雲層和建築令照射城市的陽光大幅減少。研究成果已於《自然城市》（Nature Cities） 期刊發表。

過往的研究忽略了城市建築與雲層如何共同減少陽光照射這環節，研究團隊綜合一系列遙感數據和過程為本的模型，涵蓋城市化區域、雲層觀測、城市結構參數和氣候條件，為城市環境構建了「數位攣生模型」，用於評估2020年全美國1,353個城市的日照狀態。

研究結果顯示，雲層與城市建築大幅減少了全年日照時間。僅雲層的因素就減少了55%的日照時間，相當於損失了102天的陽光；城市建築則導致每年額外減少約19天的陽光。

值得注意的是，美國東北部（如緬因州和紐約州）和西北部（如華盛頓州）尤其受雲層覆蓋影響，年度日照時間從4,460小時降至1,500小時。此外，城市建築的遮光影響也呈現了明顯的地理差異，情況在沿海城市更為嚴重。

項目首席研究員、港大園境建築學部助理教授陳斌表示：「這項研究源於我們於2023年在《自然》（Nature）期刊上發表，利用數位攣生模型優化城市遮蔭的文章（連結）。該項研究旨在探討自然與城市建築之間的相互作用，如何限制陽光攝取。」

陳教授總結今次研究的兩大貢獻道： 「首先，研究所開發的概念模型，考慮多種因素，包括緯度、雲層、季節變化和城市建築對日照時間的影響，這對於日後進一步研究，捕捉地理、氣候和結構元素，如何在高密度城市複雜地交互，影響陽光的攝取，至為重要。另一關鍵見解是，這些因素的累積導致每年減少2,896小時（約等於121天）的陽光。」

陳教授說：「隨着觀察到的雲層覆蓋增加和城市化趨勢，陽光的損失可能會進一步加劇。」他指出，研究結果顯示城市規劃必須採取綜合方法，以確保居民享有足夠的陽光。

香港大學金融系講座教授、協理副校長林晨教授說：「快速的城市化和高樓大廈的增建，對能源管理和公共健康有深遠影響。陽光減少可能會加劇能源需求並增加碳排放，尤其是在寒冷地區和季節。我們需要制定本地化的法規，以確保高密度城市居民能公平地享有、攝取陽光。」

香港大學地理系與地球科學系全球可持續發展講座教授、香港大學副校長（學術發展）宮鵬教授表示：「這項研究強調陽光對城市居民的健康有着相當重要的意義。實證數據顯示了自然和城市因素對日照的重大影響，並且存在明顯的地理差異。跨學科合作對於建立一個全面的成本效益框架至關重要，從而優化城市結構的設計策略，以取得最大的整體效益。」他指出，香港大學積極參與科研與實踐，並已成立城市系統研究院（USI）和氣候及碳中和研究院（ICCN）兩間研究中心，以支持實現聯合國定下的可持續發展目標。

在此處查看全文：https://www.nature.com/articles/s44284-024-00120-x

關於研究團隊
這項研究由香港大學建築學院園境建築學部未來城市與可持續環境（FUSE）實驗室主任陳斌教授領導。合作團隊包括香港大學FUSE 實驗室研究助理教授吳勝標博士；香港大學房地產及建設系安佳夫教授；香港大學經管學院林晨教授；以及香港大學地理系、地球科學系與城市系統研究院宮鵬教授。

此研究獲得香港大學HKU-100學者基金、戰略跨學科研究計劃種子基金、香港研究資助局傑出青年學者計劃（HKU27600222）、優配研究金（HKU17601423）和主題研究計劃（T35/710/20R）、中國國家重點研發計劃（2022YFB3903703）、中國國家自然科學基金青年科學基金（42201373）、裘槎基金會（CAS22902/CAS22HU01），以及香港大學教授創業基金的支持。

關於FUSE實驗室
FUSE實驗室旨在利用地理空間和遙感大數據、數據模型整合和先進的跨學科方法，研究城市環境變化、人類活動和公共健康之間的互動循環，最終目標是促進可持續發展。FUSE實驗室的研究主要集中在四個方向：（1）城市與自然環境變化；（2）人類與環境的時空互動；（3）環境與人類活動對公共健康的影響；以及（4）城市環境改善的理論與實踐途徑。

關於FUSE實驗室的近期研究活動，可參閱網站：https://fuselab.hku.hk/

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