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星期四, 2008年 10月 09日

海高斯的奇妙故事

熱帶氣旋海高斯上星期六在粵西登陸後,地面上的環流減弱,降格成為一個低壓區,不過海高斯的奇妙故事這個時候才開始。

首先是海高斯登陸後如我們先前所料向右90度急轉彎,改為向東移動逐漸靠近香港,因此我們始終留意著它的動靜,這段時間預報員有不少的憂慮,情況跟7月7日差不多(見7月9日網誌文章)。

此外,海高斯的轉向跟大氣層中部所謂「西風槽」有關,這個西風槽的另一影響是星期日內地氣壓升高,推動較涼的空氣南下進入廣東,最終踫上海高斯的殘餘低氣壓,引發一連串微妙的變化。

在海高斯中心以西地區,較涼的空氣得到海高斯殘餘低壓區的北風環流幫助順利南下,入夜後抵達廣東海岸,涼空氣的前緣可以視為一道冷鋒。在海高斯中心以東地區情況相反,由海洋吹入陸地的温暖氣流頂住內陸清涼空氣南下的趨勢,形成一道「準靜止鋒」 (也可視為低壓槽)。圖1顯示10月5日香港時間下午9時天氣形勢示意圖,圖2顯示這個時刻之前一段時間珠江口西北方向地區較涼空氣南下的情況。


10月5日下午9時天氣形勢示意圖,藍線代表22°C等温線,箭咀代表冷鋒後的大致風向。
圖 1 10月5日下午9時天氣形勢示意圖,藍線代表22°C等温線,箭咀代表冷鋒後的大致風向。
"L" 代表低氣壓區的中心。



10月5日中午到下午9時22°C等温線向南擴散的示意圖,下午9時的低壓區中心和冷鋒以灰線符號標記。
圖 2 10月5日中午到下午9時22°C等温線向南擴散的示意圖,
下午9時的低壓區中心和冷鋒以灰線符號標記。


在冷空氣抵達之前,海高斯殘餘的低氣壓環流裏是較為均勻的熱帶氣團,但是在冷空氣入侵之後,實際上過渡為一個冷暖空氣交錯的温帶氣旋,這種情況通常發生在較高緯度,例如颱風北上到日本一帶,在香港附近發生是比較少有的。

在轉化過程中,低氣壓環流的能量來源亦同時變化,熱帶氣旋靠下雨時水汽凝結成水點得到所謂「潛熱」,温帶氣旋則靠冷暖空氣錯位此降彼升從所謂「位能」得到「動能」(這是中學的物理學)。回頭看圖1,海高斯低壓區西面低温,東面高温,就是那種釋放位能的格局,因此這個時刻的低氣壓可以歸類為温帶氣旋,由於得到能量補充,低壓區的環流短暫時間略有增強,這個時候香港錄得較高風速。

圖3顯示海高斯殘餘低氣壓在星期日下半天和星期一上午初期的移動途徑,可以看到位置明顯北抬,跟涼空氣南侵差不多同時發生,從另一個側面反映低氣壓性質的過渡。午夜之後,低壓區基本上可以看成是冷暖空氣交界上的一個波動,在其後方(即是西面)清涼空氣向南向東擴散,星期一早上大家起床覺得天氣轉涼就是這個原因。


10月5日中午至6日上午前期低壓區中心移動示意圖。
圖 3 10月5日中午至6日上午前期低壓區中心移動示意圖。


天氣千變萬化,不能一部通書看到老,今次海高斯的轉彎和在香港附近變性為温帶氣旋就是一個例子。星期日晚上香港風力增強是一次東北季候風疊加在熱帶氣旋殘餘之上造成温帶氣旋出現及環流能量增加的特例,在秋季發出了強烈季候風信號而香港吹南至西南風確是有點令人覺得奇怪,不過考慮到當時天氣形勢的基本性質,即是季候風誘發生成的温帶氣旋,也就惟有以季候風信號處理,是一個特例,也為季候風信號開立了一個先例。

海高斯的奇妙故事以熱帶氣旋開始,以90度轉彎為轉折,以在香港旁邊變為温帶氣旋結束,因此香港先有一號風球,後有強烈季候風信號。

我喜愛氣象,正因為天氣變幻莫測,層出不窮。

林超英

(給嚴肅氣象迷的附言: 以上分析在短時間內以手上有限資料完成,目的在概述氣象變化的重點,圖1至3屬於示意圖性質,請不要執著這裏差幾公里,那裏差一度的細節,這些屬於將來研究人員的精細工作。)


最近修訂日期: <2013年9月27日>