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星期五, 2012年 7月 13日

香港氣象勘察飛行之今昔

很少因素能如天氣般影響航空飛行。香港天文台作為香港的專責氣象部門,為航空界提供天氣服務已超過 70 年,一直以來都與航空界的伙伴緊密合作。天文台的一位前台長鍾國棟更為當時的皇家香港輔助空軍 (政府飛行服務隊的前身) 的榮譽准將。同時航空界亦透過進行勘察飛行,為天文台提供寶貴資料,以便分析天氣現象,這反過來有助天文台改善所提供的航空氣象服務。

利用飛機收集氣象數據的合作可以追溯到 1924 年,當時的英國軍部為天文台提供氣象數據 (圖 1)。及後,1938 年遠東飛行訓練學校 (即香港飛行總會的前身) 開始向天文台提供高空溫度及相對濕度的資料,用以協助天文台凖備航空天氣預測。

圖 1

圖 1      飛行軍官在 1924 年於香港上空飛行時所收集到的溫度數據。


在規劃於赤鱲角興建機場時,亦特別進行了勘察飛行。赤鱲角的地勢複雜,有機會干擾吹過山脈的氣流,勘察的主要目的是研究機場範圍的低空風切變及湍流,並作為預警這類惡劣天氣現象的科學依據。

在赤鱲角進行的第一輪勘察飛行可追溯至 1970 年代末。皇家香港輔助空軍利用一款名為老虎狗型 (Bulldog) 的小型飛機 (圖 2),在 1979 年 12 月第一次進行勘察。在飛行期間,機師會報告飛機位置,描述湍流強度及報告垂直加速率的最大偏離值。這輪勘察飛行豐富了我們對赤鱲角上空因地型產生的風切變及湍流的認識。

圖 2

圖 2      1970 及 1980 年代用於氣象觀察的老虎狗型飛機。


第二輪的勘察飛行是在發展風切變及湍流警報系統 (風湍警報系統) 時進行。這次所用的是美國懷俄明大學 King Air 飛機 (圖 3)。King Air 上安裝了研究級儀器,量度的數據空間及時間分辨率高。勘察飛行在 1993 至 1994 年的密集風切變觀測期進行,測量風場、湍流及其他氣象數據。是次收集的數據在校正風湍警報系統內的湍流預警法則相當有用。

圖 3

圖 3      1990 年代發展風湍警報系統時勘察風切變和湍流的懷俄明大學飛機 King Air。


在 2009 年,隨著政府首次在飛機上安裝氣象儀器,勘察飛行進入了新紀元,香港更成為亞太區專責氣象部門中少數能定期以飛機收集氣象數據的一員。政府飛行服務隊捷流 41 定翼機上安裝了一套專屬的氣象數據量度系統(圖 4),以每秒 20 次的高頻率量度包括溫度、濕度、氣壓及風的三個分量等數據。數據品質相當高,能驗證基於地面氣象系統所發出的風切變及湍流預警,及用於更新風湍警報系統中的湍流法則。

圖 4

圖 4      政府飛行服務隊捷流 41 定翼機及先進的氣象數據量度系統 (附圖為放大圖)。


除了在香港國際機場附近收集數據,在 2011 年開始,飛機在熱帶氣旋移近香港期間,進行特別任務,飛近熱帶氣旋中心收集天氣數據 [1],當中包括了 2011 年的海馬、納沙及 2012 年的泰利 (圖 5)。數據用以研究熱帶氣旋的強度及風力分佈,並填補了南中國海上空氣象資料的空白。

圖 5

圖 5      定翼機在 2012 年 6 月 19 日的飛行路徑 (紅線),疊加在正午12時的可見光衛星圖像,
可見飛機曾飛近強烈熱帶風暴泰利的中心。


繼往開來,香港天文台會繼續與其他伙伴合作,為航空界及公眾提供更好的服務。



陳栢緯,謝淑媚


參考資料:

[1] 香港天文台,「利用飛機收集熱帶氣旋資料」,2011。
     (http://www.hko.gov.hk/hkonews/A2/news-20110627_uc.htm)



最近修訂日期: <2013年9月27日>