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  • 不穩定的天氣

  • 星期五, 2016年 9月 09日

上週末的天氣報告提及本週香港的天氣不穩定,大家知不知道「不穩定」是甚麼意思呢?

「不穩定」其實是指天氣情況易起變化或多變,雖然未必整天下著雨,但只要條件配合,便會一觸即發下起雨來,甚至出現雷暴。在氣象學上亦有所謂大氣的不穩定度,而天氣預報員分析不穩定度的其中一個方法,就是研究氣溫的垂直變化和大氣濕度,即氣象界常用的 K 指數,它可以從高空探測資料計算出來,而電腦「數值天氣預報模式」亦能提供未來數天指數的預測供預報員參考。上述的 K 指數的計算式分三部分,分別為(一)溫度直減率,即溫度隨著高度上升而遞減的幅度;(二)大氣低層水汽量及(三)大氣中層的水汽飽和程度。一般來說,如果溫度直減率越大(即接近地面的溫度越高,而高空的溫度越低)、大氣低層水汽越充足及大氣中層水汽越接近飽和的話,K 指數就會越高,這表示對流活動容易被觸發,出現降雨或雷暴。

天文台利用自動高空探測系統,每天發放兩次探空氣球,獲取高空氣象數據。以今年 9 月 5 日早上的探空資料為例(圖一),當時近地面的溫度高,上空的氣溫亦隨高度的增加而快速下降(圖一中紅色圓圈),近地面的暖空氣因密度較低,容易向上升及形成對流活動。此外,探空資料亦顯示大氣的空氣溫度及露點溫度的相差小,即代表大氣濕度高,充分的水汽足以製造降雨。從這次探空計算出來的 K 指數高達 37,而一般來說,當指數達 33 已有條件觸發雷暴。事實上,當日香港有驟雨及雷暴,普遍錄得超過 30 毫米雨量,部分地區的雨量更超過 70 毫米(圖二)。

圖一

圖一      2016 年 9 月 5 日早上的高空探測圖。圖中空氣溫度和露點溫度接近的地方表示濕度高,大氣接近飽和。



圖二

圖二      2016 年 9 月 5 日的總雨量分佈。


縱使大氣不穩定,仍需要一些催化機制,才會觸發降雨及雷暴,例如當香港附近有低壓槽或高空擾動,能有助空氣抬升。其他包括中小尺度天氣系統及地形影響等,亦是天氣預報員須要考慮及分析的因素。以後當大家聽到天文台預告未來數天天氣不穩定,要特別留意往後更新及更詳盡的天氣評估啦!



劉保宏   李立信



最近修訂日期: <2017年1月23日>