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天文台於報章刊登的文章 Newspaper Articles by Hong Kong Observatory


水晶球的美麗誤會

黎守德

漫畫家筆下的預報員水晶球或魔鏡,能辨測風雨,預知未來。可能是這幅圖畫過於深入民心的關係,久而久之,很多人也誤以為有幾分真實。時至今日,預報員眼前的電腦屏幕數目確是與日俱增。但它們始終不是魔鏡,凝視大半天,口中唸唸有詞,也於事無補。

氣象學的第一課,講師便以大氣系統「尺度」(scale)為題,陳述大自然中的一些不變「法規」。這些「尺規」放之於四海皆準,並不因香港的特區身份而變得特別寬鬆或嚴謹。朋友中有不少「長他人志氣」的香港人,就是因為對「尺規」觀念模糊不清而吃虧。他們老是說:「美國這麼大的地方天氣也報得好,香港這麼小的地方應該更容易才是!」分別是:美國預報員誤報一百公里,雨還是下在美國;香港預報員誤報五十公里,雨卻要到澳門去了!(故事的啟迪:不要以一百公里笑五十公里!)

大氣系統本身也有大、中、小之分。例如北方冷空氣爆發,幅員廣大達數千公里,是為之「天氣尺度系統」(synoptic scale)。過程中冷、暖氣團的爭持,形成冷鋒及暖鋒,覆蓋範圍大概是數百公里,屬於「中尺度系統」(mesoscale)。依附在冷、暖鋒上的雨雲細胞,直徑祇有幾十或幾公里,統稱為「對流尺度系統」(convective scale)。

簡而言之,大氣系統「尺度」愈大,預報時效愈長,大氣系統「尺度」愈小,預報時效也愈短。香港位處副熱帶地區,冬天主要受到東北季候風所帶來的寒流影響,系統尺度較大,預報時效可以長達一個星期。夏天的威脅來自熱帶氣旋(颱風)、低壓槽和西南季候風中的陣雨及雷暴,系統尺度較小,預報時效可能甚至不及廿四小時。正因為受到「尺規」的限制,夏天所發出的五天預報也祇能就天氣的轉好變壞作一個概括的趨勢預報,更詳細的降雨強度和時間不一定能夠過早清晰交待。

每逢風雨季節,風球和紅、黑暴雨警告自不免成為預報的焦(慮)點。由於目標系統屬中尺度以下,預報時效便受到很大的限制。目前在超級電腦上運轉的中尺度數值模式,所提供的產品也祇是一到兩天的預報。關鍵不在乎超級電腦是否有足夠的能力應付,單就「尺規」而言,更長遠的推算也因其可信程度低而變得沒有價值。以暴雨為例,發展急劇,過程不足一小時,比電腦數值模式的分析及推算還要來得快,因而衍生了另一門所謂「臨近預報」(nowcasting)的學問,專門針對未來數小時的天氣變化,當中講求緊密的遙感監測(remote sensing)、精細的實況分析和迅速的警報反應,這便是預報員徹夜不眠不休的工作挑戰。

縱然是較大型的天氣系統,以物理為基礎的數值模式也不可能無止境地推算下去,誤差祇會隨時間累積,最終落得慘淡收場。基於各種因素,一般認為地球大氣系統的「尺規」極限(predictability)可能是在十至十五天以內,連一個月的時效也沒有。

但最近傳媒不是報導英國有專家在網上推出全年的「天氣預報」嗎?其實那祇不過是經整理後的長年累月氣候統計結果而已,預報成份不高,在數值模式下長大的新一代預報員眼中,更談不上是「天氣預報」。話說回來,曾幾何時,統計經驗也是明天預報的依憑。既然沒有更可靠的水晶球可供選擇,而季節性和長期氣候預報在可見的將來也看不到有突破性的發展,大氣型態和氣候數據客觀分析的應用及參考價值便不能完全抹煞。

﹝文匯報 2000年4月21日﹞


※ 多謝文匯報之允許,轉載以上的文章。

最近修訂日期: <2014年4月1日>