天文台于报章刊登的文章 Newspaper Articles by Hong Kong Observatory

『临近预报』探测天气

李炳华

大家也许有个疑问，既然天文台有能力将冷锋、寒潮、台风等的预报做好，为什么在另一些恶劣天气譬如暴雨等的预报还是强差人意呢？面对这类的天气现象，气象学家究竟又有什么对策？

首先，天气现象其实与各种大小不一的天气系统相关连。冷锋、寒潮以至台风等属于较大尺度的天气系统，它们的影响范围广阔，寿命亦较长。经过长期的观察研究，我们对这类天气系统的结构已经颇为了解，对预测它们的移动和变化可说十拿九稳。

另一方面，暴雨、雷暴、冰雹、飑线、龙卷风等则属于所谓『中尺度』的天气系统。『中尺度』天气系统的特色是空间尺度细小、发展迅速、寿命又特别短。譬如雷暴和暴雨，从发展到消失，一般只有两三小时，并集中影响局部地区。龙卷风的寿命更短，平均只有十数分钟，水平直径一般在一公里以下。由于受到高山的阻挡，龙卷风在香港陆地出现的机会比较少，但在海面发生的『水龙卷』则并不罕见。

由于『中尺度』天气系统这样『神出鬼殁』，连先进国家的气象部门亦经常束手无策。它们之所以这么难预测，一方面是因为我们对它们的结构还有很多未明了的地方，另一方面是因为传统的大气探测及分析技术不足以应付『中尺度』天气系统这类『神秘莫测』的对手。针对『中尺度』天气系统的特殊性，一个称为『临近预报』的预报分支在八十年代初应运而生。

『临近预报』早期亦曾被翻译成『现时预报』，这个名称骤看起来颇为奇怪，其实它是指从大量的实时资料中，特别是遥感资料，追踪个别的『中尺度』天气系统的移动和变化，推测它们未来的位置，为局部地区作短时间的天气预报，同时以最迅速的方法将警报通知市民。

很明显，要捕捉『中尺度』天气系统，分秒必争，在大气探测及分析技术来说要求都十分高。『临近预报』在这方面可谓无所不用其亟。以香港为例，天文台在境内平均每六公里左右便设置一个自动气象站，最快每一分钟便更新资料一次，是现时全球拥有最高密度自动气象站网络的地区之一。在高空方面，天文台拥有的多普勒天气雷达每六分钟便收集大气层中雨滴含量及移动速度等数据，空间分辨率达数百米的水平。另外，我们每小时接收从气象人造卫星拍摄到的图像，分析大气层内云量和水汽的分布。还有透过气流剖析仪，每十分钟便收集从地面到十公里高的气流流动的数据。近年气象学家更成功从『全球卫星定位系统』（ＧＰＳ）信号中提取大气水汽分布的信息。由于信号不受天气影向，故可二十四小时不停监测大气层的变化。

大家可以想像，要处理这么庞大的观测资料，谈何容易。幸好近年电脑及资讯科技发展迅速，特别是资料压缩、传输、图像处理、人功智能等技术，让我们可以迅速地从大量的资讯中提取『中尺度』天气系统的时空特征，包括水汽的汇集，气旋的发展等。没有这些技术的配合，『临近预报』根本不可能有这样长足的发展。

『临近预报』在今天是一个炙手可热的课题，世界各地的气象部门都正在发展研制适合自己应用的系统。大家相信凭著日益精湛的遥感及资讯科技，它的准确度将不断提高。我们期望，市民渴望以久的『分区暴雨』终有一天得以实现，到时大家将可利用这些预报，在暴雨来临之前作好充分准备。

『临近预报』利用遥感资料预测『中尺度』天气系统的发展

﹝文汇报 1999年12月17日﹞