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热带气旋路径的概率预报

热带气旋路径的概率预报

欧阳健聪
2018年9月

每年西北太平洋平均约有三十个热带气旋生成,当中一般约有六个会影响香港而需要发出热带气旋警告。由热带气旋所引致的大风、暴雨及风暴潮往往带来严重影响,因此准确地预测热带气旋路径向来是各大气象机构的挑战。随著电脑运算能力不断提升和数值天气模式的持续发展,现时很多人会根据电脑模式直接输出的结果来预测风暴路径,讨论会否在未来几天正面吹袭香港云云。不过,由于天气系统存在混沌特性,些微天气条件的变化可能都能令电脑模式对未来几天的预报有明显的影响,预报的准确度随时间也相应降低。就算各大气象机构用上高效能电脑来模拟大气的演变,但由于使用的观测资料及电脑预报模式不同,不同电脑模式的热带气旋路径预测可能会是南辕北辙。
预报员在预测热带气旋路径时,会详细分析所有观测数据,了解实际的天气形势,并综合多个电脑模式的预报,根据预报员的经验,制订出一条预测路径。现时天文台的热带气旋路径资讯网页,提供未来五天的热带气旋预测路径及强度。这些有明确预测路径及强度预报资料被称为确定性预报,但随著预报时效递增,其预测路径与强度的误差也一般相应增加。如果只依靠单一的确定性预报,就会忽略其他可能发生的情况。
概率预报就可以弥补确定性预报的不足。天文台自2017年8月推出「热带气旋路径概率预报」服务。路径概率预报图是根据电脑模式集合预报计算出来的后处理产品。集合预报利用数值天气模式,同一时间作多次运行,模拟出多个情景下热带气旋未来九天的路径,然后计算不同路径经过地图上各个地点半径120公里范围的频率。就以2018年9月热带气旋山竹为例,图一显示电脑数值模式集合预报成员在9月11日的路径预测。由预报图所显示的各个可能情景,山竹预计会移向吕宋海峡一带,并随后快速靠近华南沿岸地区,对香港以及广东地区构成严重威胁;山竹有机会登陆的登陆位置复盖整个华南沿岸以至越南北部,表示其预报走势还存在一定的不确定性。图二是经过运算处理的路径概率预报图,显示山竹有较大机会在珠江口附近登陆。最后山竹于9月16日日间在香港天文台西南偏南约一百公里掠过,并在广东台山附近登陆,与上述数天前的路径概率预报趋势大致相符。
路径概率预报图除了显示热带气旋移动趋势和可能情况的机会外,我们可以怎样更好地利用当中的预报信息呢?就以2018年强台风苏力为例,根据图三的2018年8 月19日路径概率预报,苏力约有五成机会在之后未来数天吹袭韩国一带。所以准备出发到当地或已在该地的旅客可以根据自己的情况及需要调整行程或提早离开。另一方面,苏力吹袭华东地区包括上海,以及日本九州等地的机会相对较低,但如果计划到当地的活动比较容易受天气影响,也应该准备相应的后备或应急安排以策万全。
天文台除了提供热带气旋路径概率预报外,还推出了未来十四天每日最低和最高温度的「延伸展望」预报。天文台正研发更多的概率预报,希望能进一步帮助市民、政府部门及公共服务机构尽早掌握天气变化,在恶劣天气来临前及早做好风险管理,希望更有效预防天灾,减低自然灾害带来的影响。
图一
图一: 2018年9月11日模式集合预报成员预报热带气旋山竹的路径,不同颜色表示山竹随后数天每天的路径预测。
图二
图二: 2018年9月11日热带气旋山竹的路径概率预报
图三
图三: 2018年8月19日强台风苏力的路径概率预报