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如何解读电脑模式天气预报?

如何解读电脑模式天气预报?

梁宇霆、何伟航
2025年12月

电脑天气预报模式是预测未来数日天气的重要工具。除了传统的数值天气预报模式外,近年以人工智能技术预测天气迅速发展。有见及此,天文台由2023年起在「地球天气」网页陆续加入人工智能预报模式产品。截止2025年10月,「地球天气」网页已提供五套电脑模式未来15天的地面和高空预报。面对琳琅满目的预报产品,我们该如何解读?
无论是传统数值预报模式,抑或是人工智能预报模式,不同模式的预报往往存在分歧,且分歧随预报时间延长而增大。就传统数值天气预报模式而言,各模式采用的初始条件、分辨率和物理过程参数化方案均有不同,令预报结果出现分歧。另一方面,虽然初步统计分析显示,人工智能预报模式对大尺度天气形势的预报表现已经达到甚至略优于传统的数值预报模式,但各人工智能模式所采用的训练资料和推论方案有所不同,不同人工智能模式的预报结果因此亦可以有明显差异。这些模式间之差异,正正反映了预报的不确定性。
以2025年9月下旬令天文台需要发出十号飓风信号的超强台风桦加沙的预报为例(图一),电脑模式在其登陆前约九日对其强度的预报有较大的分歧,欧中电脑模式、欧中AIFS 模式及风乌电脑模式预测桦加沙会发展为较高强度的热带气旋,其他模式则预测它将维持较弱的强度。此外,当时各电脑模式对桦加沙的路径预报亦存在差异,有些模式显示其会采取较接近香港的路径,并在本港南面掠过,但亦有部分模式预测桦加沙会靠近广东东部沿岸。由于预报存在不确定性,大家在查看数天后的模式预报要加倍小心,亦不宜只留意个别模式的产品。大家不妨综合多个模式的预报,了解未来可能出现的不同情境,以更全面掌握天气趋势。
图一
图一   不同电脑模式在2025年9月15日作出对9月23日下午8时(香港时间)的平均海平面气压、地面风场、地面风速(分别以等压线、流线及颜色表示)的预报。
尽管电脑模式会提供不同天气要素,例如气温、风、相对湿度、雨量等预报,但这些「模式直接输出」预报的准确度,会受模式的分辨率所限制。此外,模式亦未必能反映地形对不同天气要素的影响[1]。因此,大家在解读电脑模式预报时,不应仅依靠其直接输出结果,反而可同时留意地面及高空天气系统的演变。
事实上,天气变化受不同高度的大气系统影响。以香港的暴雨过程为例,其形成往往与水汽输送、低层气流辐合、中层的高空扰动等相关[2]。2025年8月初的多次黑色暴雨过程(图二) 中 ,高空扰动靠近华南,容易触发上升运动,再配合活跃西南季候风为华南提供充沛水汽,为上述的暴雨过程提供有利的触发及维持条件。大家在浏览「地球天气」网页时,除了查看各模式的雨量预测外,亦可留意一下高空预报,看看上述天气系统的变化。
图二
图二   电脑模式对大气不同高度的预报:700百帕斯卡(上;离地面约3000米)及925百帕斯卡(中;离地面约1000米) 的相对湿度、位势高度及风向风速(分别以颜色、等高线及流线表示);地面(下)降雨、平均海平面气压及风向风速(分别以颜色、等压线及流线表示)。
随著科技发展,电脑天气预报模式的准确度正不断提升,但大家在解读模式直接输出的预报产品时,须留意模式的限制以及预报的不确定性,尤其在较长预报时间可能存在较大的误差。天文台预报员在制作预报时,会参考多个模式的产品,并结合天气实况监察和对天气形势的分析,评估未来天气的变化。