無綫電探空儀升空後的去向
無線電探空儀升空後的去向
黃啟知、王政傑
2024年3月
早於1949年,香港天文台就定時發放搭載無線電探空儀的探空氣球,收集大氣層不同高度的氣象數據。時至今日,天文台每日香港時間上午及晚上八時均從京士柏高空氣象站發放攜帶了探空儀的氣象氣球。隨著填注氦氣的氣球緩緩上升,探空儀會將不同高度的氣溫、濕度和其他參數傳送回地面,而風速及風向可從全球定位系統信號演算得出。由於大氣層越高,空氣越稀薄,氣球上升時會不斷膨脹,一般上升至約30公里高度便會爆破,探空儀則會張開降落傘緩緩降落回地面。
在升空過程中,探空儀隨環境風而飛行,有時會被吹至遠離京士柏數十以至數百公里之外。但世事無絕對,天文台偶爾也收到公眾拾獲探空儀的報告。在2023年7月30日上午,有市民在機場貨運站附近發現一個氣象觀測探空儀(圖一),經核實確認為當天早上在京士柏氣象站發放的探空儀。當日的探空數據顯示(圖二),探空氣球受低層偏南氣流影響先向北飛。其後,隨著高度增加,環境風向轉為東北時,氣球逐漸被吹向西南方。大約飛行了53分鐘後,探空氣球最終在大嶼山愉景灣上空約20公里爆破,無線電探空儀在降落傘的輔助下徐徐回到地面。
高空氣象觀測對天氣預測至關重要。一旦數據傳回地面,天氣預報員便可以從溫熵圖分析大氣的垂直溫度變化及濕度廓線來判斷大氣穩定度。這有助於評估當日的雲量以及發生強對流天氣的可能性。全世界的氣象單位也會透過世界氣象組織的全球電訊系統交換探空數據,讓探空數據能夠成為數值天氣預報模式的初始條件來進行運算。
除支援天氣預測工作外,探空數據還具有廣泛的應用。滑翔運動愛好者可以參考熱成指數和低層風來判斷當日是否適合進行活動。此外,溫熵圖亦可顯示大氣底層是否存在逆溫層或等溫層,這對於攝影愛好者捕捉壯麗迷人的雲海大有幫助。
當你看見上升中的氣象氣球時,你知道它會飛多遠嗎?

圖一 於2023年7月30日早上,在機場航空貨運站附近拾獲的氣象觀測探空儀和相連的降落傘。

圖二(a) 由2023年7月30日早上8時升空的無線電探空儀所收集到的風向和風速。

圖二(b)紅色曲綫是2023年7月30日早上8時升空的探空氣球的水平移動軌跡。起點和坐標中心為京士柏氣象站,終點是氣球爆破的位置。