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熱帶氣旋路徑的概率預報

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熱帶氣旋路徑的概率預報

2018年9月

每年西北太平洋平均約有三十個熱帶氣旋生成,當中一般約有六個會影響香港而需要發出熱帶氣旋警告。由熱帶氣旋所引致的大風、暴雨及風暴潮往往帶來嚴重影響,因此準確地預測熱帶氣旋路徑向來是各大氣象機構的挑戰。隨著電腦運算能力不斷提升和數值天氣模式的持續發展,現時很多人會根據電腦模式直接輸出的結果來預測風暴路徑,討論會否在未來幾天正面吹襲香港云云。不過,由於天氣系統存在混沌特性,些微天氣條件的變化可能都能令電腦模式對未來幾天的預報有明顯的影響,預報的準確度隨時間也相應降低。就算各大氣象機構用上高效能電腦來模擬大氣的演變,但由於使用的觀測資料及電腦預報模式不同,不同電腦模式的熱帶氣旋路徑預測可能會是南轅北轍。

預報員在預測熱帶氣旋路徑時,會詳細分析所有觀測數據,了解實際的天氣形勢,並綜合多個電腦模式的預報,根據預報員的經驗,制訂出一條預測路徑。現時天文台的熱帶氣旋路徑資訊網頁,提供未來五天的熱帶氣旋預測路徑及強度。這些有明確預測路徑及強度預報資料被稱為確定性預報,但隨著預報時效遞增,其預測路徑與強度的誤差也一般相應增加。如果只依靠單一的確定性預報,就會忽略其他可能發生的情況。

概率預報就可以彌補確定性預報的不足。天文台自2017年8月推出「熱帶氣旋路徑概率預報」服務。路徑概率預報圖是根據電腦模式集合預報計算出來的後處理產品。集合預報利用數值天氣模式,同一時間作多次運行,模擬出多個情景下熱帶氣旋未來九天的路徑,然後計算不同路徑經過地圖上各個地點半徑120公里範圍的頻率。就以2018年9月熱帶氣旋山竹為例,圖一顯示電腦數值模式集合預報成員在9月11日的路徑預測。由預報圖所顯示的各個可能情景,山竹預計會移向呂宋海峽一帶,並隨後快速靠近華南沿岸地區,對香港以及廣東地區構成嚴重威脅;山竹有機會登陸的登陸位置覆蓋整個華南沿岸以至越南北部,表示其預報走勢還存在一定的不確定性。圖二是經過運算處理的路徑概率預報圖,顯示山竹有較大機會在珠江口附近登陸。最後山竹於9月16日日間在香港天文台西南偏南約一百公里掠過,並在廣東台山附近登陸,與上述數天前的路徑概率預報趨勢大致相符。

路徑概率預報圖除了顯示熱帶氣旋移動趨勢和可能情況的機會外,我們可以怎樣更好地利用當中的預報信息呢?就以2018年強颱風蘇力為例,根據圖三的2018年8 月19日路徑概率預報,蘇力約有五成機會在之後未來數天吹襲韓國一帶。所以準備出發到當地或已在該地的旅客可以根據自己的情況及需要調整行程或提早離開。另一方面,蘇力吹襲華東地區包括上海,以及日本九州等地的機會相對較低,但如果計劃到當地的活動比較容易受天氣影響,也應該準備相應的後備或應急安排以策萬全。

天文台除了提供熱帶氣旋路徑概率預報外,還推出了未來十四天每日最低和最高溫度的「延伸展望」預報。天文台正研發更多的概率預報,希望能進一步幫助市民、政府部門及公共服務機構儘早掌握天氣變化,在惡劣天氣來臨前及早做好風險管理,希望更有效預防天災,減低自然災害帶來的影響。

圖一

圖一: 2018年9月11日模式集合預報成員預報熱帶氣旋山竹的路徑,不同顏色表示山竹隨後數天每天的路徑預測。



圖二

圖二: 2018年9月11日熱帶氣旋山竹的路徑概率預報



圖三

圖三: 2018年8月19日強颱風蘇力的路徑概率預報