鋒與天氣

江偉

2010年12月

什麼是氣團？

氣團是指溫度和濕度分布比較均勻的一個大範圍的空氣團。一般而言，氣團的水平範圍可達數百萬平方公里，而垂直則可達對流層頂。一個氣團的特性取決於其下墊面的性質。例如，一個溫暖的下墊面可產生一個暖氣團，而一個下墊面為海洋的氣團則有較高的濕度。

圖1

什麼是「鋒」？

在兩個不同的氣團之間有一交界面，稱為「鋒」。在「鋒」之上，溫度和濕度的水平梯度會相對較大。此外，由於冷空氣的密度較高，「鋒」會隨高度傾向冷氣團。

圖2

根據氣團的性質及其相對的移動方向，我們把鋒分為四類，分別為冷鋒、暖鋒、靜止鋒和錮囚鋒。如果是冷氣團移向並取代暖氣團原有的位置，該交界面便是冷鋒，反之便是暖鋒。

圖3

假如冷、暖氣團勢均力敵，鋒在某一地區擺動或停滯，這便是靜止鋒。

圖4

最後，如果冷鋒追上暖鋒，暖空氣被抬離地面便形成錮囚鋒。

圖5

伴隨冷鋒的天氣

不論是冷鋒還是暖鋒，密度較高的冷空氣會切入暖空氣下方，而密度較低的暖空氣則會隨鋒面向上爬升。這個爬升的過程會使暖空氣膨脹及降溫，結果在鋒面附近形成雲團及降雨。由於冷鋒較暖鋒傾斜，暖空氣爬升的速度亦相對快，故此冷鋒伴隨的天氣通常較暖鋒的劇烈。

圖6

一般而言，典型的冷鋒到境會伴隨較厚的層狀雲及降雨。一些活躍的冷鋒更會形成雷雨雲，產生劇烈的雷暴、雹暴甚或龍捲風。這些雲層和降雨大多集中在鋒面附近，當冷鋒過境後，天氣通常會逐漸轉晴。然而，冷鋒過境也非必然會帶來雲層和降雨。如果大氣太乾燥的話，天氣在冷鋒過境期間也可以一直保持天晴。受冷氣團影響，冷鋒過境後氣溫會迅速下降，而冷空氣的入侵亦會使當地的氣壓急速上升。

影響香港的冷鋒

香港在冬季時會經常受到冷鋒影響，而冷鋒的到來也代表著是寒潮的開始。以下是2009年12月其中一次冷鋒過境時的情況。

過境前:

圖7. 2009年12月15日的天氣圖: 冷鋒正橫過華南。

圖8 可見光衛星雲圖 (2009年12月15日, 上午 11時30分): 冷鋒伴隨的雲帶

過境後:

圖9 2009年12月16日的天氣圖: 冷鋒橫過廣東沿岸後，進入南海北部。

圖10 可見光衛星雲圖 (2009年12月15日, 上午 12時30分): 冷鋒伴隨的雲帶

在2009年12月15日，一道冷鋒大約在晚上八時(即協調世界時12時)橫過香港。從圖表11中可見冷鋒過境時及之後，天文台錄得顯著的降雨，而且氣溫急速下降和氣壓持續上升。

圖11