一天中的氣溫甚麼時候最高?甚麼時候最低?
一天中的氣溫甚麼時候最高?甚麼時候最低?
蘇志維、許建忠
2023年5月
大家看天氣預報時,其中一樣最常留意的就是最高及最低氣溫的預測。但是一天中通常氣溫何時最高,何時最低呢?
在陽光充沛的一天,正午時分太陽升至全日最高的位置時,抵達的太陽輻射亦同時最多。那麼該時候的氣溫應該是全日最高吧?
其實不是。在接收到的太陽輻射中,被大氣直接吸收的只佔小部分,其餘主要由陸地及海洋吸收。地面吸收太陽輻射後,會以傳導方式加熱上方一層淺薄的空氣,然後再以對流及輻射方式加熱更上方的空氣。整個過程需要時間,因此日間最高氣溫通常在下午才出現。換句話說,氣溫的變化滯後於太陽輻射的變化。
簡單來說,如果不考慮複雜的天氣因素,大氣的熱能會不斷通過輻射流失至外太空,但只要接收的能量大於流失的能量,氣溫仍會繼續上升。最高氣溫出現在兩者達至平衡之時,隨後當熱能流失多於吸收,氣溫便開始下降,一直至日出。故此,日最低氣溫通常在日出時分出現。日出後,太陽輻射重臨,氣溫再次上升。(圖一)
在一個地點,每天最高及最低氣溫出現的時間亦會因其他因素而有所不同,例如季節、當天的天氣、地形及周圍環境。在高密度發展的市區,其吸熱升溫和散熱降溫速度通常較空曠的郊區慢,所以市區的日最高氣溫一般比郊區遲出現。平均而言,位於九龍市區的天文台總部在夏季日最高溫出現在下午三時左右,比位於新界北部郊區的打鼓嶺遲約一小時(圖二)。太陽仰角會隨季節及地理位置而改變,這也會影響日最高及日最低氣溫的出現時間。另外,某些天氣情況或變化(例如雷暴大雨、冷鋒過境和熱帶氣旋前沿的下沉空氣)亦可令日最高及日最低氣溫出現在其他時間。

圖一 氣溫與輻射收支在晴天的日變化(示意圖,不按比例)。

圖二 香港天文台總部及打鼓嶺夏季的氣溫日變化(2007-2021年平均)。
參考資料:
[1] Wang K., Li Y., Li Y., and Lin B. (2018). The stone forest as a small scale field model for urban climate studies. International Journal of Climatology, 38, 3723-3731. (只有英文)。
[2] 城市化效應
[1] Wang K., Li Y., Li Y., and Lin B. (2018). The stone forest as a small scale field model for urban climate studies. International Journal of Climatology, 38, 3723-3731. (只有英文)。
[2] 城市化效應