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星期四, 2008年 10月 09日

海高斯的奇妙故事

热带气旋海高斯上星期六在粤西登陆后,地面上的环流减弱,降格成为一个低压区,不过海高斯的奇妙故事这个时候才开始。

首先是海高斯登陆后如我们先前所料向右90度急转弯,改为向东移动逐渐靠近香港,因此我们始终留意着它的动静,这段时间预报员有不少的忧虑,情况跟7月7日差不多(见7月9日网志文章)。

此外,海高斯的转向跟大气层中部所谓「西风槽」有关,这个西风槽的另一影响是星期日内地气压升高,推动较凉的空气南下进入广东,最终碰上海高斯的残余低气压,引发一连串微妙的变化。

在海高斯中心以西地区,较凉的空气得到海高斯残余低压区的北风环流帮助顺利南下,入夜后抵达广东海岸,凉空气的前缘可以视为一道冷锋。在海高斯中心以东地区情况相反,由海洋吹入陆地的温暖气流顶住内陆清凉空气南下的趋势,形成一道「准静止锋」 (也可视为低压槽)。图1显示10月5日香港时间下午9时天气形势示意图,图2显示这个时刻之前一段时间珠江口西北方向地区较凉空气南下的情况。


10月5日下午9时天气形势示意图,蓝线代表22°C等温线,箭咀代表冷锋后的大致风向。
图 1 10月5日下午9时天气形势示意图,蓝线代表22°C等温线,箭咀代表冷锋后的大致风向。
"L" 代表低气压区的中心。



10月5日中午到下午9时22°C等温线向南扩散的示意图,下午9时的低压区中心和冷锋以灰线符号标记。
图 2 10月5日中午到下午9时22°C等温线向南扩散的示意图,
下午9时的低压区中心和冷锋以灰线符号标记。


在冷空气抵达之前,海高斯残余的低气压环流里是较为均匀的热带气团,但是在冷空气入侵之后,实际上过渡为一个冷暖空气交错的温带气旋,这种情况通常发生在较高纬度,例如台风北上到日本一带,在香港附近发生是比较少有的。

在转化过程中,低气压环流的能量来源亦同时变化,热带气旋靠下雨时水汽凝结成水点得到所谓「潜热」,温带气旋则靠冷暖空气错位此降彼升从所谓「位能」得到「动能」(这是中学的物理学)。回头看图1,海高斯低压区西面低温,东面高温,就是那种释放位能的格局,因此这个时刻的低气压可以归类为温带气旋,由于得到能量补充,低压区的环流短暂时间略有增强,这个时候香港录得较高风速。

图3显示海高斯残余低气压在星期日下半天和星期一上午初期的移动途径,可以看到位置明显北抬,跟凉空气南侵差不多同时发生,从另一个侧面反映低气压性质的过渡。午夜之后,低压区基本上可以看成是冷暖空气交界上的一个波动,在其后方(即是西面)清凉空气向南向东扩散,星期一早上大家起床觉得天气转凉就是这个原因。


10月5日中午至6日上午前期低压区中心移动示意图。
图 3 10月5日中午至6日上午前期低压区中心移动示意图。


天气千变万化,不能一部通书看到老,今次海高斯的转弯和在香港附近变性为温带气旋就是一个例子。星期日晚上香港风力增强是一次东北季候风叠加在热带气旋残余之上造成温带气旋出现及环流能量增加的特例,在秋季发出了强烈季候风信号而香港吹南至西南风确是有点令人觉得奇怪,不过考虑到当时天气形势的基本性质,即是季候风诱发生成的温带气旋,也就惟有以季候风信号处理,是一个特例,也为季候风信号开立了一个先例。

海高斯的奇妙故事以热带气旋开始,以90度转弯为转折,以在香港旁边变为温带气旋结束,因此香港先有一号风球,后有强烈季候风信号。

我喜爱气象,正因为天气变幻莫测,层出不穷。

林超英

(给严肃气象迷的附言: 以上分析在短时间内以手上有限资料完成,目的在概述气象变化的重点,图1至3属于示意图性质,请不要执着这里差几公里,那里差一度的细节,这些属于将来研究人员的精细工作。)


最近修订日期: <2013年9月27日>