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  • 不稳定的天气

  • 星期五, 2016年 9月 09日

上周末的天气报告提及本周香港的天气不稳定,大家知不知道「不稳定」是什么意思呢?

「不稳定」其实是指天气情况易起变化或多变,虽然未必整天下着雨,但只要条件配合,便会一触即发下起雨来,甚至出现雷暴。在气象学上亦有所谓大气的不稳定度,而天气预报员分析不稳定度的其中一个方法,就是研究气温的垂直变化和大气湿度,即气象界常用的 K 指数,它可以从高空探测资料计算出来,而电脑「数值天气预报模式」亦能提供未来数天指数的预测供预报员参考。上述的 K 指数的计算式分三部分,分别为(一)温度直减率,即温度随着高度上升而递减的幅度;(二)大气低层水汽量及(三)大气中层的水汽饱和程度。一般来说,如果温度直减率越大(即接近地面的温度越高,而高空的温度越低)、大气低层水汽越充足及大气中层水汽越接近饱和的话,K 指数就会越高,这表示对流活动容易被触发,出现降雨或雷暴。

天文台利用自动高空探测系统,每天发放两次探空气球,获取高空气象数据。以今年 9 月 5 日早上的探空资料为例(图一),当时近地面的温度高,上空的气温亦随高度的增加而快速下降(图一中红色圆圈),近地面的暖空气因密度较低,容易向上升及形成对流活动。此外,探空资料亦显示大气的空气温度及露点温度的相差小,即代表大气湿度高,充分的水汽足以制造降雨。从这次探空计算出来的 K 指数高达 37,而一般来说,当指数达 33 已有条件触发雷暴。事实上,当日香港有骤雨及雷暴,普遍录得超过 30 毫米雨量,部分地区的雨量更超过 70 毫米(图二)。

图一

图一      2016 年 9 月 5 日早上的高空探测图。图中空气温度和露点温度接近的地方表示湿度高,大气接近饱和。



图二

图二      2016 年 9 月 5 日的总雨量分布。


纵使大气不稳定,仍需要一些催化机制,才会触发降雨及雷暴,例如当香港附近有低压槽或高空扰动,能有助空气抬升。其他包括中小尺度天气系统及地形影响等,亦是天气预报员须要考虑及分析的因素。以后当大家听到天文台预告未来数天天气不稳定,要特别留意往后更新及更详尽的天气评估啦!



刘保宏   李立信



最近修订日期: <2017年1月23日>