跳至主要內容
香港天文台 香港品牌形象-亞洲國際都會
GovHK 香港政府一站通 搜尋 搜尋 網頁指南 聯絡我們
red dot
列印版本
上一頁
列印版本 列印PDF
預報影響香港的全年熱帶氣旋數目

 
    撰文:李細明     2011年6月


    自2001年開始,香港天文台已透過互聯網向公眾發佈每年影響香港的熱帶氣旋數目預測。這預測通常會以一組連續數字來表達,如5至7個熱帶氣旋,並會早於香港的熱帶氣旋季節(以下簡稱風季)前發表。熱帶氣旋長期預報除滿足了公眾和傳媒的興趣外,亦可為決策者提供有用的參考資料。例如,有關部門可利用這些資訊在風季來臨前做好防災減災的計劃和準備。

    昔日全年熱帶氣旋預報的制定是建基於一個概念模型,這模型以該年預期的厄爾尼諾或拉尼娜狀態為因子。經過多年的實踐和經驗,我們發現這個概念模型的預報技巧與氣候平均法相約。近年來,天文台探討利用主要氣候預報中心發出的動力氣候模式輸出來改善全年熱帶氣旋預報。這些動力氣候模式輸出可用來預報地區性的季度溫度、雨量及熱帶氣旋活動。

    目前,影響香港的熱帶氣旋活動定義為進入香港500公里範圍內的熱帶氣旋數目(N500)。這個定義既客觀亦有意義:香港每年N500的長期平均與每年引致發出本地警告信號的熱帶氣旋數目的氣候平均值相約。也就是說,進入香港500公里範圍的熱帶氣旋意味着對香港有一定的影響,不論是天氣或社會方面。圖1 顯示1971至2000年期間N500的月平均數目。香港的風季可大概定義為6至10月,因為這段時間內每個月份的平均N500均高於0.5。影響香港的熱帶氣旋活動在7至9月期間最為活躍。一般情況下,全年熱帶氣旋預測在每年3月發佈,即風季開始前2個月。

    天文台正探討一個「統計-動力」的方法來預報香港的年N500。很多研究都使用Poisson分佈來模擬在某段時間(例如:夏季)、某個地區(例如:南中國海)出現的熱帶氣旋數目的分佈。Poisson分佈全由一個參數 -「平均出現次數」- 來決定,這個參數一般為未知數而須要從歷史數據估計。因此,一個簡單的預測熱帶氣旋出現次數的方法就是基於歷史數據的平均值。但這個恆常不變的預測是絕不能捕捉觀測實況的年際變化。一個較好的預測是假設平均出現次數與一些隨時間變化的環境因子(例如:風、海溫)有關。這個假設頗為合理,因為熱帶氣旋在某地區的出現要視乎它生成的位置及大氣環流是否有利把它帶到該區。這些環境因子可從全球動力氣候模式的輸出中抽取。在建立好舊有觀測數據與相對應的環境因子之間的統計關係後,我們便可利用這統計關係來進行預報。

    美國國家海洋及大氣管理局氣候預測中心(CPC)為世界氣象組織指定的全球長期預報製作中心之一,在其網站提供以動力氣候模式為基礎的全球長期預報產品,包括預報及後報數據。天文台嘗試以CPC提供的模式數據來預報香港年N500,研究時段為1982至2009年。為了公正地評估這個「統計-動力」方法的預報技巧,我們進行了交叉驗證。在這個交叉驗證過程中,我們每次遮蔽或刪除一個數據,然後利用餘下的數據來尋找因子、建立預報模型和預測被遮蔽/刪除的數據。我們驗證這些預測來評估這個方法的技巧。

    圖2顯示香港年N500的實況觀測和新方法給出的預報的時間序列。我們以氣候平均為參考預報,其根均方誤差為1.87。「統計-動力」的方法能把誤差減少 30%至1.28。交叉驗證的結果顯示這預報方法有高實用潛力。為了更進一步提高預報技巧,我們須要嘗試利用其他動力模式的輸出並研究改良抽取環境因子的方法。
     

    1
    圖1︰ 1971至2000年進入香港500公里範圍的熱帶氣旋月平均數目。
     
    2
    圖2︰ 進入香港500公里範圍的年熱帶氣旋數目實況(紅色)與「統計-動力」方法給出的預測(藍色)。

     
     content 回到目錄

最近修訂日期: <2012年12月21日>