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夜間低空急流

    撰文:陳營華     2012年3月

  1. 夜間低空急流是指晚間大氣低層的一道急速氣流,通常在晴空無雲的晚上出現。日落後靠近地面的空氣溫度下降,低空產生「逆溫層」情況,即氣溫隨著高度增加而上升,大氣的穩定度亦隨之而增強,抑制大氣的垂直運動。日間因日照地面受熱而引發的湍流和對流活動在夜間消減,少了這些干擾,空氣可以順暢地趨向以水平方向流動。不少文獻已記載了在歐洲、美國大平原和非洲等地所觀測到的夜間低空急流。以下一個實例顯示香港秋季的天氣條件亦頗有利於夜間低空急流的形成。

    2010年10月底,一股乾燥的東北季候風為香港帶來晴朗的天氣。從天文台在長洲的風廓線儀10月30-31日的記錄可以見到夜間低空急流的發展和消散過程﹙圖一﹚。日間接近地面氣溫因日照受熱而上升至攝氏20度以上,引發空氣混合的湍流,令低空風速減弱。10月30日14時52分的垂直風速廓線﹙藍線﹚顯示1,800米以下的風速都低於10米/秒,風速的垂直變化普遍較小。日落後,最高風速超過20米/秒的急流在1,600米至1,800米的高度出現﹙紫線﹚,午夜後急流的軸心下降到800米至 1,000米之間的高度﹙綠線﹚,急流形成亦導致風切變﹙即風速隨著高度的急劇變化﹚增強。翌日早上日出後,急流減弱,急流軸心的風速少於15米/秒﹙粉紅線﹚。當天下午,風速垂直廓線回復到類似前一天的情況﹙橙線﹚。

    天文台位於海拔950米以上的大帽山測風站也記錄了那兩天夜間低空急流的發生﹙圖二﹚。風速時間序列顯示風速在10月30日接近黃昏時開始明顯上升,風速達12米/秒以上,急流大致上維持至翌日上午八時左右,隨後風速在日間顯著下降,直至傍晚再出現另一次升勢。

    夜間低空急流與其相關的垂直風切變對飛行安全會構成威脅。在秋高氣爽的季節到高地露營,強風的出現可能會吹翻營幕或吹走鬆散的物件。


    圖一
    圖一:  天文台長洲風廓線儀在2010年10月30日14時52分﹙藍線﹚、20時53分﹙紫線﹚、2010年10月31 日2時52分﹙綠線﹚、 8時52分﹙粉紅線﹚及14時53分﹙橙線﹚所綠得的風速垂直廓線。

    圖二
    圖二:  2010年10月30至31日大帽山測風站的風向風速變化:(a) 每小時的風矢﹙風速為十分鐘平均﹚;(b) 一分鐘最高陣風﹙藍線﹚和十分鐘平均風速﹙粉紅線﹚。


      參考:

    1. "An Introduction to Boundary Layer Meteorology", by Roland B. Stull, (1988), Kluwer Academic Publishers.
    2. "Development and mechanism of the nocturnal jet", by Davis, P.A., (2000),  Meteorol. Appl., 7: 239-246.


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最近修訂日期: <2013年1月2日>