數值天氣預報

黃偉健

假如要各位試舉出幾個香港在一年當中出現的惡劣天氣現象，相信暴雨會是多數人的「心水之選」。炎夏時份，一場大雨有時可消消悶熱的天氣，為炎暑降溫；不過暴雨亦可能引起上班和上學的不便，甚至導致街道成河和山泥傾瀉，造成傷亡。有時暴雨發展相當迅速，最大雨的區域可能只覆蓋香港一小部份，令預測暴雨變得十分棘手和富挑戰性。

每日我們從報章、電視、電台或互聯網獲悉每天天氣概況和未來五天天氣預測。有時在預測中陳述的天氣情況會與當天的很不相同。其實，天氣預報員從各種氣象觀測資料暸解到大氣的實況和變化傾向，每當發現有引起暴雨的天氣系統正在接近香港，而大氣的狀態又支持暴雨雲團的發展，預報員會發出天氣預測提醒各位市民。不過，有時大氣的變化相當快速，加上暴雨系統生長和衰亡的時間非常短暫，一場大雨維持的時間最短只有一兩小時，因此單憑實況觀測資料不一定足夠預測暴雨出現的時間和強弱程度。為了及早和仔細知道在未來數小時至數天內大氣的情況，預報員會參考數值天氣預報模式的預測。

數值天氣預報模式是一套能模擬大氣運動的電腦程序，當中包含現實大氣中的各種物理過程。當各種各樣的觀測資料經過分析，便成為模擬大氣的起始情況。模式隨後便要計算這模擬大氣的演化，逐步逐步將整個大氣內的氣團，依照它們的移動趨勢來計算下一刻的位置與狀態。在起始大氣狀況中，若那些有利暴雨發展的暖濕氣團，經模式計算後移動到有利暴雨發展的位置-例如與其他暖濕氣團匯聚一起，又或者是對流運動非常活躍的區域，那麼模式便預測到暴雨系統正在該處蘊釀。

簡單來講，數值模式要預測暴雨的發生，它的起始狀態必要具備「製造」暴雨系統的條件。香港位處中國南海海岸，很多時候暴雨會源自西南季候風天氣，但海面上氣象觀測站的數目遠比陸地上少，要準確分析整個大氣的情況並不容易。另外，暴雨系統中個別雨雲的尺度(scale)祇有數公里至數十公里，需要非常密集的觀測資料才可以準確分析雨區的分佈。幸好科學家這幾十年來發展了很多觀測工具如氣象衛星和雷達，令數值天氣預報模式可以獲得更多資料來分析大氣的情況，增加了預測暴雨的可靠性。

香港有大部份人口居於新界，每日需往返市區工作﹔假期時大眾消遣的「熱點」亦遍佈全港，若遇上壞天氣就非常影響出入。故此有市民常提出希望天文台能發放分區天氣預報。可惜現時的數值天氣預報模式仍未能仔細區分不同市鎮的天氣預測結果。不過，隨著數值天氣預報模式與電腦的發展，有朝一日我們可能會實現運行香港各地區的數值天氣模擬。

﹝文匯報 2000年7月12日﹞