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如何解讀電腦模式天氣預報?

如何解讀電腦模式天氣預報?

梁宇霆、何偉航
2025年12月

電腦天氣預報模式是預測未來數日天氣的重要工具。除了傳統的數值天氣預報模式外,近年以人工智能技術預測天氣迅速發展。有見及此,天文台由2023年起在「地球天氣」網頁陸續加入人工智能預報模式產品。截止2025年10月,「地球天氣」網頁已提供五套電腦模式未來15天的地面和高空預報。面對琳琅滿目的預報產品,我們該如何解讀?
無論是傳統數值預報模式,抑或是人工智能預報模式,不同模式的預報往往存在分歧,且分歧隨預報時間延長而增大。就傳統數值天氣預報模式而言,各模式採用的初始條件、分辨率和物理過程參數化方案均有不同,令預報結果出現分歧。另一方面,雖然初步統計分析顯示,人工智能預報模式對大尺度天氣形勢的預報表現已經達到甚至略優於傳統的數值預報模式,但各人工智能模式所採用的訓練資料和推論方案有所不同,不同人工智能模式的預報結果因此亦可以有明顯差異。這些模式間之差異,正正反映了預報的不確定性。
以2025年9月下旬令天文台需要發出十號颶風信號的超強颱風樺加沙的預報為例(圖一),電腦模式在其登陸前約九日對其強度的預報有較大的分歧,歐中電腦模式、歐中AIFS 模式及風烏電腦模式預測樺加沙會發展為較高強度的熱帶氣旋,其他模式則預測它將維持較弱的強度。此外,當時各電腦模式對樺加沙的路徑預報亦存在差異,有些模式顯示其會採取較接近香港的路徑,並在本港南面掠過,但亦有部分模式預測樺加沙會靠近廣東東部沿岸。由於預報存在不確定性,大家在查看數天後的模式預報要加倍小心,亦不宜只留意個別模式的產品。大家不妨綜合多個模式的預報,了解未來可能出現的不同情境,以更全面掌握天氣趨勢。
圖一
圖一   不同電腦模式在2025年9月15日作出對9月23日下午8時(香港時間)的平均海平面氣壓、地面風場、地面風速(分別以等壓線、流線及顏色表示)的預報。
儘管電腦模式會提供不同天氣要素,例如氣溫、風、相對濕度、雨量等預報,但這些「模式直接輸出」預報的準確度,會受模式的分辨率所限制。此外,模式亦未必能反映地形對不同天氣要素的影響[1]。因此,大家在解讀電腦模式預報時,不應僅依靠其直接輸出結果,反而可同時留意地面及高空天氣系統的演變。
事實上,天氣變化受不同高度的大氣系統影響。以香港的暴雨過程為例,其形成往往與水汽輸送、低層氣流輻合、中層的高空擾動等相關[2]。2025年8月初的多次黑色暴雨過程(圖二) 中 ,高空擾動靠近華南,容易觸發上升運動,再配合活躍西南季候風為華南提供充沛水汽,為上述的暴雨過程提供有利的觸發及維持條件。大家在瀏覽「地球天氣」網頁時,除了查看各模式的雨量預測外,亦可留意一下高空預報,看看上述天氣系統的變化。
圖二
圖二   電腦模式對大氣不同高度的預報:700百帕斯卡(上;離地面約3000米)及925百帕斯卡(中;離地面約1000米) 的相對濕度、位勢高度及風向風速(分別以顏色、等高線及流線表示);地面(下)降雨、平均海平面氣壓及風向風速(分別以顏色、等壓線及流線表示)。
隨著科技發展,電腦天氣預報模式的準確度正不斷提升,但大家在解讀模式直接輸出的預報產品時,須留意模式的限制以及預報的不確定性,尤其在較長預報時間可能存在較大的誤差。天文台預報員在製作預報時,會參考多個模式的產品,並結合天氣實況監察和對天氣形勢的分析,評估未來天氣的變化。