乾凍與濕凍

冬季香港不時受寒潮南下影響,俗稱「翻風」。當內陸的高壓中心在香港以北時,香港吹北風,氣溫下降,稱為北風潮(northerly surge);當高壓中心移至上海附近(即香港東北時),香港吹東風,風勢頗大,稱為東風潮(easterly surge)。

北風潮影響香港的時候,假如天晴乾燥,即所謂「乾凍」,人感覺比較舒適,甚至外出進行戶外活動。但假如天陰有雨,即所謂「濕凍」,人感覺更加寒冷,寧願留在室內。究竟是甚麼因素決定北風潮時的天氣?

影響華南的冷空氣有不同的厚度。冷空氣厚的時候,北風比較厚,地面和高空均吹北風;冷空氣薄的時候,北風比較薄,雖然地面吹北風,但高空卻吹南風。由於南風來自海洋,比北風溫暖及潮濕,當兩者相遇時,便會形成對流產生雲和雨。

在盛冬(十一月及十二月),冷空氣一般比較厚,因此地面及高空風向一致,北風潮多數帶來晴朗天氣。在冬末(一月及二月),華南沿岸上空開始受海洋性氣流影響,轉吹南風,此時南下的冷空氣亦比較薄,於是出現地面吹北風、高空吹南風的情況,帶來陰雨天氣的次數增多。

寒潮南下時,我們只要留意高空的風向,便可預測是乾凍還是濕凍。不過無論冷空氣是厚是薄,一樣可以為香港帶來寒冷甚至嚴寒天氣。

延伸閱讀:傳統的「乾冬濕年」有多準?

為甚麼新界較市區為冷?

天文台經常在天氣報告中預測「晚間新界氣溫低兩三度」,是甚麼原因?

香港地形複雜,除了維港兩岸地區,還有山脈、平原、盆地,因此氣溫分佈不平均。我們不能單靠天文台的氣溫去評估自己所處地區的情況,不然就會「著錯衫」,埋怨天文台的預測不準確。

市區高樓林立,大部分為混凝土結構,日間吸收太陽熱量,晚間釋放出來;加上車輛廢氣等溫室氣體積聚,減慢降溫;北面亦有大帽山、獅子山等阻擋,因此晚上市區氣溫一般較高。

雖然近年新界已發展不少,但沒有山脈作為屏障,加上植被的因素(市區多為混凝土,新界多為樹木及草地),散熱較快,晚上氣溫一般較低。而雲、風和水汽對減慢降溫有重要作用。雲就像鍋的蓋子,阻擋熱量向高空散失;風將地面低層的空氣混合,令降溫的速度減慢。水汽儲存熱量,令氣溫較穩定。

踏入冬季,西伯利亞的冷空氣變得更加強盛,每隔一段時間便會南下,稱為寒潮爆發。當冷空氣到達香港後,氣溫開始下降。由於冷空氣需要時間滲透,一般而言第二個晚上氣溫才會到達最低。假如冷空氣有足夠厚度,天氣會轉為晴朗乾燥。但假如冷空氣較薄,高空吹偏南風,天氣會轉為密雲甚至有雨。

在晴朗乾燥及風力微弱的晚上,新界部分地區例如打鼓嶺、流浮山、石崗、沙田及北潭涌等氣溫會迅速下降,可能比市區低5-10度,這個現象稱為輻射冷卻現象。由於氣溫下降,相對濕度上升,與鄰近地區出現不協調,並非儀器出現故障。當相對濕度上升至接近100%時,空氣中的水汽開始飽和,結成露或霜,氣溫亦降至最低。

minichk
圖:2021年1月13日香港各區最低氣溫。留意新界北部氣溫普遍比市區低,打鼓嶺及北潭涌氣溫更跌至0度以下,與市區相差10度。(來源:香港天文台)

一般情況下,輻射冷卻現象在日出前最顯著,日出後便會出現相反現象,稱為輻射增溫,氣溫急升出現「V型反彈」,比市區還要高。這些地區的日夜溫差變化很大,早出晚歸的市民可能要多穿衣服,有時不為市區市民所理解。

不是每次寒潮襲港都會出現輻射冷卻現象。假如天空密雲,或者風很大,或者空氣潮濕,這些條件都不利輻射冷卻現象的發生,新界地區氣溫與市區的差別就比較小。

香港最冷的日子

香港一年中甚麼時候最冷?

天文台將每五天的天氣數據進行平均(例如1月1-5日,1月6-10日等),得出平均值,然後將過去30年的平均值再進行平均,得出《香港氣象要素的五天平均值》,包括氣溫、相對濕度、雨量、雲量及日照等。

5_temp_8110
圖:香港天文台氣溫的五天平均值(1981-2010) (來源:香港天文台)

從圖中可見,香港最冷的日子並非出現在十二月,而是一月,日子大約在1月26-30日間。天文台的平均氣溫介乎13.7-17.7度,天氣頗為清涼。過了這個時間,天氣會逐漸回暖。

不過,由於在計算平均值的過程中,一些較高或較低的紀錄會被平均掉,無法顯示,所以我們只能說在氣候學上香港一月下旬最冷,但實際上有時到了二月甚至三月,寒冷天氣仍然可以出現。

到了三月,我們一般以為春天已到,天氣不會寒冷,但近年我們經常發現天氣反常。換句話說,春天開始後天氣應該逐漸回暖,氣溫上升;但到了春天下旬,天氣突然轉涼,有時甚至變為寒冷,即人們稱為的「倒春寒」,出現陰雨連綿的天氣。

倒春寒會令農作物的生長受到影響,從而影響收成。而在人畜方面,由於氣溫突然轉變,假如未有做好禦寒措施,容易引起生病。

體感溫度

天氣寒冷加上大風時,人的感覺比較冷;同樣,天氣酷熱加上潮濕時,人的感覺比較熱。如何制定客觀的量度標準?

我們對冷熱的感覺,受氣溫、風速、相對濕度及日照影響。我們體外有一層暖空氣保護,刮大風的時候,風把這層暖空氣吹走,身體便感覺寒冷。冬季美國及加拿大經常刮起大風,因此當局利用氣溫及風速制定「風寒指數」(Wind Chill),表示在特定的氣溫及風速下,人體感受的溫度。當風寒指數偏低時,市民應避免外出,以免皮膚被凍傷或出現體溫過低,造成危險。‭ ‬

wccel

天文台的氣溫術語中,氣溫在8-12度稱為「寒冷」,7度或以下稱為「嚴寒」。當天文台預料市區氣溫跌至12度或以下時,便會考慮發出寒冷天氣警告,呼籲市民提高警惕,注意保暖及提防寒冷天氣影響健康。由於新界地區較為空曠,氣溫往往較市區為低,因此市民應留意身處地方的氣溫變化,不要過份依賴警告。

到了夏季,在濕度高的日子,由於皮膚上的水份較難蒸發,因此感覺較悶熱。假如氣溫不斷上升,戶外活動時又無法透過休息、喝水、穿著鬆身衣服、減少在陽光下曝曬等方法有效降溫,就有機會出現體溫過高、熱衰竭甚至中暑的現象。有見及此,美國國家氣象局根據氣溫及相對濕度制定「酷熱指數」(Heat Index)。當酷熱指數超過40度時,有機會出現熱衰竭;當指數超過55度時,隨時會出現中暑。

天文台的氣溫術語中,氣溫在28-32度稱為「炎熱」,33度或以上稱為「酷熱」。當天文台預料市區氣溫升至33度或以上時,便會考慮發出酷熱天氣警告。不過新界地區氣通常較熱,氣溫比市區更早達到酷熱水平,即使天文台未有發出警告,戶外活動時仍要採取預防措施。

除了風寒指數及酷熱指數外,其他常見的體感溫度指標還有「濕球黑球溫度」及「淨有效溫度」等,以至利用氣溫、相對濕度、日照及風速計算的「THSW 指數」。但由於計算比較複雜,始終未如風寒指數及酷熱指數般普及。