北極濤動與香港嚴寒的關係

Filed Under (季候風) by 香港地下天文台 on 25-02-2016

三月中超級寒潮襲港已成為全城熱話,我們嘗試進行初步數據分析。

註:此乃初步結果,稍後或會作出修訂。

一般認為,北極濤動指數(Arctic Oscillation Index,簡稱AOI)與寒潮爆發有關。當指數出現急跌,寒潮就會南下影響中緯度地區,但對香港的影響有多大?是否一定會出現嚴寒天氣?

我們根據天文台每年最冷的日子,選取了最近十個出現嚴寒(8度或以下)的年份,翻查嚴寒天氣出現前0-15天指數的變化。

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表:天文台嚴寒天氣與北極濤動指數之關係(數據來源:美國氣候預報中心及香港天文台)

從圖中可見,天文台出現嚴寒天氣0-15天前,指數多為負值(80%,介乎-1.99至-4.90之間),但當中有兩個個案為正值(20%,2005及2008年)。而最低氣溫與指數大小無直接關係。

即使嚴寒天氣出現時北極濤動指數為負數,在邏輯上並不足以證明北極濤動指數為負數時會帶來嚴寒天氣。我們進一步分析2002年1月至2016年1月北極濤動指數,可看到指數大約在-6至+6之間變化。

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圖:2002年1月至2016年1月北極濤動指數(數據來源:美國氣候預報中心)

我們以-4作為一個指標,分析指數低於-4時會否為香港帶來嚴寒天氣。

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表:北極濤動指數與天文台最低氣溫之關係(數據來源:美國氣候預報中心及香港天文台)

表中列出當指數低於-4後,冷空氣會於一至兩星期內南下影響香港,令天文台氣溫下降,但不一定帶來嚴寒天氣。而且指數大小與最低氣溫並無直接關係,無法用來預測香港氣溫。

經過初步分析,我們有以下結論:
1. 北極濤動與冷空氣南下有一定關係,但天文台出現嚴寒天氣前0-15天,指數不一定跌至負值。
2. 2002年1月至2016年1月,北極濤動指數大約在-6至+6之間變化。
3. 當北極濤動指數跌至-4以下,冷空氣會於一至兩星期內南下影響香港,令天文台氣溫下降,但不一定帶來嚴寒天氣。
4. 北極濤動指數的大小與天文台最低氣溫並無直接關係,無法用來預測最低氣溫。