星期日真的會下雪嗎?

近日網上及報章紛紛轉載一張天氣圖,天氣圖預測星期日香港將會下雪。究竟可信性有幾高?

Screen Shot 2016-01-18 at 6.49.26 pm
圖:美國國家環境預報中心(NCEP)全球預報系統(GFS)預測2016年1月24日早上8時華南地區降水情況。綠色地區可能下雨,藍色地區可能下雪。(來源:美國 Weather Underground 網站)

現時的天氣預測主要依賴電腦進行運算。天氣變化亦即大氣變化,受物理學的流體力學及熱力學方程式所制約。由於方程式相當複雜,無法直接求解,只能將方程式簡化並以數值方法求出近似解,因此稱為數值天氣預報。

數值天氣預報的準確度受很多因素影響,包括簡化方程式的手段、模式的精細度、數據處理的方法及預報長短等。 模式越複雜及精細,準確度越高,所需的電腦運算亦越多。現時主流的全球數值預報模式包括歐洲中期天氣預報中心的ECMWF及美國國家環境預報中心的GFS,普遍為各國氣象機構所採用。此外亦有商業機構及網站自行研發模式,但準確度有待驗證,一般不作參考。

全球預報模式的其中一個缺點是水平解像度較低(以減少電腦運算負擔)。例如在上面的天氣圖中,表示香港可能下雪的方格覆蓋了大半個香港,但香港地形複雜,有高山、平原和盆地,對雪的形成有不同影響,不可能以一個方格來表示,模式因而無法準確預測下雪位置。

下雪是一個複雜的物理過程,涉及氣溫及相對濕度的垂直分佈。 假如高空氣溫高於0度,雪不會形成;假如下雪的過程中,經過氣溫高於0度的空氣層,雪便融化成雨;又或者經過非常乾燥的空氣層,雪便會蒸發,不會降到地面。

網上的數值預報天氣圖大部分只提供某一個高度的天氣情況,要了解星期日早上香港上空的氣溫及相對濕度垂直分佈,我們下載了GFS的原始預報數據,配合軟件繪畫 Skew-T 圖 。

12583999_10156490143525083_2107598932_n
圖:利用GFS原始預報數據繪畫之 2016年1月24日早上8時香港 Skew-T 圖 。紅線為氣溫,藍線為露點,綠線為0度線。 (來源:香港地下天文台)

Skew-T 圖是分析對流天氣的重要工具,可以用來評估雲底高度、大氣穩定性、雷暴及各類降水現象出現的可能性。紅線與藍線重疊的位置,相對濕度為100%,有雲的形成。而紅線與藍線相距越遠,代表天氣越乾燥。Skew-T 圖顯示星期日早上香港上空有雲,但地面天氣乾燥(與香港天文台的預報吻合),而且有氣溫高於0度的空氣層,因此即使有下雪條件,雪也會在到達地面前融化並蒸發掉。

數值天氣預報是有用的的預報工具,但仍然有很多限制(例如上述的水平解像圖不足),而誤差會隨預報長度而增加,一般來說三日以後的預報只能用作趨勢參考。預報通常每6或12小時更新一次,但每次預報都可能不同,而不同模式亦有不同預報,需要預報員及有經驗人士才能分析及取捨。

分享文章