黎克特制與修訂麥加利地震烈度

昨晚香港以南海域發生黎克特制3.5級地震,天文台公佈地震烈度為修訂麥加利地震烈度第四(IV)度,兩者有甚麼意義和分別?有關地震(earthquake)的新聞發佈通常有以下詞語:1. 震源(hypocenter):地震的源頭,通常以經緯度及與地面距離表示。(天文台不提供震源資料)2. 震中(或震央,epicenter):震源正上方的地面位置。3. 震級(或規模,magnitude):地震發出的能量,以對數(logarithm)表示,每級能量相距32倍。現時國際使用的震級為黎克特制(Richter Scale):震級由儀器量度,每次地震只有一個震級,並無上限。4. 烈度(或震度,intensity):地面受地震影響的破壞程度。與震中距離、震源深度及地質結構有關,通常越接近震中,烈度越大。現時國際使用的烈度為修訂麥加利地震烈度(Modified Mercalli Scale):烈度由地面破壞程度及市民報告制定,不同地方烈度並不相同,但都介乎I至XII級。連同昨晚的地震,1979年至今香港發生的有感(可感覺)地震共有52次,主要為修訂麥加利地震烈度III至IV度,最強一次為1994年9月16日的V-VI度,部分震中在香港境內(詳情),因此地震在香港並非罕見。世界各地每天均發生地震,詳情可參看美國地質局即時網頁。香港不在歐亞板塊邊緣,發生大地震機會很少,但會受鄰近地震影響。延伸閱讀:《大腦角落》:地震,你準備好嗎?《景山學園前站》:好彩今次係打風…(註:地震不屬氣象的範疇,但由於昨晚的地震引起廣泛關注,故撰寫此文。)

東北季候風

踏入九月,香港開始受東北季候風影響。甚麼是東北季候風?季候風(monsoon)是大範圍地區風向隨季節變化的現象。夏季陸地加熱比海洋快,空氣上升形成低氣壓,風由海洋吹向陸地。冬季陸地冷卻比海洋快,空氣下沉形成高氣壓,風由陸地吹向海洋。1971-2000 年在天文台及橫瀾島觀測之盛行風向及平均風速(來源:香港天文台)   月 份   香 港 天 文 台橫 瀾 島盛行風向(度)平均風速(公里/小時)盛行風向(度)平均風速(公里/小時)一月09011.007025.4二月09012.107025.1三月09012.607023.5四月09011.707021.2五月09010.808020.2六月09011.023023.3七月09010.923021.9八月09010.224020.0九月09011.009022.8十月09012.408028.7十一月09010.908027.9十二月09010.307026.5年值09011.207023.9由於香港夏季多吹西南風,因此夏季季候風又稱西南季候風。冬季多吹東北風,冬季季候風又稱東北季候風。九月開始,中國北部開始降溫,形成高氣壓。當冷空氣累積至一定程度就會向南擴散,將水庫排洪一樣。 2006年9月8日上午8時至9月9日上午8時天氣圖(來源:韓國氣象廳)天氣圖上,中國北部等壓線(isobar)最密的地方就是冷空氣的前沿,隨著高氣壓南下,冷空氣到達華南沿岸,引致風力增強,天氣轉涼,就是俗稱的「返風」。高氣壓南下有不同模式,對香港天氣影響亦有分別。通常九月份的東北季候風並不明顯,但今年似乎例外,季候風將於今日稍後到達華南沿岸,未來一兩日早上天氣會稍涼。2006年9月8日上午8時至9月9日上午8時衛星雲圖,與東北季候風相闔之雲帶南下至華南沿岸(來源:台灣中央氣象局)

超級颱風 Ioke

早前傳媒談論超級颱風襲港的可能性。現時超級颱風 Ioke 正穩定趨向太平洋小島 Wake Island,島上居民已全部撤離。Ioke 生於西半球並增強為颶風(Hurricane)。國際慣例,颶風橫過換日線後改稱颱風,名字不變。但由於 Ioke 並非西太平洋熱帶氣旋名字,因此並無中文譯名,有待天文台稍後公佈。 橫過換日線後,由於 Ioke 中心風力超過每小時130海里(240公里),因此美國聯合颱風警報中心稱為超級颱風 (Super Typhoon)。衛星雲圖上, Ioke 的面積是台灣(圖最左邊的小島)的幾倍。根據最新資料,Ioke 中心持續風力每小時達250公里,陣風每小時300公里,比十號風球的持續風力(每小時118公里)大得多。Wake Island Wake Island 人口約有 200 人,但海拔只有幾米,因此 Ioke 吹襲下整個島可能被海浪淹沒。當地實時天氣資料顯示風力正在增強,氣壓急速下降,這也是熱帶氣旋吹襲時典型的天氣變化:超級颱風正面吹襲香港的機會不高(但非不可能),一來香港只是華南沿岸的一點,二來超級颱風遇到台灣和菲律賓的陸地時會減弱,三來南中國海的面積太少,限制了熱帶氣旋增強的空間。相關新聞:Wake Island evacuates as super typhoon bears down

陣風與平均風速的關係

熱帶氣旋、雷暴或季候風影響香港時,香港常出現陣風,吹翻貨櫃、吹塌大樹、吹倒途人。陣風與平均風速有關係嗎?陣風的風力可以預測嗎?陣風與平均風速沒有簡單的關係,但並非完全無關。我們把陣風與平均風速的比界定為陣風系數(gust factor):GF = G / U.................(1)其中 G 為陣風,U為平均風速,GF為陣風系數。陣風系數受地形影響。空曠地方磨擦力較小,陣風系數較小。海洋的陣風系數約為 1.3,大城市可達 2.3。我們進一步假設陣風與平均風力呈線性關係:G = a U + b.................(2)其中 G 為陣風,U 為平均風速,a 及 b 為常數。利用(2),(1)可改寫為 GF = a + b / U天文台研究 [1] 顯示,在熱帶氣旋、季候風及雷暴影響香港時,陣風與平均風速呈頗強的線性關係。以相關系數(correlation coefficient,-1<=r<=1)表示線性關係的強弱時,熱帶氣旋、季候風及雷暴影響下陣風與平均風力的相關系數分別為 0.93、0.88及0.85。以個別地區為例,橫瀾島、長洲、赤鱲角在熱帶氣旋影響下的公式為:G…

衛星雲圖看藤原效應

藤原效應(Fujiwhara Effect)是兩個熱帶氣旋圍繞一個假想的中心點旋轉的現象。理論歸理論,讓我們在衛星雲圖上看看。早前桑美和寶霞一對「雙颱風」成為新聞話題,或說兩個颱風會相撞、或說會結合成超級颱風,台灣傳媒更說成「再續生死戀」,笑話連篇。西北太平洋是全球熱帶氣旋活動最頻密的地區,雙颱風甚至三颱風並非罕見(最高紀錄是五個)。其實桑美和寶霞後有另一對「雙颱風」悟空和清松,只因未影響中國沿岸,因此未被報道。這對雙颱風的結局是:清松以反時針圍繞悟空旋轉,最後在悟空的環流內消散,悟空登陸日本九州。以下是清松生命史最後數小時的衛星雲圖。紅點是悟空的中心位置(參考美國聯合颱風警報中心定位),黃點是清松的中心位置,可清楚看到反時針旋轉:簡單而言,藤原效應可看成社交舞中的男伴和女伴,女伴圍繞男伴旋轉。假於男伴不動,女伴旋轉的路徑較易預測。假於男伴同時運動,旋轉路徑就多了一個變數。女伴旋轉的速度就看雙方體重(即熱帶氣旋的強度)相差多少,輕盈的女伴當然轉得較快。(本文中「颱風」泛指任何強度之熱帶氣旋。當海洋上同時出現多個熱帶氣旋時,由於能量守衡,熱帶氣旋未必可達颱風強度。)