天氣常識

過去的星期日，本港受狂風雷暴影響，多處出現猛烈陣風（其中大澳及流浮山最高陣風分別達每小時110及93公里），不少戶外活動人士被困致電求助，一名在西貢進行獨木舟活動的人士更因而死亡。（部分進行獨木舟活動人士拍攝影片）天文台預測有陽光及驟雨甚至雷暴的日子，表示大氣不穩定，戶外活動要留意天氣變化，計劃行程時應避免選擇過於空曠的路線（行山或水上活動），並以防天氣轉差時可以盡快躲避。由於驟雨及雷暴發展可以相當迅速，現時科技無法準確預測影響位置及範圍，因此如活動進行中時發現天色轉暗或有微雨、風向轉變、風速增強、海浪增大等現象時，就要立即下山或上岸，不應抱僥倖心態繼續。當香港境內可能受雷暴影響時，天文台就會發出雷暴警告，並在適當時候加入陣風預報，例如「預料高達每小時 70 公里或以上的強陣風將吹襲香港」 。2020年開始，假如預報陣風達10級（每小時88公里）或以上，天文台會使用「猛烈陣風」及「強烈狂風雷暴」的字眼。雷暴為甚麼會帶來陣風？可以用一個概念模式表示：雨滴在高空（wet-bulb freezing level） 因蒸發令氣溫下降，空氣密度增加並向下沉（buoyancy），加上雨滴的載重（precipitation loading）及高空風速（initial momentum），三者的總和到達地面就成為陣風，用公式表示：(1)VS 及 VH 分別是地面及高空風速UBUOY 是浮力（向下為正）ULOAD 是雨滴載重只要 UBUOY+ULOAD＞０，就會出現下沉氣流（downdraft），假如氣流強勁而快速，則稱為下擊暴流（downburst），到達地面時形成猛烈陣風。天文台預報陣風的方法，就是利用京士柏探空及天氣雷達資料，評估(1) 式右邊的值。其中 UBUOY 及 VH 的值可利用溫熵圖（tephigram）來評估（上圖橙色面積及圓圈） ，而 ULOAD 的值則根據雷達提供的 VIL （vertically integrated liquid water）數據來評估，詳細算法略，有興趣的朋友請看附件。天文台利用2000-2006年出現每小時70公里或以上陣風的雷暴個案分為兩半作 training data…

昨日影響本港的偏東氣流今日被一股西南氣流取代。由於氣流來自溫暖潮濕的海面，本港氣溫及相對濕度迅速上升，室內地板及牆壁「出水」，相當惱人。 2022年3月25日850百帕風場圖。黃海的低壓區正在發展，中國東南沿岸、台灣海峽及南海北部吹起西南風。（Earth） 空氣中含有水汽（或水蒸氣），「出水」就是水汽飽和凝結成水滴的過程。 何謂飽和？空氣中可容納水汽受氣溫影響。氣溫越高，可容納的水汽含量越多；反之亦然。現時空氣中水汽含量與最大值之比，就是天氣報告中的相對濕度（relative humidity）。當相對濕度接近100%時，過多的水汽就會凝結為水滴。 牆壁出現水滴（網上圖片） 室外及室內的氣溫常有差異。寒潮影響香港的初期，室內降溫較室外慢（混凝土建築物會儲存熱量），不覺得冷；然而到了回南天，室內增溫亦較室外慢，兩者出現溫度差。 當室外溫暖潮濕的空氣進入室內，由於氣溫下降，可容納的水汽含量減少，水汽就出現飽和凝結成水滴，於是地板及牆壁就「出水」。情況就像將一罐汽水從雪櫃取出，汽水罐表面空氣遇冷，水汽就凝結為水滴。 如何減少地板及牆壁「出水」的現象？ 減少開窗。讓室外的暖濕空氣不會進入室內，減低水汽凝結的機會。開抽濕機。將現時室內的水汽減少，降低相對濕度。開冷氣。原理跟2)相似，但留意會令室內氣溫下降，如果開窗的話，「出水」情況會更嚴重。開暖氣。減低室內與室外的氣溫差異，令水汽凝結的機會減少。 Patreon 延伸閱讀：利用溫濕度計避免牆壁「出水」

持續多日的陰雨天氣終於結束，今日轉為天晴乾燥。不過晚間天氣仍然寒冷，天文台更發出了霜凍警告，表示新界北部及高地可能出現結霜。 結霜是因為空氣中的水汽飽和，多餘的水汽直接轉變為冰（稱為凝華，deposition）的現象。天氣乾燥，為甚麼水汽會出現飽和呢？由於空氣在不同溫度下可容納的水汽量並不相同，溫度越高，可以容納的水汽量越多；溫度越低，可以容納的水汽量越少。 我們在天氣報告中聽到的相對濕度，就是現時空氣中水汽量與可以容納的水汽量之比。當冬季季候風佔據華南沿岸後，香港受乾燥的大陸性氣團影響，空氣中水汽量漸趨穩定。當晚間晴朗無雲、風力微弱，新界北部氣溫會下降得非常快（例如北潭涌、打鼓嶺及石崗）。空氣中可以容納的水汽量減少，分母變小，相對濕度便隨之上升，表示輻射冷卻現象正在進行中，並不是儀器出現故障。 隨著氣溫繼續下降，相對濕度逐漸接近100%，空氣的水汽開始出現飽和，我們將相對濕度為100%時之氣溫稱為露點（dew point）。假如露點高於0度，多餘的水汽就會凝結為露（dew）；假如露點等於或低於0度，多餘的水汽就會凝華為霜（frost）。 露和霜一般在地面或接近地面的物件上出現，若物件為深色或金屬（例如私家車車頂），則溫度會更低，露和霜更易形成。由於地面氣溫會較氣象站氣溫為低，因此天文台近年同時公佈打鼓嶺及大帽山的草溫，作為結霜的參考。當草溫接近0度而相對濕度接近100%時，地面就可能出現結霜，天文台便會發出霜凍警告提醒農民注意，以免農作物被凍壞。

天文台預測今晚天氣嚴寒，高地可能出現結冰現象。當氣溫接近冰點時，水的形態將出現變化，形成各種不同天氣現象。 天文台每天定時進行高空天氣觀測，並公佈香港上空氣溫垂直分佈。這條氣溫曲線將決定一切。 1. 雪（snow）：當高空氣溫低於0度時，雲內的水滴開始凝固成為冰晶，然後結合形成雪花。雪花下降的過程中，氣溫一直維持在0度以下才能到達地面。 圖：雪的氣溫垂直分佈（32F=0C, 25F=~-4C, 來源：美國國家海洋及大氣管理局） 2. 雨夾雪/冰（sleet）：雪花在下降的過程中經過氣溫高於0度的空氣層，雪花融化為水滴。但其後氣溫再次低於0度，部分水滴重新凝固為雪花或小冰粒到達地面。 圖：雨夾雪／冰的氣溫垂直分佈（來源：美國國家海洋及大氣管理局） 3. 凍雨/結冰（freezing rain/ice）：跟雨夾雪/冰相似，但雪花融化為水滴後未有足夠時間再次凝固，接觸地面或地面上較冷物件後才凝固為一層薄冰。凍雨/結冰的危險性最大，道路結冰後變得濕滑，電線桿因電線結冰、負荷太重而倒塌，都是凍雨/結冰的結果。 圖：凍雨的氣溫垂直分佈（來源：美國國家海洋及大氣管理局） 4. 雨（rain）：雪花在下降的過程中，低層氣溫高於0度，雪花全部融化為水滴。 有興趣的朋友，可以試玩這個降水模擬遊戲，自行製造不同的天氣現象。