香港地下天文台網誌

登山時，高度越高越覺涼快，這是必然的嗎？  空氣由地面上升，由於氣壓減少，體積膨脹，於是溫度下降。下降的速率約為每100米1度，稱為乾絕熱遞減率（dry adiabatic lapse rate，簡稱DALR）。因此理論上大帽山頂（海拔957米）的氣溫比地面低約10度。 假於空氣在上升的過程中出現飽和（溫度降至露點），空氣中水汽凝結放出熱量，令溫度下降的速率減慢至約為每100米0.65度，稱為濕絕熱遞減率（saturated adiabatic lapse rate，簡稱SALR）。 實際情況是，大氣溫度不斷變化，因此大帽山頂溫度不一定比地面低10度。天文台每天都會定時放出氣球，量度不同高度的溫度、濕度及風然後繪成圖表，我們便可看到大氣溫度隨高度而變化的情況，稱為環境遞減率（environmental lapse rate，簡稱 ELR）。 空氣的密度與溫度成反比。因此空氣上升的過程中，假如較環境溫度為高，空氣將繼續上升，相反便下降。 假如ELR>DALR，當地面空氣上升時，空氣溫度常較環境溫度為高，空氣持續上升，形成龐大的積雲甚至積雨雲，此時的大氣稱為絕對不穩定（absolutely unstable），對雷暴及暴雨形成非常有利。 假如DALR>ELR>SALR，此時的大氣稱為條件性不穩定（conditionally unstable），香港大部分時間都處於這個情況。 假如SALR>ELR，空氣無法上升（因空氣溫度常較環境溫度為低），此時的大氣稱為絕對穩定（absolutely stable）。 某些情況下，大氣溫度隨高度而上升，形成逆溫層（inversion）。空氣無法上升，加上污染物被困在地面附近，形成霧或煙霞。 以後當天氣報告出現「一股不穩定海洋性氣流現正影響華南沿岸」時，大家不妨留意香港高空的溫度變化，引證一下大氣的穩定性。

潮水高度受月球和太陽引力影響。在農曆初一或十五，太陽、地球、月球成一直線，引力較大，稱為大潮（spring tide）。在上弦或下弦，月球、地球、太陽成一直角，引力較小，稱為小潮（neap tide）。當月球在太陽和地球中間而且非常接近地球時，引力最大，此情況約 1.5 年出現一次。除了引力外，風和氣壓均會影響潮水高度。前天晚上，天文大潮加上強烈東風把海水吹向岸邊，潮水高度上升至3米以上，西環、西貢、沙田等地出現水浸，或稱海水倒灌。昨晚轉吹北風，由於香港北面是陸地，風吹向離岸，因此潮水高度不及前晚高。 熱帶氣旋接近香港時，由於氣壓下降，海平面高度會上升。假如熱帶氣旋接近時適逢大潮及強風，可能造成沿岸地區水浸，稱為風暴潮（storm surge）。1937年香港經歷了一次嚴重的風暴潮，大埔潮水高度升至6米以上，沙田遭淹沒，造成嚴重傷亡。 過往香港很少在冬季出現海水倒灌，今次事件後，大家對潮水的認識可能多了一點點。

近年廣東及香港的空氣污染日趨嚴重，天空經常白濛濛一片。究竟甚麼是空氣污染？空氣中的污染物包括懸浮微粒、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、碳氫化合物、臭氧和鉛等。廣東地區急劇發展，工業廢氣、發電廠燃燒含硫的煤、車輛燃燒含鉛汽油等都是造成污染的原因。污染物會刺激五官及肺部造成不適。硫及氮的氧化物更呈酸性，與水汽接觸後會形成硫酸及硝酸微滴，侵蝕建築物及引致酸雨。污染物亦會阻礙空氣熱量散失，令溫室效應加劇。市區空氣不流通，熱島效應更明顯。熱島效應是指城市吸熱多散熱少的現象。 星期日的馬拉松賽事有多人不適，有人歸咎於空氣污染。翻查天氣情況，當日早上氣溫適中，但風力微弱，空氣污染指數相當高，路邊監測站在120以上，一般監測站（葵涌、東涌）也超過90。一股東風潮於早上八時後影響香港，風力增強，污染情況才慢慢改善。

現今科技雖然先進，但在天氣預報方面仍然有很多局限性，引致預報不準確。  天氣預報主要靠電腦模擬大氣運動。大氣運動是物理現象，涉及複雜的數學運算，因此需要快速的超級電腦才能勝任。預報模式的解象度越精細，準確度越高，但所需的運算時間越多。如果24小時預報需要20小時才能計算出來就很不實際，因此我們要在模式解象度及運算時間取得平衡。 預報模式亦受初始條件（initial condition）影響，如果輸入的數據稍有偏差，得出的結果可以完全不同。這在陸地問題還不太大，但海洋或高山的氣象站不多，數據不足，只能進行插值（interpolation）評估，因此造成誤差。舉例，現時72小時颱風預報誤差仍超過300公里。這解釋為甚麼要派飛機飛進颱風中心量度數據，用來修正模式。 一般而言，冬季天氣較穩定，預報準確度較高，可以一星期前預報寒潮南下。踏入春季，尤其是春夏之間，天氣變化較大，預報的準確度較低，對於局部地區的突發天氣如暴雨更是束手無策。 除非有新科技改善電腦運算速度、預報模式模擬大氣運動的準確性及數據的質與量，天氣預報距離完美仍有一段很長的路。

也許大家都聽過「乾冬濕年」的說法，即冬至那天沒下雨，農曆新年便下雨，究竟有沒有科學根據？先看過去五年的情況：  年份冬至農曆新年（翌年）200012月21日：雨量0毫米，日照2.4小時1月24日：雨量微量，日照0小時200112月22日：雨量0毫米，日照9.7小時2月12日：雨量0毫米，日照10小時200212月22日：雨量0毫米，日照6.7小時2月1日：雨量微量，日照2.4小時200312月22日：雨量0毫米，日照8.7小時1月22日：雨量0毫米，日照6.8小時200412月21日：雨量0毫米，日照4.6小時2月9日：雨量微量，日照6.2小時200512月22日：雨量0毫米，日照9.5小時1月29日：???過去五年都是「乾冬」，不過農曆新年均沒有顯著雨量，而且除了2001年外，農曆新年都有陽光。天文台也曾做過研究，在2000年前的108年，「乾冬濕年」只出現了29次。如果把農曆新年定義為初一至初三則出現了50次，仍然小於50%。氣象學來說，十二月香港上空多被冷空氣佔據，以天晴乾燥為主。一月中以後香港上空開始吹南風，遇上冷空氣南下時便產生多雲有雨的天氣。 因此如果農曆新年前後有冷空氣南下，「濕年」的機會比較大，與冬至的天氣無關。