香港的地形降雨
香港的地形降雨
香港的地形降雨现象是一个有趣且复杂的气象现象。在某些情况下,当潮湿的气团遇到山势时会被迫抬升,随着温度下降至露点温度,水汽凝结形成雨点,从而产生"地形降雨"。这种降雨模式在香港的多座高山上尤为明显,如大帽山、凤凰山、马鞍山及飞鹅山等附近地区。
地形降雨的例子
在香港,地形降雨多出现在吹西南风的日子。例如在2023年7月4日,当日香港受西南气流影响,雷达显示在下午约2时开始不断有雨区在大帽山附近发展,而且呈西南至东北走向,雨区于大帽山和凤凰山下游位置分别出现增强趋势,为该区带来更大的降雨,整个过程持续约一小时。从当日的雨量图中可见上述地区录得的雨量明显较其他地方多,达40毫米或以上。
图一 香港平均年雨量分布图(1991-2020年)。
不过,地形降雨并非只在西南风天出现。2023年7月18日,本港受当时正在远离的热带气旋泰利影响,吹着较强的东至东南风。当日 上午11时左右开始有雨区在飞鹅山一带发展,并随低层偏南风往北走,雨区于山的下游位置,即新界北部稍为增强,整个过程持续至下午1时左右。从当天的雨量图中可见飞鹅山至新界北部一带雨量较多,部分地区日雨量达70毫米或以上。
地形降雨的预报
虽然地形有利降雨形成,但每次降雨过程的雨量分布及持续时间也不尽相同。有 时即使是吹着西南风或东南风的雨天,地形效应也不明显,各区的雨量分布较上述的例子平均。常说香港山多平地少,因此预测地形降雨对预报员来说是一个重要的课题。
数值天气预报模式是目前辅助天气预测的主要工具。然而,这些电脑模式对预测地形降雨仍存在一些限制。首先,虽然模式的空间分辨率不断提升,部分模式的分辨率更达到10公里或更仔 细,然而香港面积较小、地形复杂多变,全球模式一般无法完全捕捉小尺度地形的细节,导致难以准确模拟地形对降水的影响。
图五 根据电脑模式的风向风速和“湿弗劳德数”(流体力 学中描述不 稳定大 气特性的参 数)的预 报、以判 断未来数 日可能发 生地形降 雨时段( 以红色显 示)的工 具。
另一方面,地形降雨牵涉不少中尺度以至大气边界层物理过程,例如云微物理、边界层湍流等,然而这些物理过程在科学界仍是研究课题,在一般数值天气预报模式中完整地表达相关过程仍有限制。
因此,单单依 靠数 值预 报模 式很 难准 确预 报地形 降 雨。 预报员需要深入分析天 气形 势, 结合 各种 观测资 料, 评 估大 气情况是否适合降雨形成,其中预报员亦会特别留意对地形降雨产生 的有利条件。根据过去香港出现明显地形降雨过程的案例分析和研究,当大 气低 层受 东至 东 南风 及西 南风影 响, 且风 速达 到一 定程 度, 有利 显著地形降雨的产生。在西南风影响下,大屿山东北部及大帽山至新界东北部一带较可能有显著降雨,而在东至东南风影响下,则香港东部雨势较 为明 显。 此外, 风速 和大 气不 稳定 度, 亦会 影响 气流 通过 山脉 时, 对流活动发展的位置以及其滞留的时间。儘管数值预 报模 式预 报降 雨的 位置 和强 度方 面仍 有限 制, 但我 们可 利用 其预 测的 风速 和大 气不 稳定 度等 模式 掌握 相对 较好 的参 数, 再结合上述的研究结果,发展协助预报员预 测地形 降雨 的产 品。
结语
在合 适的 大气 条件 下, 地形 降 雨会 令山 区附 近的 雨势 较平 地显 著。 预报 员通 过仔 细分 析天 气形 势及 利用 各种 预报 工具, 评 估地 形降 水出 现的 可能 性。 然而 天气 瞬息 万变, 降 水实 际发 生的 时间 及地 点亦 有一 定的 随机 性。 因此 大家 在户 外活 动, 尤其 是在 山嶺 远足 期间, 要时 刻留 意天 气变 化, 以及 天文 台发 出的 最新 天气 预测 及「 我的 天文 台」 应用 程式 推送 的天 气提 示信 息。
本文原文来自香港天文台