Saturday, January 23, 2010

西南季風宣民主

最近香港政壇異常火熱, 峰煙四起, 一邊"起義", 一邊"向前走", 有些投降. 作為一個普通市民, 有時真的難分真偽.

字眼怎樣也好, 最緊要是問題本質. 功能組別確實不公義, 違反均衡參與意思. 議員只需面對業界內非常有限的人, 有些可在毫無對手下當選, 違反競爭原則. 假如是一人一票直選, 會有自動當選的可能(question mark)
功能組別議員投票時亦只需顧及業界利益, 即使議案對全體香港人敝多於利. 換了你是議員, 就代表你屋企, 你會否贊成全港每人損一萬蚊比你屋企(question mark)

基本法怎寫也好, 假如大多數香港人都不滿意政改速度, 希望早日落實一人一票雙普選(或起碼要清楚何謂"普選"), 你認為中央是否會尊重港人意願重新制定政改方案(question mark) 中央政府, 請信任香港人.

千萬不要被妖魔鬼怪顛倒是非, 混淆視聽, 不分輕重(full stop)
------------------------------


香港爭取民主還是"比較"自由. 不過, 都爭取左二十多年, 不是放放風箏, 就是六月玩下蠟燭, 其實已沒多大新意. 忽發奇想, 借用日本仔二次大戰時放氣球炸美國佬, 我們也可以利用氣球傳播宣傳單張. 夏天當吹偏南風時, 只要走到北區近邊境地方, 放帶有宣傳品的波波, 隨時可以飄入大陸, 無膽匪類不用怕拉. 技術問題是如何控制波波的爆破時間, 和宣傳單張會飄到哪裏去. 至於放波地點和人物等, 則越多越好, 而且要保密, 事後才宣佈.


宣傳單張內容可包括:
食蛇宴, 搵民建聯啦; 想民主, 投民主派啦. 兩者並無衝突.

一人一票雙普選, 沒有功能組別後, 更多議員要面對更多群眾, 蛇宴只會有增無減, 魚翅都有得你食.

有民主, 警察繼續有工開, 有尊嚴, 不會被視為二等公安.

平反XXXX, 立即釋放劉XX.

Tuesday, January 19, 2010

透明的熱帶氣旋


你睇我唔倒, 你睇我唔倒, 總之你硬係睇我唔倒.

一齊訓著, 冇事發生. 好在還未總結全季熱帶氣旋活動.

Monday, January 18, 2010

看模式結果突變

黃家天文台: 早幾日發現程序出錯, 讀不出 1 月的觀測資料, 對之前一些預測可能有一點影響. 今日再次修改程序, 主要有二個地方. 一, 加入了日間幅射的影響; 二, 回復到以線性方程修正預測. 目前看來至少可解決之前某些時次出現怪預測的問題, 而剛過的寒潮的低溫亦會報得較準, 不會比觀測低接近一度. 今早預測: 23 日早上京士柏最低溫約 13 度.
------------------------------


講起"怪"預測, 我們看模式預報的時候, 間中會碰到一報比前一報出現很大偏差. 印象中剛過去的風季就出現過, 歐中連續很多天都預測熱帶氣旋向偏西直入南海, 但後來忽然轉軚, 預測颱風急轉向.

一直都認為較協調(consistent)的預測就代表較大機會準確, 但早前翻看歐中模式的 user guide 時, 7.4 章就看到不同的描述, 現把一些章節貼出來:



另外還看了一個報告, 是 "how often do forecast jumps occur in the model?. 內容相當有趣, 是關於一報與一報之間不協調的研究. 其中有 "flip-flop-flip", 即模式結果不斷擺動, 聽起來有點像之前說歐中模式 00 和 12 出現的問題. 根據下圖的描述, 對照預測和集合平均預測出現 flip (跳一下) 的頻率相若. 但擺動式 flip-flop 或 flip-flop-flip 在集合平均會較少出現.

另外, 研究亦顯示有 jump 和無 jump 的預測準確度沒有很大分別(下圖左).

冬季風可預報度

之前看的研究, 有些說東亞冬季風受厄爾尼諾影響, 有些則指出它和一些遙相關或振動形態有關.

從預報實務角度看, 即使當中關係完美, 例如冬季風和同時間的 Nino 3.4 SST 相關系數 1.0, 但假若我們預測不到 Nino 3.4 SST 的變化, 還是預測不到冬季風. 我們常聽說某氣象要素的可預報度(predictability)問題, 或許就可分為兩方面. 一, 該氣象要素是否受到某些較強天氣/氣候系統支配. 例如, 若冬季風主要受 ENSO 影響, 則問題會變得相對簡單, 氣象燥音的影響會變得很小. 二, ENSO 本身的預報能力.

網上找到一個 "leading modes of east asian winter monsoon variability and their predictability", 就是從這兩方面去考慮.

首先要看看模式和觀測到的 EOF 模態是否相像, 而它們又和西伯利亞高壓有多大關係. 結果顯示, 首兩個模態分別像 AO 和 EU, 而模式和觀測到的都有較高相關(下圖). 這顯示模式的預報為真實(realistic).


realistic 的意思和準確不同. 模式要準確, 就要連各模態的位相也能模擬出來. 按照下圖, 某些模式對於第一模態有一定預報能力(通過統計試驗), 但就完全無法模擬到第二模態(即 EU)的位相.


由於西伯利亞高壓和首兩模態的相關不算特別高(predictability 第一點), 而模式對模態的預報能力亦不高(predictability 第二點), 總括而言, 目前以氣候模式預報東亞冬季風強度還是不太可靠.

Sunday, January 17, 2010

熱帶氣旋ACE

回地台: 數據造假機會應較低, 而且容易連自己也騙了. 最佳方法還是選擇性發放或演繹資料. 這樣頂多說成是疏忽, 較難"入罪". 我相信全球大多數地方(包括台, 港, 中, 美等)都會用這個方法.

----------------------
為了篤數關係只講 ACE (accumulated cyclone energy). 為何要討論 ACE? 熱帶氣旋可大可小, 可強可弱, 影響的時間亦不同, 單以個數為單位不足夠. 舉例來說, 一個颱風的影響可能比兩個熱帶風暴大, 而一個維持二十天的 cat 1 亦可能遠比只維持幾天的 cat 2 大.

從物理出發, 自然會想到用風的動能做單位. 從維基百科抄了 ACE 的公式:

v 為某熱帶氣旋某時刻的最高風速(knots). Summation sign 是將整季, 即各時次(每六小時的資料)和各熱帶氣旋的 v^2 加起來. ACE 即整個風季的熱帶氣旋能量單位.
近年關於氣候暖化和季預報等颱風研究都包括了 ACE. ACE 的出現率已逐漸和個數看齊.

IRI熱帶氣旋

由於要交數關係, 風季未到仍找了一篇關於熱帶氣旋季預報的文章和大家分享.

未解讀該文之前先看看近年有哪些地方發佈熱帶氣旋季預報. 從 WMO 08 年的網上資源抄了一張圖出來:



發佈熱帶氣旋預報的當然不單只以上機構, 以上只是 WMO 準備設立網站時包括的預測. 從上表可以看到, IRI 和 ECMWF 由於都是用數值模式, 它們的預測可包括全球各區域. 但目前主流的還是經驗統計方法, 以數值模式來預測風季的颱風活動還在測試階段.

今日看的是去年 4 月發表的 "Experimental Dynamical Seasonal Forecasts of tropical cyclone actitivity at IRI". 自 03 年開始, IRI 採用 ECHAM4.5 大氣模式來預測全球的熱帶氣旋活動. 注意 IRI 的熱帶氣旋預報只用了一個模式(其他氣候預測都用多模式).

像日常溫度預測一樣, 模擬結果需要修正. 先將 71-00 年模擬的熱帶氣旋個數(NTC) 和 ACE (請看另文) 分為三個等級(偏低, 正常, 偏高). 以不同海表溫度運轉 ECHAM4.5, 就可求得各等級的概率.


上圖為文中圖四. 可看到目前預報水平不太高. 第一行(FSST) 為預測, 因為個例不多所以必然過不到統計檢驗(沒有加 Bold). 要注意的是 OSST/OSSTr, 那是以觀測海表溫度作出的預測, 應可表示目前這個預測方法的最大潛力. 在西北太平洋過不到統計檢驗不用說, 即使在最"容易"預報的大西洋, 相關系數也只是 0.4/0.55, 與準確尚有一段距離.

歐中/日韓等地應亦有動力熱帶氣旋預報, 它們的水平怎麼樣, 現在不用急著看.

Saturday, January 16, 2010

EURASIA

寒潮報告: 可能天氣較冷關係, 最近實在感到乏力. 13 日早上京士柏最低溫約 9.2 度, 總的來說兩天低溫預報在合理水平. 下一波寒潮會在 21 日到達, 暫時未肯定其強度.
--------------------------


11 日有關冬季風和一些指數的關系, 指出 EU (Eurasian pattern) 和西伯利亞高壓強度相關比 AO 高很多. 按照該文的結果, 估計 AO 與華南冬季風強度相關更低.

EU 到底是甚麼? 先到美方網站翻查相關資料和最近數據, 看到一個 polar eurasian pattern, 還有另外(共十個)一些北半球的遙相關形態. 網站簡介內指出, 該形態為北極地區及華北/蒙古地區高度場的負相關, 正位相時西伯利亞東部偏暖而中國東部偏冷.

由於美方網站上的圖看得很不清楚, 又由於名字上不完全相同, 所以找了一篇可能是 EU "源頭"的文章: teleconnections in the geopotential height field during the northern hemisphere winter.

根據該文, EU 為 500 高度場的相關形態. 文中定義 EU 指數後, 顯示當 EU 位相為正時, 地面圖上西伯利亞高壓偏強, 就和 WA (western atlantic pattern) 正位相時相似. 11 日引用的文章到底是採用了哪個 "EU" 的定義呢? 剛看到該文的 acknowledgment, 有 john wallace 的名字, 似乎較大機會用了 EU "源頭文章"內的定義.


http://www.cpc.noaa.gov/data/teledoc/poleur_tmap.shtml

Tuesday, January 12, 2010

歐中模式的回信

剛留意到歐中剛回覆了關於 00 Z 和 12 Z 是否不同的詢問. 內容應不涉及敏感話題或私穩, 故原文貼出來:

Dear Martin Wong,

Thank you for your enquiry regarding a possible difference between the 00Z and 12Z medium range weather forecasts from ECMWF. There is no difference between the forecast models used for the 00Z and 12Z forecasts but they differ in the input data used to define the initial condition. The forecast verifications show that the forecasts differ a bit, but we are not aware of any major systematic differences. Please advice us if you have observed any systematic differences in the Southeast Asia region.

Kind regards,
Erland Källén
Head of Research at ECMWF


-----------------------------------------
如之前所料, 00 和 12 Z 應是同一個模式. 據以上回覆, 它們是採用不同的輸入. 這裏不太明白所指為何, 因不同時次自然是有不同的輸入. 不過, 最重要的是 00 和 12 Z 所採用的模式完全沒有分別, 而他/她們 verification 亦沒有發現結果有很大出入. 加上之前"迴圈分析"一文亦討論過輸入資料還是應該一報一報向後傳(00 傳到 12; 12 傳到 00)的, 所以問題應不大, 不會再跟進.

冬季風最新消息

寒潮快報: 今日淩晨一直監視跌溫情況. 京士柏氣溫平均每三小時跌一度, 清晨時份最低 9.4, 昨天 GFS 剛好及格. 預測比實況低近 1 度, 其中一個可能是昨晚季風還在加強中. 今日 GFS 仍預測明早京士柏最低 8-9 度, 但情況和昨晚有點不一樣. 季風仍未減退(如目前大老山仍吹清勁偏北風), 晚上 10 時半京士柏 11.2 度, 比昨晚同時間低 0.8 度. 即使冷平流稍弱, 較干的情況可導致比今早更明顯的幅冷. 總括而言應比今早更大機會到達準確水平(9.0 度或更低).
----------------------------------

Monday, January 11, 2010

AO與東北季風

寒潮快報: GFS 一直都預測京士柏低溫 8-9 度, 要及格至少要 9.5 度左右. 目前京士柏才剛跌低於 12 度, 要"達標"是有點難度, 因遠至廣州 10 時仍為 10.3 度, 而且跌得不急. 晚上天氣已轉為乾燥雲量大減, 離日出還有約 8 小時, 應仍有一點機會.

---------------------------------

雖說 AO 未必是真實(或有物理意義)的振盪, 相關研究還是可取的. 早幾天看了一篇關於 AO 和東亞冬季風的研究, 題為 "east asian winter monsoon and arctic oscillation".

最近沒 mood 花時間做功課, 所以只簡短說說結果. 昨者先定義兩個冬季風的量度, 分別為西伯利亞高壓強度和觀測站的溫度(文中圖一)


之後做了一些相關. 西伯利亞高壓和站點溫度相關系數(51-99 年資料)為 -0.62, 不算太高; AO 和西伯利亞高壓強度有顯著相關, 相關系數 -0.48; 和站點相關系數 0.34.

除了 AO 外, 還研究了 EU (Eurasian pattern) 和 WP(western pacific pattern) 對冬季風的影響. 結果顯示前兩者對冬季風影響, AO 可解釋西伯利亞高壓 13% 的變化, EU 則為 36% (文中圖 7).


注意的是相關研究應還不少, 要更深入探討還是大有空間. 另有關這些 teleconnections/oscillations 較後會逐一介紹.

Sunday, January 10, 2010

NAOKOAO

寒潮快報: 今早 GFS 仍預測寒潮較強但不持續, 京士柏最低氣溫 8-9 度, 在 12 日早上出現(注意目前 http://www.wohk.org/ 的溫度預測圖還有點漏洞待解決). 另外, "暗盤"日本模式亦調低了低溫, 比 GFS 的還要低. 目前還是繼續相信 GFS, 因過往幾次都表現良好.
----------------------------------

今日題目應為 NAO KO AO. 事源昨晚在網上閒逛期間, 看了一些 teleconnection 和 oscillations 的東西, 本想看看它們與東亞冬季風的關係, 亂打亂撞下找到一篇題為 "Reconsideration of the true versus apparent Arctic oscillation", 在 08 年發表. 之前在 wiki 亦有印象關於 NAO 和 AO 誰真誰假的說法.

文章摘要請看下連結. 當中的概念性問題為: AO (arctic oscillation) 和 NCM (negative correlation mode between atlantic and pacific) 是北半球的首兩個 EOF, 但 EOF 分析未必就是物理上真實. 我們另外所知的 NAO (north atlantic oscillation) 和 PNA (pacific north american oscillation) 亦可描述相同的氣候變化, 而它們才可能是真實. 假若如此, 則我們只需討論 NAO-PNA 而可丟棄 AO-NCM.

時間關係不會細讀原文. 昨者用了多個方法推斷 NAO-PNA 才是真實. 要看明白應要花不少時間, 算了吧.

摘要連結:

http://ams.allenpress.com/perlserv/?request=get-abstract&doi=10.1175%2F2007JCLI2167.1

Saturday, January 9, 2010

十二月氣候形勢

政治: 究竟80+的耐性到哪裏, 底線又在哪裏? 事件隨時超越高鐵, 直指立法會的認受性問題. 除非真的出兵, 否則一切動作只會深化矛盾和反彈, 更突出當中更深層次的問題.

寒潮: 今早 GFS 加了碼, 12/13 日寒潮京士柏最低約 9 度, 要多看兩報才能確實.
-------------------------------------

十二月溫度排名要等多一個星期左右, 今日先以 NNR1 資料看看異常形勢.

之前已看過中國大陸附近十一月時的形勢, 既然十二月應是受 AO 影響, 不如改用極地地圖看整個北半球的狀況. 十一月氣溫距平(左上圖)最明顯的, 是中高緯度出現東冷西暖. 中國大陸地區偏冷, 但北美地區則偏暖.




十二月香港的天氣雖然也稍偏冷, 但是天氣異常形勢就完全不同. 溫度異常(左上)顯示中高緯大陸地區都偏冷, 極地地區則偏暖. 比起十一月, 香港處於冷區更邊緣的位置. 似乎 AO 不會對香港天氣構成太大影響, 反而像十一月的哪種東西向異常才有較大影響.

海平面氣壓看到極地較正常高, 中高緯度較低, 冷空氣向中高緯度擴散. 500/850 高度距平亦可看到 AO 勢力.


問題來了. 哈德萊環流中心的氣溫資料常常缺去極地地區數值, 如 AO 強正或負相, 則計算出來的全球或半球溫度距平就不夠代表性了.

Friday, January 8, 2010

80+追風8+

80後開始追風的朋友應該還是相當慘烈. 今日看到 youtube 人 kykong 最近上載 89 年颱風戈登襲港時的風暴消息, 令人回味.


第一段及賣點:
http://www.youtube.com/user/kykong#p/a/u/1/4Osno9-ZBsg

* 戈登集結在北緯 16.9, 東經 124.7 - "天氣展望: 星期一有暴風雨" (0:50)
* 戈登在 800 公里外剛掛一號風球 - "華南沿岸, 今日稍後吹強風, 聽朝早風力達到烈風程度" (2:30)
* 中午十二時新聞 - "強烈颱風戈登入警戒範圍, 天文台今朝掛一號戒備信號, 估計聽日會改掛八號風球" (4:50)


第二段及賣點:
http://www.youtube.com/user/kykong#p/a/u/0/CFYNy-_MY-U

* 戈登減慢並稍為轉向偏西, 之前太勇, 先換來較保守說法 - "烈風影響香港的可能性唔可以完全抹煞" (6:30)
* 三號風球懸掛, 回復西北偏西路徑後, 再次較明確表明有機會發八號 - "如依照現時途徑移動, 戈登將於聽朝早最接近本港..." (8:10)
* 中午新聞 - "由於戈登迫近本港, 下晝可能會改掛八號風球" (9:30)


第三段及賣點:
http://www.youtube.com/user/kykong#p/u/0/EWC11v26xKM

* 兩小時內改掛八號 - "今日下晝, 戈登沿較西北方向移動" (3:50)
* 八號風球懸掛 (5:30)

Thursday, January 7, 2010

颱風數目的相關

寒潮快報: 今早 GFS 的預測只有少許微調, 預測明早京士柏最低氣溫約 11 度. 較值得留意的是 11 日將有另一補充, 按今早預測, 強度並不弱, 13 日早上京士柏最低約 10-11 度. 而且目前仍有較大變數.
----------------------------------

總結 09 年度北半球熱帶氣旋活動之前, 先攝攝時間講一篇關於北大西洋和東北太平洋颱風活動關連的文章. 題為 "Co-variability of tropical cyclones in the North Atlantic and the eastern North Pacific", 剛於 09 年底發表.

先看結果. 研究以 ACE (accumulated cyclone energy) 為熱帶氣旋活動的指標, 除了分析原始數據序列外還細分為年際變化和年代際變化. 文中圖一 a 為原始序列, 相關系數為 -0.4, 通過統計試驗, 即顯示兩區熱帶氣旋活動有一高另一低(或剛相反)的關係.

年代際關係可能更明顯, 達 -0.7. 而且, 北大西洋的 ACE 和 AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation) 的變化很相似.


接著作者們測試了北大西洋各 ACE 序列和一些常用變數的關係, 包括垂直風切, CAPE, 低層相對濕度和低層渦度, 發現前兩者與 ACE 有較明確關係, 但後兩者則沒有.

文中圖 5 顯示北大西洋 ACE 和海溫的關系. 原序列和年際變化都顯示 ACE 受厄/拉現象影響, 而年際變化則受 AMO 影響.

Wednesday, January 6, 2010

歐中模式的表現

寒潮快報: GFS 今早預測是次寒潮京士柏最低溫約 11 度. 和過往一樣, 模式都捉錯了冷鋒過境的時間, 導致溫度過早急跌. 但低溫預測應會準確.

------------------------------------------

今日主要貼圖. 從歐中網站可找到較近期的一些報告, 其中有關於天氣模式的表現. 以下是北(上)南(下)半球從 1980 年開始, 500 高度場的 anomaly correlation coefficients (ACC). 當 ACC 大於 0.6 便代表模式有預報能力. 圖中可見, 近年模式對兩半球的預報能力相若. 1980 年時北半球可預測約 5.5 天後的天氣, 到近幾年已超過了 8 天. 翻查天文台的記錄, 七天天氣預測在 03 年底實施, 當時北半球的預報能力剛巧升至約 8 天左右. 03 年底直至現在, 預報能力仍未見顯著上升. 估計除非能達 9 天, 否則我們將難看到"八天天氣預測".


下圖相信不用多說, 歐中和日, 英, 美, 加模式相比, 2 天或 6 天的表現一直都突出.

熱帶氣旋預測方面, 24 小時路徑誤差已低於 100 km, 72 小時亦接近 200 km, 都在不斷減低當中. 較奇怪的是強度誤差比印象中低得多, 不知是否因為我們平時只看到 2.5 度的數據. 不過最近亦找到歐中 0.5 度的數據, 未來風季可以自劃出來, 只是目前伺服器好像不太穩定. 當然也可直接看 TIGGE 資料.

Tuesday, January 5, 2010

全球暖化再分析

十二月三日"CRU信任危機"曾引文報導英國 CRU (climate research unit) 被指責及負責人辭職的消息. 今日又碰到一篇關於該事件的報導, 而且有更多是關於 CO2 => global warming 的懷疑論. 撰文者並不是外行人或泛泛之輩.

先再講講對 CRU 的指控. 根據作者, 兩大方面比較嚴重, 角度和十二月三日時的新聞不同: "First, the believers gained control of the main climate-profession journals. This allowed them to block publication of papers written by the skeptics and prohibit unfriendly peer review of their own papers. Second, the skeptics were demonized through false labeling and false accusations."

對於第一點, 小弟亦有所聞, 那不一定在關於氣候變暖的研究題目上才出現. 研究人員要發表學術論文, 是要經過"比較"嚴謹的審核過程, 文章要經過約四位人士, 包括編輯及兩至三位 reviewer. reviewer 都是對論文題目有經驗的專家, 負責提供意見和批評, 以改善文章的質素和填補較明顯的錯漏, 並給予編輯該文章的處理方法(可分四個, 如 accept, major revision, minor revision, reject). 對於 AMS 的期刊, 研究人員都不可以選擇 reviewer, 原意可能包括避免有人選擇"較友善"的 reviewer 以求文章較容易過關. 但這亦不代表就完全公平公道, 因如上述的氣候暖化問題, 並不排除論文和 reviewer 的研究有衝突, 而 reviewer 又不一定能夠完全公正辦事. 文章被批評或 reject 絕對不是壞事(基本上九成以上的都有改進空間, 如研究人員不是抱著為發表而發表, 而是想發表好一點的東西的話, 反而都想看到較嚴厲的批評及意見), 但根據小弟微薄經驗, 亦見過較有"敵意"的評論, 讓人懷疑 reviewer 甚至 editor 是否完全公正.

文章另外提到二氧化碳引致全球暖化的懷疑論者. 一直來說, 對 CO2 => Global warming 這論題較有力的證據, 是氣候模式成功模擬過去的升溫. 但根據文章, 各模式都預測過去十年氣溫繼續顯著上升, 但實況卻不是這樣. 這方面真的有需要繼續跟進.

各國達不成減排協議, 從正面角度猜測, 或者變暖引發的問題真的不是到了危急存亡的階段.

文章:
http://www.chron.com/disp/story.mpl/editorial/outlook/6795858.html

Sunday, January 3, 2010

歐中於月內更新

寒潮快報: GFS 連續幾日預報都較穩定, 7/8 日早上京士柏最低溫 11-12 度. 歐中曾報過的超強寒流已泡湯. 雖然歐中模式為一哥, 但似乎和 GFS 一樣間中亦有發神經現象, 如預測氣壓高於 1030 之類, 就要小心演繹.
----------------------------------------

講開歐中, 最近 00 和 12 Z 兩報似乎出現了分別, 但也不能完全相信自己眼睛, 已發電郵詢問. 歐中為一大台, 應有資源另 run 測試版, 在網上也看到 research mode 和 pre-operational mode, 理論上不會將測試產品當成業務產品放到桌上. 而且, 怎樣也找不到關於 00 和 12 Z 不同的資訊.

歐中將於 1 月 28 日更新模式, 是次更新命名為 36r1, 原先的 T799 將變為 T1279, 即約 16 km 分辨率, 集合(ensemble) 亦加碼至 T639(32 km). 原本一直領先的地位估計又會進一步鞏固.

從歐中網站資源可找到未來 36r1 和之前的比對. 以下是對颶風 Bill 的模擬, 36r1 的強度分析非常接近觀測值, 遠好於 35r2 和 35r3 的. 如預測也是這樣神級, 我們以後都不用愁了. 這真的要拭目以待.


另外還有雨量等比較, 結果都非常滿意.