Monday, March 25, 2013

香港四百之: 預報難度

任何帶有時空隨機性的過程都有一共通點, 就是要準確預報某一細小區域很困難. 例如要預測香港的降雨必然比預測整個廣東省的困難. 同樣, 預測影響香港的熱帶氣旋也比預測整個西北太平洋的困難. 所以預測可能是一個較大的範圍(如 4-7 個), 而西北太平洋預測的幅度則會相對較小(如 28-32 個).

眾所周知, 影響香港的熱帶氣旋也受厄爾尼諾現象影響, 因此今回看看各"香港四百(HK400)"指數與 Nino 3.4 區水溫的關係. 另外亦參考"香港八百(HK800)", 看看預報可能性有否提高.

以下是水溫和香港四百的線性相關系數. X-軸為月份, 從之前一年的五月至本年的十二月. 各指數均為負值, 並於之前一年年底至本年年初最明顯, 即"香港四百"受年初 ENSO 活動影響. 上回提到 Hrs*Wnd^2(3) 原理上比 Nos 和 Hrs*Wnd 更有效地表示熱帶氣旋帶來的影響, 但其與水溫的相關最低(藍色和綠色), 因此未必是容易預報的項目.

上回圖表顯示自制指數 WMOHK 和 Hrs 接近, 相關達 0.969. 與水溫相關方面, WMOHK(紫色)稍優於 Hrs(橙色). Nos(紅色)與水溫的關係和 WMOHK/Hrs 相約, 於年中時尤其較佳. 但總體而言, 相關系數都並不高, 只略過了 -0.4, 要用作預報可能還要作更深入的分析或採用其他方法.

香港八百方面(下圖), 除 Nos 外, 其餘指數都沒有預期的進步. 與 HK400 時比較, WMOHK 比 Hrs 的優勢更明顯.

西北太平洋的研究顯示年初的 ENSO 現象對風季前期有較大影響, 因此以下只看一至七月的結果, 即水溫和 HK400(Jan-Jul), HK800(Jan-Jul)的線性相關系數. 結果顯示 WMOHK 比起其他指數有較大關系, HK400(Jan-Jul)超過了 -0.5. 而有趣的是 HK800(Jan-Jul)的相關反而沒那麼明顯.

八至十二月的熱帶氣旋活動可能受年中 ENSO 影響, 但只得 Nos(紅色)有較理想結果:

總結:

* Jan-Jul 和 Aug-Dec 結果的分別, 可能顯示 ENSO 的"遙時"(去年年底至年初)和即時(年中)效應對熱帶氣旋有不一樣的影響, 主要展現為遙時效應與自制指數 WMOHK (即熱帶氣旋有多強大)有較大相關, 而即時效應只對熱帶氣旋數目 Nos 有較大影響. 其原因有待進一步探索.

* 由於資料不足, 自制指數只考慮了再分析資料距離熱帶氣旋 300 公里外的風速. 以後如取得更多和更準確的風場數據, 有望進一步提高其代表性和可預測性.

No comments: