風季半年結更正

前兩回"風季半年結"誤將馬鞍的編號弄錯了(但記得真的在哪裏看到), 應為 JTWC 的 9 號才對, 而目前梅花為 11 號, 即今年頭 7 個月的熱帶氣旋形成數目已達標, 和過往 30 年左右拉尼娜年之後的平均值 10.7 相約.

GFS熱帶氣旋路徑預報

不少網友都說美國 GFS 的熱帶氣旋預報沒有參考價值, 今日就從最近 GFS 的一些發展和表現看看是否成立.

目前 GFS 關於熱帶氣旋的業務預報有兩個產品: deterministic 和 ensemble, 另外已逐漸發展成熟的 GFS(EnKF) 集合就是從資料同化方面入手. 事實上, 業務 GFS 的資料同化方案似乎比較落後(好像還是用插值), 而歐中/日本/英國等全球模式都是探用四維變分, 歐中的早於 97 年已運作了. 以下的圖都是從參考連結 cap 出來的.

09 年北半球的驗證結果顯示 GFS(EnKF) 比 GFS, UK 和 CMC 集合都要好, 誤差和歐中集合相約:

10 年因電腦資源關係只能以較粗分辨率運行, 但北半球的驗證仍可和歐中集合相比:

較可惜的是如果只看西北太平洋, GFS(EnKF) 明顯輸給了歐中(下圖). 這亦間接顯示大西洋(或東太平洋)那邊 GFS(EnKF) 可能比歐中還略要好(圖略):

GFS(EnKF) 有可能於明年投入業務, 到時除了看三模(歐中,日本,英國)外可能要多看一個.

要注意的是模式的發展(進步)是持續和迅速的, 以上的結果在兩三年後可能已完全改寫. 作為用家, 當我們要從各模式結果中建立"超級集合", 權重亦難免會有點主觀因素來適應不斷改進的模式表現. 在我們的區域, 目前我心目中的三模(歐,日,英)權重大概會是 0.5, 0.3, 0.2.

參考:

http://www.esrl.noaa.gov/psd/people/tom.hamill/GFSEnKF-AMS2011-hamill.pdf

風季半年結

先看看 1979-2010 年間 1-6 月和 1-7 月形成的熱帶氣旋數目:

紅(藍)色表示該年年初(十二月至二月)曾出現厄爾尼諾(拉尼娜)跡象.

目前馬鞍 JTWC 編數為 8, 再加上各數值模式似乎預測一星期後再有熱帶氣旋形成, 最終 1-7 月的總數可能為 9 個, 只是氣候平均值. 若和藍色的年份平均值 10.7 個相比, 現時已幾乎肯定不能達標. 89 年為 13(15) 個, 更加遙遠了. 之前還說今年會否像 89 年呢... 始終懷疑近年個數偏少是否受全球暖化影響.

六/七月份有趣的地方, 是兩月的天氣形勢似乎反了過來. 六月副高較強脊線亦高, 還有兩個襲港的熱帶氣旋, 倒是比較像 7 月. 7 月最近的天氣則一直沒有副高西伸. 季風槽並不是不活躍, 但最特別的地方是連續出現了幾個季風低壓, 整個生成區好像生不成熱帶氣旋似的. 不知會否也是氣候轉變的產物.

八/九月如果還是不正常, 則今年風季可能會大失所望. 要看一些數值氣候預報才知道.

豬腰加工

半年已過, 風季前菜雖不怎麼樣, 但主菜未上, 仍然抱著審慎樂觀態度.

為免風友們說我隨口 UP 當秘笈, 亂出打風機率(雖然自覺準得離奇...), 所以找了一些豬腰的資料, 看看能否發展一些客觀的輔助預測工具. (註: 豬腰這名字雖是近年才知, 但對於老一輩較有水準的風迷來說, 一些距離的概念也是有的, 例如颱風偏東風就是 200 公里左右要八號. 估計二十年前左右我就知道的)

嘗試由原始數據開始, 以軟件客觀地繪畫豬腰, 發現這是不太可行的. 首先, 某些位置的數據非常稀少, 代表性成疑. 以上的 STS 豬腰為例, 22.5N 112.5E 的一格機率有 50%(但個例只得 4 個), 如以軟件繪畫, 則會得出兩個高機率中心(另一個在西南面), 怪. 另外, 每一度的間距實在太粗, 如上圖香港西南面 50% 的一格內, 其機率變化必然很大, 最接近香港的右上角, 機率應高達 9 成, 但以電腦軟件來畫跟本畫不出來. 一些橫跨海洋和陸地的資料格, 海洋的機率應該比陸地高很多, 軟件也難以分析出來.

用軟件試了一些時間後發現不對路, 再回 tn081 細看, 才發現哪些概率線應是以人手繪畫的, 亦即必然帶有主觀性. 因此要發展豬腰工具, 亦只能退而求其次.

想用軟件把機率讀出來, 先要將機率線加工(要採用小畫家, 程式), 成了以下的圖:

之後的步驟就是以程式將資料數碼化, 將每 0.1 度的機率數值存檔備用. 由於之前已將歐中的集合路徑解讀, 目前已到了萬事俱備的階段了.

歡迎提供更多豬腰.

美國的龍捲風

過去一個月, 斷斷續續聽到美國那邊受龍捲風影響, 災情嚴重, 又最近常常看黃家香港天文台主頁的天氣圖(http://www.wohk.org), 看到美國中南部的 CAPE 果真是全球最高, 例如 23 日 00Z 就顯示 Oklahoma 附近有高達 5000 的區域:

不看資料的話, 很難想像 CAPE 為何是美國哪邊最高. 還有, 為何只是在中南部區域才是這樣. 按照算法, 當近地面越熱越濕, 溫度隨高度減少得越快, CAPE 就會越高. 以我們華南沿岸五月的情況來看, 不少日子也會吹偏南風, 低層濕和熱未必比那邊弱. 哪麼應該是高空溫度出了問題?

翻看了一篇文章:

http://www.nssl.noaa.gov/users/brooks/public_html/papers/brooksdotzekcup.pdf

裏面指出原來中南部的 CAPE 受到 rocky 山脈影響. 山脈附近高空的溫度遞減率較大, 當風從西至東吹到中南部, 再配合當地近地面的偏南暖濕氣流, CAPE 就可以很高.

再看 NCEP 資料, 隨意劃了五月 700-300 百帕之間的溫差, 發現我們東半球這邊雖有更高的山, 下遊的溫度遞減率亦似乎有相關, 但較大的數值出現在稍高的緯度. 還想到一個可能, 就是華南低緯地區南嶺或許會阻擋了偏南風深入內陸, 因此兩個令 CAPE 增大的因素很難同地發生.

除了看 CAPE 外, 或許同等重要的就是冷暖空氣的爭持, 這亦可間接從風切強度得悉. 文中的圖8.4 顯示要有強對流, 兩者缺一不可:

註: 昨天初步完成了光復溫熵圖程式的工程(http://www.wohk.org/tephi.php), 可看到香港及其他放波站的探空.

氣象人請帶罪立功

身為氣象界的其中一個大壞蛋, 有機會自然想帶罪立功.

黃家香港天文台給予了我一個好的平台. 今日又來介紹兩項正在測試的項目. 第一是電郵提示服務:

http://www.wohk.org/alert/subscribe.html

網友們目前可點選各數值預報模式, 以及衛星風. 假如網友只對歐中有興趣, 我強烈建議你只需點選歐中的 72 小时預測. 之後每日在上下午約 2 時 15 分你就會收到電郵, 電郵內會附上歐中最新的 72 小時預測連結. 目前在網上似乎未有這麼早的歐中資源的, 千萬不要錯過. 在此亦向歐中朋友致意, 稍後會在網站內補回致謝聲明.

另一服務, 或應不算是服務, 就是我人生中的第一個 java applet. 網友們可以到

http://www.wohk.org/applet.php

測試這個 applet. 那是一些極軌衛星目前的位置. 例如紅色的就是 NOAA 15-19 號, 綠色 2 號仔就是 oceansat-2. 稍後將會加入更詳盡資料, 並會移植到 android 上面.

網站究竟還會怎樣發展下去? 我也不知道. 最理想當然是可以提供專業的天氣資訊產品和氣候咨詢服務... 但那是太長遠的事了, 而且到時不太可能再用"黃家香港天文台"這名字. 我相信你們一定會支持我的, 歡迎提供意見及批評. 而我未來亦會更積極, 尋求與官方及民間地下天文台的合作.

怎樣才是好的研究

由我來說這題目好像沒有說服力, 因為從來就沒有做過好的研究. 不過請不要因人廢言, 看過認為不準確再批評不遲.

首先, 個人認為不用對題材看得太死. 很多看似大路的題目, 其實先天上就很難構成好的研究, 甚至嚴格上很難說是研究. 例如, 生物學上發現和解構了 DNA, 我相信沒有人會懷疑這是一重大突破, 但亦有人會覺得從事基因改造的事才是有用. 這或許是從純粹學術上或從執行觀點上的分別. 研究題目太狹隘絕對不是好事, 除非是在官府, 因為看不出成果沒有 end product 可能會有人投訴叫回水的.

氣象學上亦有類似問題. 一個數值模式要成功運作, 從學術上的角度, 各組件的物理過程最為重要, 例如幅射, 雲的物理過程, 海洋和大氣的交換等等. 從執行上的角度, 就是有哪些資料可用, 怎樣用, 如何解讀模式結果, 分析優劣等等. 當然, 兩者之間沒有明確界線亦是彼此關係密切的.

留美期間, 一位當地的教授無私地分享了一些熱帶氣旋登陸期間的觀測. 之後我從模式和觀測上都嘗試找出一些規律, 可惜都是徒勞. 或者有人會問, 這些研究有何用呢? 或者我做的時候亦沒有好好想過, 只是純粹想看看哪些是甚麼東西. 但再回想, 怎可能是沒有用呢? 熱帶氣旋的陣風和強度發展, 就是和這些細小尺度的對流和渦旋息息相關, 如果能夠從認知上增進一步, 怎能說沒用呢? 反過來說, 很多所謂研究, 大話西遊一番, 最終結論都是相關系數四五十巴仙, 算是 "statistically significant", 但真的能用來預測嗎? 不也是廢物罷了.