电脑预报模式的不确定性
星期三, 2017年7月19日
大家可能仍记得,上周有报导指,根据电脑预报模式的估算,本周初期可能有热带气旋接近香港。事实上,位于南海中部的低压区在上星期六(7月15日)的确增强为热带气旋塔拉斯,但并没有如报导所指接近香港,而是在本港600公里外掠过及移向北部湾。
电脑预报模式预测低压区会否成为热带气旋、及在什么位置和时间生成,取决于模式怎样模拟整个大气的变化,由于不同模式在模拟大气的初始状态、使用的物理方程、和将大气层划分成网格点的大小等均有分别,因此不同模式的预测结果,特别是较长时间预测的结果可以有很大的差异。图一a至d分别显示欧洲、日本、美国和英国的电脑预报模式在7月9日预测六日后、即7月15日(上星期六)的低压系统发展情况,其中欧洲(图一a)与英国(图一d)模式预测有低压区在菲律宾以东海域生成,欧洲模式甚至预测有多一个低压区在南海出现,至于日本(图一b)和美国(图一c)模式则预测没有低压系统在南海附近发展。

图一 欧洲、日本、美国和英国的电脑预报模式在7月9日预测7月15日(即六日后)的天气图,红色箭咀显示低压系统的预测位置。
其实不单各个电脑预报模式可以有不同的预测结果,即使是同一个预报模式,在不同日前预测同一日子的天气情况也可以有很大分别。图二a至c分别显示欧洲模式在7月8日(即八日前)至7月10日(即六日前)预报7月16日的天气情况,可见预测低压系统(甚至是热带气旋)可能影响的范围由北部湾至南海东北部一带,分歧非常大。结果是7月10日所作的预报(图二c),即较接近预报时间所作的预测与实况较吻合。

图二 欧洲模式在7月8至10日预测7月16日的天气情况(红色箭咀显示低压系统的预测位置)。
天气变化带有混沌(chaos)的特性,即是只要初始情况有少许差异,所得的结果可以完全不同。天气预报的时间越长,准确度便会越低。因此电脑模式预计未来数天的天气有机会出现反复不同的结果。天文台的预报员不会只依赖单一模式的单一次运算结果,而会考虑多个模式的不同运算,评估它们的表现和稳定性,然后作出一个综合的预报向市民发放。
又有电脑预报模式预测这个周末前后,南海北部会有低压区发展,大家拭目以待,并要密切留意天文台的最新天气消息啊!
梁恩瑜