香港地面氣象觀測
引言：
地面氣象觀測通常指在地面上借助氣壓表、溫度表及雨量器等被動式感應器來量度各種氣象要素，並不包括用雷達等可以探測本身放射出去的能量的感應器所作的測量。日常天氣分析及預報工作中均要應用多種氣象資料，包括大氣壓力、氣溫、濕度、風速、風向、雨量、能見度、雲量和海面溫度。此等資料與及其他地面觀測，例如日照時間、太陽總輻射、土壤溫度、最低草溫、蒸發量及可能蒸散量等，對於很多研究領域，包括氣候學、水文學、農業及土木工程設計等，都是不可缺少的。
天文台的例行地面氣象觀測始於一八八四年。初期於本地時間10時、16時及22時進行觀測。觀測項目有大氣壓力、氣溫、風速、風向、雲型、雲量、雲的移動方向及雨量等；日照時間亦有記錄。相對濕度由乾、濕球溫度根據濕度表計算出來。此外，在扯旗山、鶴咀、青洲及昂船洲亦有義務觀測人員作氣象觀測。海面情況則於長洲、橫瀾島、大澳及青洲觀測。
除了第二次世界大戰期間一度中斷外，觀測次數、觀測站數目及氣象要素的觀測項目歷年來都有所增加。用作觀測的儀器改變甚多，近年尤甚。一九五一年以前的變動見天文台出版的《技術記錄第五號：香港60年氣象記錄和氣候概況(1884-1939，1947-1950)》。一九五一至一九八六年間的資料則刊於《氣象資料》年刊的第一部分，其後至一九九二年的變動可從天文台出版的《香港地面觀測年報》中獲知。自一九九三年起的變動則見天文台另一份年刊《香港氣象觀測摘要》。
觀測站：
現時香港有4個由觀測人員觀測天氣的氣象站，分別位於天文台總部、京士柏氣象站、啟德機場和赤鱲角機場。這些氣象站都是全日不停運作的。天文台由一九八四年起開始在香港建立自動氣象站，目前境內共有62個自動氣象站，它們可分為四大類：
- （一）24個設有全套測量儀器的自動氣象站，不斷測量風速、風向、氣溫、濕度、氣壓和雨量；
- （二）9個祇設置風速表的自動氣象站；
- （三）8個分佈於機場範圍內不同位置的風速表站，它們組成了一個網絡，專門為一套「風分析系統」提供數據，以確保航空交通的安全；
- （四）由21個自動站組成的一個雨量站網。
這些自動氣象站所收集的數據，透過電話線或特高頻無線電傳送到天文台總部。為了提高自動氣象站的效能，天文台於一九八九年在橫瀾島安裝了一副遙控電視攝影機，以觀測當地的天氣和能見度。
天文台自一九八五年開始與廣東省氣象局合作建立自動氣象站，首個自動氣象站興建在香港島西南偏南約50公里，一個名為黃茅洲的細小荒島上。在一九九六年，雙方再度合作建立了兩個自動氣象站。一個位於香港島東北面約50公里的沱濘列島，另一個則設於香港島西北面約50公里的內伶仃島。這些自動氣象站所收集的數據，首先經無線電傳送至境內的中繼站，再透過電話線送返天文台總部。此外，天文台透過「全球電信系統」將這些數據傳送至廣東省氣象局。
除雨量站和支援「風分析系統」的測風站外，圖一顯示上述各觀測站的位置。有關雨量站網的詳細資料，讀者可參考本系列另一單張《香港雨量的量度及水文氣象學》。至於有關支援「風分析系統」的測風站網的詳細資料，則刊於本系列一張名為《航空氣象服務》的單張內。
儀器：
大氣壓力：天文台在日常業務中以寇烏式(Kew pattern)水銀氣壓表量度氣壓。一九八二年引進了應用陶瓷氣壓傳感器的數字氣壓表。這類型的數字氣壓表的準確性可以媲美水銀氣壓表。傳感器的輸出電壓由電子裝置調整，得出平均海面氣壓的數值，測量結果不斷地以數字形式顯示出來。
氣溫、露點及相對濕度：天文台自一九八二年開始使用配備白金電阻感應元件的數字溫度表，水銀溫度表則用作後備。溫度感應元件置於百葉箱或以棕欖葉和竹蓆製成的溫度表棚內，離地1.2米高。露點溫度和相對濕度則由一部微型電腦從乾、濕球溫度計算出來。數字溫度表設有晶體儲存器，以記錄最高及最低氣溫。此外，溫度表亦可提供模擬輸出以便於圖表上作連續記錄。
雲：雲型、雲量、雲底高度都以目力觀測。天文台在香港國際機場設有雲冪儀及雲冪燈，可以準確量度該站上空低雲的雲底高度。
風：大多數台站都設置風向標及磁感風杯風速表來量度風向和風速，並附有刻度盤或圖表記錄器。風速表一般安裝於高出週圍障礙物約10米的桅杆之上。氣流量由一計數風杯風速表每日所錄得的讀數計算出來。該風速表裝設於京士柏氣象站內的蒸發皿旁，風杯高出皿邊0.15米。
日照時間：日照時間以一副康培爾.斯托克(Campbell-Stokes)日照計於京士柏氣象站量度。
土壤溫度及最低草溫：土壤溫度由分別置於地下0.05米、0.1米、0.2米、0.5米、1.0米、1.5米及3.0米的水銀溫度表量度。最低草溫則由一枝水平置於短草地上的最低溫度表，於每日清晨量度。
蒸發：天文台使用兩個美國氣象局甲級蒸發皿於京士柏氣象站量度蒸發量，以皿內每日量得的最高及最低水面溫度之平均數作為當日的平均水溫。
可能蒸散：可能蒸散量是利用京士柏氣象站內三幅種滿短草的土地用來量度。太陽總輻射：太陽總輻射量是在京士柏氣象站量度的。利用一具熱電總日射表(球形罩封密的溫差電堆總日射表)連同累積計數器，天文台可以量度每小時的太陽總輻射數量。另外一具雙金屬日射計則用作後備。
能見度：天文台在香港國際機場跑道上安裝有三套跑道視程透射表。
海面溫度：海面溫度是利用藏於標準膠桶內的溫度表在橫瀾島及北角量度的。
未來發展：
現時的發展方向將會繼續，範圍包括測量自動化、遙測、即時資料處理和使用電腦媒體作記錄。天文台亦會擴展現時的自動氣象站網，以增大其覆蓋範圍。在香港境內，天文台會在大帽山建立一個自動氣象站。在珠江三角洲一帶地方，天文台亦會與廣東省氣象局繼續合作，在担杆島興建自動氣象站，以便收集由不同方向移近影響香港之天氣系統的資料。