天文台靠气球“朝八晚八”探空　京士柏成首个认证百年高空观测站

擡头看见红色气球在空中飘扬，或许是来自天文台京士柏高空气象站，负责为本港探测高空气候数据的先锋。天文台利用高空探测气球，每日“朝八晚八”恒常探测高空温度、湿度、气压、风向和风速，挂8号风球的打风日子，升探测气球次数更要增至四次。
天文台人员最初凭肉眼追踪探测气球去向，至后期改为自动化操作及探测，连同世界各地逾百个高空气象站，同一时间释放探测气球，将收集的数据放入电脑模式运算，有助提升九天天气预报的准确性。京士柏高空气象站今年六月，更成为全球首个获世界气象组织认证的百年高空观测站。

▼京士柏气象站高空观测▼

天文台放气象探测气球的历史，可追溯至1921年。当年天文台人员，在尖沙咀总部放测风气球，利用经纬仪及一双眼，追踪气球计算高空风向风速。天文台科学主任林学贤表示，“若天气非常不好、好大雾、能见度低，可能一放上去不久就看不到（气球），或云层较低较厚，短时间内就追踪不到”，但在百年前没有雷达卫星的年代，已是最好的选择。

第一代无线电探空仪重逾一公斤

直至40年代末，尖沙咀总部添置首套无线电探空系统。把挂上无线电探空仪的气球注入氢气，升空后探空仪将测量到的高空气温、湿度及气压数据，用无线电波送回总部地面站。但是，仍依靠天文台总部屋顶的一部经纬仪追踪气球，从气球的仰角、方位及升空速度，计算不同高度的风向和风速。

林学贤说，当年的无线电探空仪较笨重，仪器连电池重逾一公斤，每次操作需动用三人，分别负责操作无线电探空仪、释放探测气球及操作雷达追踪气球。气球可升上逾30公里高空，受压爆破后，内藏的降落伞张开，无线电探空仪最终缓慢下降到地面或海面。

京士柏高空气象站启用逾70载

当尖沙咀总部周边建筑物增多，不利高空气象观测，天文台在京士柏一个小山上另觅土地放探空气球，1951年6月京士柏高空气象站正式启用。同年，高空探测气球除挂上无线电探空仪，亦加入雷达反射器，工作人员借助装设于地面的陆军雷达追踪反射器，测定其距离、方位及仰角，计算上空风向和风速。至90年代末，探空仪开始使用全球卫星定位系统（GPS）测风技术，无线电探空仪和地面站均装有特别天线接收GPS信号，完全取代经纬仪。

每日恒常放两个气球　成本4,000元

随科技改进，无线电探空仪已由最初逾一公斤，减磅至现时少于100克，气球由使用氢气转用氦气增加安全性，2004年天文台亦装设东南亚首台全自动高空探测系统，气球自动充气及发放，降低运作成本及提升工作效率。

林学贤表示，高空气压较地面低，升得越高，气球膨胀得越大；倘过量充气，影响无线电探空仪上升速度，升得太快令接收的数据较疏落，亦会提早爆破，故以每秒上升五、六米最理想，至某个高度爆破后，残骸最远可随风漂泊至距离香港100公里以外地方。

林又指，每次放气球成本约2,000元，高空探测数据并非直接反映在未来天气预测，但当全球超过170个高空气象站，同时释放探空气球收集高空天气数据，放入电脑模式运算后，令预报更准确。

他解释指，地面数据仅反映当下地面状况，但气候数值模拟则有预测成分，最主要依靠高空数据，“凭气球睇到高空空气如何流动，影响高空哪里较湿较干、风向风力如何，影响地面天气，例如附近中层水气增加，令云量较多”，相信靠气球直接探测的数据较卫星雷达更实在。