【天气预报】天文台预测天气技巧揭秘：集合、确定性预报作用系…

（原文取自天文台网页，大小标题、引言及内文，经过香港01编辑修订）

天气与大众生活息息相关，大家都关注天气的变化，以作好准备。现时天文台提供的九天天气预测，包含未来九天每日的风向、风速、温度、湿度和天色等信息，这是我们所说的“确定性”预报，即是每天的预测对天气元素都有明确的的数值或描述。大家可能都听过“蝴蝶效应”，即一只蝴蝶在巴西拍一下翅膀可能在得克萨斯州引起龙卷风。天气正是典型可能会出现“蝴蝶效应”的系统，预测天气难免存在不确定性，故此“确定性”预报的确定水平会一般随预报时间递增而减少，令长预报时段的预测准确度通常较低。为处理这个问题，预报员和气象学家通常会采用“集合预报”技巧，评估较有机会出现的天气形势和其他可能发生的情况[1]。

所谓“集合预报”，是同一时间运行多个在初始条件上，或大气物理过程略有不同的电脑天气模式来预测未来的天气变化，计算各种天气情景的“概率预报”。它与确定性预报主要不同的地方是：确定性预报显示某一天是否有雨，而概率预报则提供某一天有雨的机会有多大作参考，例如有70%机会有雨，反映下雨的可能性较高。正如图一显示约五十个集合预报成员的雨量预测图，当中有七成以上的成员预报香港有雨；较少雨的预报成员（图一内右边箭头所标示的A图）预测本地的气温普遍超过30度，而相反较多雨的预报成员（图一内的B图）则预测部分地区气温介乎26至28度之间。基于“集合预报”不同成员的温度预报，我们亦可以得出温度的概率预报[1]。

天文台提供的“延伸展望”预报服务是利用“集合预报”资料，经自动化的后处理过程而产生的概率预报作为延伸天气预测至两星期的科学基础，方便市民尽早掌握未来天气趋势。2017年6月推出了未来十四天每日最低和最高气温的概率预报（样本见图二及图三）。在每日最低（最高）气温的概率预报时间序列图中，显示未来十四天每日最低（最高）气温出现纵轴所指的温度之1度范围内的机会，不同概率以不同颜色表示。举例来说，预测某天最高气温是32度的概率为60%，即表示当天最高气温有六成机会出现于31至33度之间。“延伸展望”预报产品同时提供最低或最高温度的气候平均值以作参考，即图二灰色的实线，而图中上下灰色的虚线分别表示气候分布的第85和第15百分位数，即代表过往同一时段有七成日子的最低或最高气温介乎上下虚线之间。

使用概率预报有甚么好处？以温度概率预测为例，颜色愈偏向暖色（黄至红），就表示发生机会愈高。概率较高部份的走势，代表较高机会出现的温度情况。以图二显示的一个冷锋横过香港的个案为例，在2017年2月22日以前数天较高机会出现的每日最低气温徘徊在15至17度之间；而在2月25至26日较高机会出现的每日最低温度则下降至12至14度。图中的黑色圆点连线为天文台录得的最低温度，实况确实显示在2月22日后有转冷的趋势，与“延伸展望”预报的趋势是吻合的。再举夏天的最高温度概率预报为例（图三），概率预报的起伏大致符合实际天文台每日录得的最高温度变化趋势。

概率预报还有一个重要的用途，就是让用家依据预报机会率作为风险评估的参考，方便用家作日常生活计划或假日活动安排，依据不同天气情况可接受的风险水平而作出最合适的评估，决定会否继续活动或及时采取应变安排。这里我们利用最低气温概率预报简单地介绍其原理。比如冬天寒潮来袭，市民可以参考预测最低温度在寒冷或以下水平的概率有多大，以图二为例，在2月24日最低温度为12度的概率约为30%。对于部分长者和长期病患者来说，有三成机会转为寒冷可能已是一个需要关注的水平，因此适宜早些作准备御寒衣物，以免受突如其来的温度变化而可能影响身体健康。

天文台正研发其他概率预报服务，包括热带气旋路径、风速和雨量强度等预测资讯。我们希望概率预报服务能帮助用家更了解天气变化的不确定性。市民、公共服务机构，以至决策者日后若能逐步运用风险管理概念的决策模式，相信社会和容易受灾害影响的群组能更有效地应对及减低灾害性的天气所带来的影响。

参考资料：

浅谈天气预报 : http://www.hko.gov.hk/blog/b5/archives/00000189.htm

“延伸展望”预报服务网页：http://www.weather.gov.hk/probfcst/tempfcst_uc.htm

流动版网页：http://www.hko.gov.hk//m/probfcst/tempfcst_uc.htm

原文：看趋势丶知冷热

作者：香港天文台黄伟健