下星期會打八號風球嗎？

香港地下天文台

熱帶氣旋銀河遠離香港，傳媒急不及待報道下星期會再打風，而且打得更兇，是真的嗎？

有效時間為2016年8月2日晚上8時之144小時數值天氣預報圖。上圖為歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）預報，顯示有一颱風在香港附近，下圖為日本氣象廳（JMA）預報，南海北部並無低壓區。（來源：Tropical Tidbits）

根據世界氣象組織的定義[1]，天氣預報可以分為以下幾種。

  1. 臨近預報：0-2小時

  2. 超短期預報：2-12小時

  3. 短期預報：12-72小時

  4. 中期預報：72-240小時（3-10日）

  5. 展期預報：10-30日

  6. 長期預報：30日-2年

現時天氣預報是利用電腦模擬大氣運動，將觀測數據輸入模式運算結果，稱為數值天氣預報。世界各國的氣象機構、高等學府甚至私人公司均不斷投放資源，務求發展一套最準確的模式，在天氣預報的競賽中取勝。不過大氣是一個混沌系統，只要觀測數據有偏差（例如儀器不準確）或沒有數據，運算結果就會完全不同。而且預報時間越長，誤差誤大。因此在發展模式的同時，科學家亦同時研究如何提高觀測數據的質量、密度及頻率，包括發展衛星及雷達等遙感（remote sensing）技術。

那為甚麼上圖出現兩個截然不同的預報？熱帶氣旋是由對流活動（即雲和雨）發展產生，然而利用電腦模擬雲和雨的形成是相當困難的過程，涉及大量物理參數，無法直接計算。科學家採用對流參數化（convective parameterization）的方法將物理過程簡化，但不同模式有不同的參數化方案（scheme），因此出現不同結果。在熱帶氣旋預報上，差異通常在於路徑不同或風力大小，但今次是「颱風」及「無」的分別，比較少見。

面對分歧的預報，市民可以靜觀兩三天，當預報期縮短，預報誤差減少，結果自然趨於一致。但天文台及其他氣象機構每天發佈天氣預報，預報員只能憑經驗，參考不同模式長期及最近表現，來決定相信哪一個預報。近年由於電腦運算速度上升，集合預報（ensemble forecast）開始普及。集合預報將輸入模式的數據不斷微調，得出不同結果，預報員透過結果是否一致來判別預報可信性的高低。

延伸閱讀：

  1. 世界氣象組織天氣預報定義

http://www.wmo.int/pages/prog/www/DPS/GDPS-Supplement5-AppI-4.html

  1. 蝴蝶效應、集合預報及概率預測http://www.hko.gov.hk/education/edu01met/wxphe/ele_butterflyeffect_uc.htm