Reprint3471999年热带气旋回顾.PDFVIP

Reprint 347 1999 年熱帶氣旋回顧 陳營華 何嘉玲 胡文志 香港天文台 摘要 1999 年共有四個熱帶氣旋橫過香港包括颱風瑪姬 、颱風森姆、颱風約 克和強烈熱帶風暴錦雯 。本文回顧以上四個熱帶氣旋的一些特性。 利用地面的氣壓觀測資料 ，可得到森姆和約克在接近香港時的氣壓分 佈 ，從而推算它們環流內梯度風的分佈，這些資料可幫助預報員推斷熱帶 氣旋的颶風 、暴風和烈風半徑及應用在工程設計和模擬風暴潮的工作上 。 另外 ，在瑪姬、森姆、約克和錦雯橫過香港期間，京士柏和橫瀾島的陣風 系數分別為 2.1 和 1.3 左右 ，它們環流內的低層風速垂直分佈，可以用冪 律廓線來表示，其指數接近 0.16 。這結果和其他學者的研究是相似的，對 於建築物的設計提供參考作用 。 1. 引言 對香港來說 ，1999 年可說是熱帶氣旋最為活躍的一年 。這一年共有四 個熱帶氣旋橫過香港 ，是過去半世紀所沒有的，這四個熱帶氣旋包括瑪姬、 森姆 、約克和錦雯，它們橫過香港時的路徑如圖 1 所示 。雖然這四個熱帶 氣旋吹襲香港期間帶來了經濟損失甚至人命傷亡 ，但在氣象上它們接近香 第 1 頁 港時提供了難得的機會來收集有關的觀測資料 ，幫助了解熱帶氣旋的特 性 。 一直以來 ，由於海上的氣象觀測資料有限，令熱帶氣旋的預報工作上 有一些困難 ，特別在分析熱帶氣旋的強度方面，主要是依靠氣象衛星圖像， 從圖形識別的方法來判斷熱帶氣旋的最高風速和最低氣壓 。但對於估計熱 帶氣旋的颶風 、暴風和烈風半徑則要依靠地面觀測資料，沒有這方面的資 料時 ，估算工作就比較困難。再者，有關熱帶氣旋的最低氣壓和最高風速 的關係 ，是採用十至二十多年前研究西太平洋熱帶氣旋時所建立的經驗公 式 ，當中包括（Fujita, 1971 ）、（Atkinson and Holliday, 1977 ）和 （Dvorak, 1984）。從近年 Powell 和 Houston （1998 ）的研究 ，顯示以上三種不同的 經驗公式低估了幾個登陸大西洋中美州沿岸地區的熱帶氣旋它們的最高風 力 。瑪姬 、森姆、約克及錦雯橫過香港時提供了更新的資料來驗證以上經 驗公式的適用性 ，甚至進一步比較Powell 和 Houston （1998）的研究結 果 。 本文首先簡略回顧以上四個熱帶氣旋橫過香港時的一些特性 ，並且針 對森姆和約克比較對稱的環流來分析它們內裏的梯度風廓線 ，嘗試幫助預 報員推斷成熟的熱帶氣旋其颶風 、暴風和烈風半徑。另外亦研究有關熱帶 氣旋的最低氣壓和最高風速關係的經驗公式 ，以便評估它們的適用性 。此 第 2 頁 外還探討瑪姬 、森姆、約克和錦雯環流內的陣風強度及大氣低層風速的垂 直分佈 。以上研究可幫助建立一個熱帶氣旋梯度風風場的參數模式，有助 熱帶氣旋的預報工作 ，部份的結果對模擬風暴潮、海岸工程設計和建築物 的設計有參考作用 。 2. 觀測資料 香港天文台利用一個密集的觀測網絡 ，對瑪姬、森姆、約克和錦雯的 中心經過香港期間進行近距離觀測 。這觀測網絡包括兩座S 波段多譜勒天 氣雷達 ，分別座落於香港大帽山和大老山的山頂上。此外還有兩台安裝在 深水 及沙螺灣的氣流剖析儀 ，超過40 個測風及自動氣象站和接近 90 個 自動雨量站等 （圖2 ），整個觀測網絡可幫助收集熱帶氣旋橫過香港期間的 地面和垂直風場資料及降雨情況 。 大帽山的天氣雷達系統是天文台今年新裝置的儀器 ，新雷達系統提供 高分辨率雷達數據 ，能更有效地監測惡劣天氣的移動和發展情況。利用多 普勒原理 ，氣流剖析儀可計算出不同高度的風向、風速及垂直風速分佈狀 況 ，儀器所提供最高的垂直風場分辨度是60 米 ，而取樣頻率設定為每十 分鐘一次 。 3. 瑪姬 、森姆、約克、錦雯的特徵 1999 年共有四個熱帶氣旋橫過香港 ，以下簡單地回顧它們的一些特性