京士柏氣象觀測站 獲世界氣象組織認證 成全球首個百年高空觀測站

香港天文台高空觀測站,最近成為全球首個獲世界氣象組織 (WMO) 認證的百年高空觀測站。 

2017 年開始, WMO 已透過認證機制,表揚世界各地維持優質氣象觀測,並妥善保存歷史資料和長期觀測數據的氣象站。長期氣象觀測對記錄和分析地球氣候變化十分重要,有助推動氣候研究發展。

天文台科學主任、京士柏高空觀測站站長林學賢表示,至今約有 300 個具百年或以上歷史的觀測站獲世界氣象組織認證,但絕大多數是地面觀察站,而京士柏高空觀測站則是全球首個獲得該認證的高空觀測站;而1883 年創立的天文台尖沙咀總部,其地面觀測站已在 2017 年成為首批 WMO 認證的百年觀測站之一。

林學賢補充,高空與地面觀察的測量最大分別,是前者可以得到高空數據輸入至氣候模型,更準確預測天氣。

攝:Oiyan Chan

林學賢指,香港的高空氣象觀測始於 1921 年,原本是在天文台尖沙咀總部施放測風氣球,然後利用經緯儀記錄氣球的方位和仰角,從而計算高空風速和風向,當時的天文台人員仍以肉眼觀察氣球去向,所以很容易因大霧等天氣狀況而難以追蹤;每次觀察亦需要合 3 人之力方可完成。 

到 1949 年,天文台總部裝置首套無線電探空系統,每日上午約 8 時進行常規高空探測。職員會以人手將掛上無線電探空儀的氣球注入氫氣(現時為氦氣)及放上高空,氣球上升過程中,無線電探空儀會將測量到的高空氣溫、濕度及氣壓數據,用無線電波送回天文台總部地面站。至於測量高空風向風速方面,則須依靠天文台總部屋頂的經緯儀追蹤氣球,從而計算出不同高度的風向和風速。

京士柏高空觀測站站長林學賢博士展示過去人手揼氣的測量氣球,每個氣球直徑約 1.5 米。 攝: Oiyan Chan

由於天文台尖沙咀總部周圍的建築物在戰後逐漸增多,不再是高空氣象觀測的最佳地點,結果在距總部 1 公里的京士柏山丘覓得更適合施放探空氣球的位置,並在 1951 年建立氣象站,自 1969 年起,氣象站每晚 8 時放氣球至 30 公里高空觀測溫度、濕度和氣壓。

到 2004 年,京士柏氣象站已裝設了當時東南亞首台全自動高空探測系統,能自動將氣球充氣及發放,降低運作成本及提升工作效率,更保障員工安全,天文台人員不再需要在三號風球以上的打風日子,仍以人手每 6 小時放氣球。

林學賢與 2004 年添置的自動高空探測系統 攝: Oiyan Chan
林學賢博士展示天文台自動高空探測系統內部運作。 攝: Oiyan Chan

另外,由 2000 年開始,京士柏氣象站成為 WMO 全球大氣監測計劃的臭氧監測站,每周一次傳送臭氧及紫外線數據,供世界各國氣象機構和學者作研究。

來源:
香港天文台

文/Alan Chiu

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