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29/01/2016

香港百年難得一遇的冰粒現象

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  • 林超英

    林超英

    香港天文台台長(2003-2009),退休後活動多元,主力到處演講,以氣候變化為引子,促進簡樸生活、做人開心。現任香港中文大學地理與資源管理學系客座教授及香港鄉郊基金主席,關心香港的自然保育及可持續發展,以及就相關社會議題發表意見,見於網誌《草雲居》,近著有《天地變何處安心》和《天地不說話》。

    觀自然•觀香港

  1月24日早上去了北潭涌參加香港童軍的山野不留痕活動,0930至1030左右,氣溫2至3度,連綿細雨,間下有有小冰粒 (ice pellets)打到身上,最大直徑達3毫米左右,小的圓型透明,大的有雨點形狀,大致圓型而有微凸的小尾巴,外層透明,核心則雪白不透明。

 

  這些觀察顯示冰粒源自高處的雪粒,中間穿過高於零度的空氣,外層融化,以雨點的狀態再跌入低於零度的大氣層,重新結冰,形成冰粒,但到接近地面時,氣溫又高於零度,重新融解。體積小節冰粒化為雨點,大粒則保留透明的外層和雪粒核心,中間大小的則以透明冰粒形態出現,一致情況見圖1,淺藍代表水狀態,深藍代表冰雪狀態,圖中的曲線代表氣溫,橙色表示零度以上,藍色表示零度以下。

 

圖1  大氣層垂直氣溫變化和冰粒形成示意圖 

 

  圖2顯示24日早上8時香港天文台位於京士柏的氣象站探測到的高空氣象資料,真實的世界當然比理論圖複雜一些,但是冰粒形成的原則是一樣的。

 

 

圖2  1月24日上午8時京士柏氣象站高空氣象資料 

 

  2公里至6公里高的大氣層基本上吹西至西南風(底部約500米吹東南風),水氣飽和,4公里以上氣溫低於零度,形成雪花或雪粒,2至4公里之間氣溫高於零度,形成雨點,雪粒和雨點在下降過程中,融化和結冰梅花間竹,在離地半公里的最底層,氣溫高於零度,小的粒融化為雨水,大的來不及全部融化則成冰粒,或全透明(相對小粒),或中心不透明而外圍透明(相對大粒),視乎下降的具體過程。

 

  氣象好玩的地方在於:原材料很簡單,只有水和空氣,但是出來的東西卻千變萬化!

 

 

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