海高斯颱風的檢視報告 (2020年8月30日)

2020年8月19日早上5時的雷達圖像 (資料來源:香港天文台)

單論海高斯的風力,香港普遍風力並不算大。甚至相對其他需要發出八號信號的颱風而言,不少颱風為香港帶來的普遍風力都比海高斯要強。不過,由於海高斯的結構比較細小,香港只是部分地方吹起烈風及暴風。

海高斯生命史及影響過程

海高斯的路徑圖

我們首先回顧一下海高斯的生命史。海高斯在生成前,為一個高空冷渦。經過發展以後,海高斯在8月16日才正式編號為熱帶擾動。隨後海高斯在17日進入南海,並在晚間發展為熱帶低氣壓。本站隨即在當晚11時25分發出戒備警報。

到18日,海高斯迅速發展。先在早上增強成為熱帶風暴。由於預料香港風力會逐漸增強,本站在下午2時發出強風警報。在雷達觀測上,海高斯在當日下午逐漸朝西北移近珠江口一帶,其北部相關的外圍也開始影響廣東沿岸。同時,低層風眼也逐漸建立。反映海高斯在南海受惠於高海溫及低風切變,出現增強的情況。

隨著當日傍晚,海高斯繼續增強為強烈熱帶風暴,並持續朝西北移動,令香港有受烈風影響的威脅,本站在當晚9時15分,發出烈風警報。同時,由於近岸的觀測資料之中,在接近颱風中心附近有出現持續海平面颶風的資料,因此本站也同時把海高斯升格為颱風。在不足24小時內,海高斯由熱帶低氣壓增強成為颱風,在南海颱風之中是一個較為罕見的紀錄。

在18日晚間至午夜,海高斯以平均每小時約20公里的速度,朝西北偏西至西北移動,逐漸接近珠江口西岸地區。並在晚上11時後進入香港100公里範圍內。香港離岸海域開始受到烈風吹襲。而到午夜時,長洲風力也增強至烈風程度。

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2020年8月19日早上1時48分的雷達圖像 (資料來源:香港天文台)

到19日凌晨,海高斯減速至約每小時10公里向西北移動,路徑直指澳門附近海岸。同時,雷達觀測中心風眼牆出現閃電,反映有強烈上升氣流。海高斯也因而進一步增強,結構改善,風場也略為擴大。東部離岸及南部受烈風影響,而長洲的風力也持續增強。由於海高斯繼續穩定以西北移動,加上強度及結構的改變,令香港西南部可能吹暴風,因此本站在凌晨1時55分發佈暴風警報。

長洲在2020年8月19日的風力變化 (資料來源:香港自動氣象站氣候觀測資料庫)

受到海高斯10級風暴風半徑影響,長洲的風力在凌晨2時後進一步增強至暴風程度。海高斯在當日早上5時最接近香港,颱風中心在香港西南約80公里的澳門附近海域掠過,並達至最高強度。估計中心附近最大風速達到每小時140公里,中心氣壓約為970hPa。此時香港的風力達到最強,長洲吹暴風,機場、南部地區及東部離岸吹烈風。

2020年8月19日早上6時的雷達圖像 (資料來源:香港天文台)

隨後,海高斯在上午6時在珠海西部登陸。海高斯登陸之後,香港的風力隨即迅速下降。本站先在上午6時50分改佈發烈風警報。在烈風威脅解除後,本站再在上午10時改為發佈強風警報。所有颱風警報在同日下午1時解除。而海高斯當晚在廣西減弱為一低壓區。

對海高斯的分析

接著我們來分析今次海高斯的各項情況。

  1. 海高斯的強度

在海高斯的影響期間,本站的定強曾經引起部分人士的質疑。而事實上,本站每一次會盡力從各大資料來源,包括各公開資料、論壇資料等等,來對海高斯進行強度評估。而在本次對海高斯強度的評估之中,由於海高斯高層結構未能跟上海高斯強度的變化,特別臨近登陸前12小時,故此本次颱風在定強上本站盡量採用實測風力資料,並主要參考颱風路徑附近各處的風力,例如近岸島嶼的風力數據以及澳門風力。

本站再分析後的評估強度,比速報值每小時130公里為高,就是參考受海高斯風眼牆影響的澳門,曾出現每小時接近140公里的平均風速。加上颱風登陸前南側眼牆發展活躍,有出現更強風速的可能性,最後修正強度至最大風力每小時140公里。

澳門友誼大橋南峰風速紀錄 (資料來源:澳門地球物理暨氣象局)

而高層結構未能跟上強度的變化的現象,是跟2017年的天鴿颱風相似。

2. 香港整體風力偏弱

如果以今次的影響情況而言,香港大部分地區風力只是達到強風程度,只有東部離岸、南部地區及西南部地區受烈風或暴風影響。如果以最後會發出暴風警報的情況來講,與觀眾理解暴風警報下會狂風大雨的情況有比較大的差異。

此次情況出現的原因,相信是與海高斯細小的風場有關。經過再分析,海高斯的8級烈風半徑範圍只有約120公里左右,甚至是更加細小。因此在海高斯接近香港100公里範圍時,香港風力才有較明顯的增強。同一時間,海高斯的10級暴風半徑範圍只有約70公里左右。香港西南部地區就因為進入10級暴風半徑範圍,在當日凌晨出現數小時持續的暴風風力。

本站在2020年8月19日早上5時發出有關海高斯位置及風場情況 (速報值製作圖)

不過,我們也要指出,雖然海高斯的強暴風範圍較為細小,而令香港廣泛地區無受具有破壞力的風力影響,不過以當時的情況而言(我們全員當晚一直留意情況),海高斯在登陸前一直緩慢向西北移動及增強,與其相關的颶風區域當時正影響珠江口水域。多個在珠江口水域的資料點均出現持續颶風風力。基於當時颶風區域距離香港不遠的事實,如果海高斯最後採取更加偏東途徑北上,香港西南部風力不排除會增強並達到颶風程度,香港其他地區風力也會迅速上升,會有更多地區受烈風影響。這一點在澳門風力短時間內由強風程度,迅速增強至颶風的情況,就有明顯的體現。因此,天文台發出九號信號,警示可能受颶風影響的風險。

延伸閱讀:九號信號的迷思 https://pmblog.video.blog/2020/07/18/%e4%b9%9d%e8%99%9f%e4%bf%a1%e8%99%9f%e7%9a%84%e8%bf%b7%e6%80%9d-2020%e5%b9%b47%e6%9c%8818%e6%97%a5/

3. 預報的困難

海高斯作為一個小型系統,其強度變化並不容易觀察及預測。由於在六月中至七月整月並沒有颱風生成,海洋上累積了大量能量。在海高斯發展期間,作為一個小型系統,其發展的速度比一般規模的系統也要來得快,而且強度也能維持一段時間。因此海高斯發展情況比想像中劇烈,並能夠在24小時內由熱帶低氣壓增強為一颱風。而最近一兩個接近海岸的颱風,規模均比較小,強度發展也比預期高。因此在預報初期發佈的預測,我們有提及海高斯的強度及路徑可能會超出預期。

而最後由於海高斯增強幅度甚高,路徑比原先情況偏北不少。而今次針對海高斯的預報作業上,基本上沒有氣象機構能夠有效掌握海高斯的情況,並作出準確的預報。

各大天氣模式預報海高斯路徑 (資料來源:香港天文台)

出現有關的情況,原因有兩個。第一是數值預報對小型系統掌握能力有限的通病。海高斯的環流細小,對於以全球作為預報對象的數值預報系統而言,基本上範圍很小,而且很難掌握。而各大預報機構都以數值預報作為預報的基礎,當數值預報掌握不了海高斯時,預報就跟著錯下去。第二是海高斯的發展期間,大氣環流非常複雜。在海高斯移近時,剛好有西風槽南壓打擊副熱帶高氣壓,令其東退,並與南亞高壓之中產生空隙。加上海高斯強度足夠強烈,有更強的力朝西北移動進入空隙之中北行。但後來颱風登陸減弱,再在中低層的副熱帶高氣壓引導下轉向西移動。在如此複雜的情況下,加上強度估計有誤下,也令預報出現失誤。

4. 細小颱風的挑戰

海高斯相對接近強度的颱風而言,其實規模是比較細小。過往的經驗上,細小颱風往往容易因為無足夠觀測資料而無法作出預警,最終引致嚴重災害。例如1974年重創澳洲達爾文的強烈熱帶氣旋崔西、1959年重創廈門的颱風愛莉絲及1974年造成海南900死的颱風瑪琪,都是因為其細小颱風的特性,無法及早預警,而造成重大災害的颱風。

延伸閱讀:

1. 強烈熱帶氣旋崔西 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BC%B7%E7%83%88%E7%86%B1%E5%B8%B6%E6%B0%A3%E6%97%8B%E5%B4%94%E8%A5%BF

2. 颱風愛莉絲 https://new.qq.com/omn/20190306/20190306A1H2SH.html

3.颱風瑪琪 https://zh.wikipedia.org/zh-hk/%E9%A2%B1%E9%A2%A8%E7%91%AA%E7%90%AA_(1973%E5%B9%B4)

雖然今日的觀測能力已經有所改善,但對這類細小颱風的預報,仍然具有相當的困難,尤其是在影響情況的預報。因為此類颱風的影響範圍很小,風場緊密。路徑預報的細小誤差,隨時可以轉化為風雨程度的巨大程度。以海高斯為例,目前各大主要的颱風預報,可以做到24小時位置誤差在100公里左右。如果按100公里的誤差來進行模擬,情況可以是海高斯只為香港帶來強風風力,或者是海高斯直接登陸香港陸地並令香港吹颶風。

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