夏天之終結？

我們於8月23日進入處暑節氣，天文學來說，此日期為太陽到達黃經150度的時刻。處即終止，處暑節氣亦即暑氣停止，夏天完結的意思。當然，身處香港的我們絕對不會感到氣溫有所回落，但其實冷空氣的活動已於北方漸趨活躍，對於節氣的起源地，「夏季終止」亦是合理的描述。


上圖為1971-2000年北京7月上旬至10月下旬之溫度平均值。中國定義秋天為候平均氣溫 (即5天平均氣溫) 10至22度的時間。雖然上圖為旬平均氣溫，但我們亦大約看到北京平均氣溫於9月上旬跌至約22度，其後跌勢加劇，即北京平均於9月上旬便入秋了。以下是對於廣州的相同圖表，只是日期範圍為7月上旬至12月下旬；根據相同標準，廣州到11月初才入秋呢！



造成此明顯分別的原因主要是太陽直射點南移。太陽於夏至(6月下旬)直射北回歸線，此後逐步加速南移，到處暑時直射點已到達北緯11至12度附近，而再過一個月就到達赤道。處暑前後廣州一帶太陽於午間的仰角約為78度，但對於北京來說則只有62度。亦即是說，北京所接收的熱量已明顯降低。加上日照時間縮短於北方地區更為明顯，該地所接收的熱量減少速度比南方的快。

雖然香港仍有一段時間才入秋，但每年秋季「頭炮」，即首次非熱帶氣旋所造成的北風則很準時於8月底到達。由天文台7天天氣預報 (http://www.info.gov.hk/gia/wr/201108/25/P201108250009.htm) 可見，香港將受低壓槽影響，槽通過後大陸氣流將到達，香港轉吹北風。昨晚8時的天氣圖亦見到一微弱高壓集結於湖南中部：


雖然此北風風力微弱，甚至會將內陸的熱空氣吹來使本港更熱，但往往象徵著夏季南風不再如盛夏般長期支配華南，而踏入9月香港吹東或東北風的日子將增加，且日夜溫差會開始擴大。另外，北方降溫，副熱帶高壓脊開始南移，其南沿再次到達華南沿海一帶緯度，所以香港於9月平均來說會受較多熱帶氣旋侵襲。要真正感受到氣溫下降，還需要等到9月尾至10月初。

眼牆置換週期

由於近期事忙，已多月未有更新網誌了，而今次的題目是由近日颱風梅花想起的。多數成熟持久的颱風在其一生中都會進行眼牆置換週期 (Eyewall replacement cycle)，就如近日在西北太平洋上游走的颱風梅花。各位可先看下面每六小時的衛星圖片：



圖中梅花正進行一次眼牆置換。雖然成因仍未完全確定，但要從衛星雲圖和雷達圖去偵測眼牆置換是相對容易的。眼牆置換最明顯的表徵是內外同心眼牆的形成。就上述梅花的例子來說，在8月3日06:30 UTC的圖中可見到內眼牆和外眼牆中有虛位，亦即所謂雙重眼壁，這就確認眼牆置換正在發生了。當外眼牆形成，它將開始奪取螺旋雲帶中所帶進的能量。這將令內眼牆得不到能量來維持其高速轉動，繼而內眼牆會逐漸崩潰。內眼牆崩潰將使氣旋強度稍為減弱，這是由於外眼牆的直徑較大，根據角動量守恆原理風速會比原先存在的內眼牆低。

如果周邊環境容許，當外眼牆成為唯一眼牆後風暴會再度增強，甚至增強至超過眼牆置換前的強度。一般來說，外眼牆將逐漸收窄，風速亦會上升，至此一次眼牆置換過程完結。

一個生存期比較長的颱風可以經歷多於一次眼牆置換週期，所以雙重眼壁並不是十分罕見的現象，就如梅花分別於8月1及3日進行兩次眼牆置換。2003年襲港的颱風杜鵑是一個比較明顯見到此現象的颱風。由於杜鵑進入天文台雷達範圍，我們可以利用雷達回波影像更清楚地看到雙重眼壁結構。在更為極端的情況下，三重眼壁也是有可能的，但就比較罕見。欲閱讀更多有關眼牆置換週期的資料，可參考下列網頁：

1) http://www.hko.gov.hk/informtc/double_eyec.htm
2) http://en.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Juliette_%282001%29 此颶風曾擁有三重眼壁結構，於衛星雲圖上可清楚見到
3) http://en.wikipedia.org/wiki/Eyewall_replacement_cycle