香港《文匯報》報導，公眾平時接收的天氣預報內容，一般清晰易懂，只有未來數日的溫度、相對濕度等數字，還有「天晴」、「間中有雨」等簡單描述。不過，天氣現象涉及厚10多公里的大氣層，加上受地形等因素影響，準確預測需要相當複雜的運算。

目前美國、英國、歐洲及日本等地氣象部門均有運作數值預報模式，向超級電腦輸入各層大氣的資料，運算大氣的可能變化，供各地預報員參考，當中以美國國家環境預報中心(NCEP)的「全球預報系統」(GFS)及歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)的預報模式最常用。

香港天文台在以上兩個模式以外，還會參考日本氣象廳(JMA)和英國氣象局(UKMO)的數值預報，再以「多模式集成預報」方式綜合所有資料。

然而數值預報模式有局限，分辨率受制於電腦運算能力，對較小的天氣系統並不敏感，各模式亦有偏差。更大缺陷是，人類對全球天氣狀況認知較少，例如海洋上只有極少島嶼設有氣象站探測大氣，而起初輸入電腦的天氣資料稍有失誤，數值模式便難以運算出可靠結果。

人類活動高度集中於城市，些微誤差已足以造成巨大影響。去年1月暴風雪吹襲紐約一帶，市面風雪竟不大，僅50公里外的長島降雪量卻高達2呎。去年7月颱風「蓮花」襲港，天文台發出8號風球，但最終「蓮花」在港以北近距掠過，因已登陸及迅速減弱，香港風力遠比預期低，一河之隔的深圳則受烈風吹襲。

基於種種因素，氣象專家仍難以「百分百」準確預測天氣，只得利用知識和經驗，修正預報模式的結果。科學界亦不斷尋求更準確的預測技術和方法。ECMWF、英國雷丁大學及加拿大環境局聯合研究發現，偵測平流層風向轉變，可準確預測未來2周至1個月的天氣，有助政府及早預警極端冬季氣候。

在距面約40公里高空出現的「極夜噴射氣流」(冬季形成的極地高空噴流)，風向通常由西向東，風速約每小時112公里。研究團隊發現，若此噴流突然減弱，平流層溫度會變暖；若轉強，則平流層變得異常寒冷，預計到將出現極端天氣。這情況通常在冬季發生3至4次，氣象局可用此預早2至4周發出預警。

科學家也致力改良儀器，例如ECMWF的「超級電腦」現時設有16萬組件，未來5年會增至100萬，希望更精準及更快預測天氣。

近年歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)預報模式表現較理想，在多個個案中把美國國家環境預報中心的「全球預報系統」(GFS)給比下去。該中心今年完成升級GFS系統，提高其解析度和運算能力。  (接下頁)

2012年颶風桑迪威脅美東，當時ECMWF預計會在大西洋折向西北，登陸美東，GFS則預期它轉向東北，遠離美國。結果桑迪橫掃美東，紐約等多處災情慘重，美國隨即湧現對GFS的質疑聲音，批評它不夠精細。去年10月颶風「華金」在大西洋緩慢移動，GFS起初預測它直撲美東，ECMWF則預測會在外海掠過。結果GFS一天後修正預測，跟ECMWF看齊，華金最終亦轉向東去。

美國國家颶風中心強調，GFS平均誤差與ECMWF相若，公眾不應以個別事件論斷。然而統計數字顯示，GFS在大氣環境複雜時，準確度明顯下跌，使它不及ECMWF可靠。華盛頓大學大氣科學教授馬斯指出，ECMWF分析時採用更精細的天氣數據，運算誤差較少。

不過，ECMWF始終是電腦預報模式，不可能適用於所有情況，例如2012年颶風「艾薩克」吹襲墨西哥灣時，GFS的預測路徑便更準確；去年1月紐約州受冬季風暴威脅，GFS預報降雪量誤差亦較ECMWF少。ECMWF的運作方式亦有漏洞，它不設預報員以人手輸入風暴位置等初始數據，若未能自動捕捉各天氣系統，便會減低準確度。分析認為，預報員不應偏重單一模式的運算結果，而是要全盤考慮各模式。

天氣預測對航空交通管制非常重要，美國聯邦航空局(FAA)數據顯示，美國70%航班延誤是由惡劣天氣造成，令乘客每年合共損失67億美元。若航空管制員及時取得準確數據及功能更強大的航空管理支援工具，約66%的航班延誤均可避免。就此，FAA已研發出專供航管使用的天氣預測系統「NextGen Weather Processor」，可同時進行數千組運算。

相關科技亦可應用在國防領域。不過，目前航空天氣數據由多個不同系統提供，數據龐大而分散，難以讓航管及時採用。

預測不準長期困擾氣象學家，美國氣象預報機構AccuWeather專家埃利奧特為同儕解畫，指天氣瞬息萬變，最終仍是「自然決定一切」。

埃利奧特表示，在她為AccuWeather工作期間，看過不少言論批評預報不準，甚至曾被人懷疑有政治目的，例如為獲更多研究經費，才作出聳人聽聞的預報。她反駁指，當氣象學家遇上強烈風暴，便立刻收集及分析大量資訊，等候電腦模擬結果，並在社交媒體回答民眾查詢，公佈當時最好的預測結果。

她指出「當時」是關鍵詞，畢竟天氣不會經常按預期發展，他們是預測無法控制的東西，準確度不足情有可原。

北半球早前經歷「世紀寒潮」，美國、韓國、日本等地暴雪成災，相反北極卻罕有出現「熱浪」，氣溫一度升至冰點以上。氣象公司WeatherBell Analytics專家毛厄指出，這是由於聖嬰現象令太平洋變得異常溫暖，導致去年底大西洋及北冰洋出現一連串風暴，加上北大西洋「怪獸級」風暴把濕暖空氣吹向北極，導致北極氣溫急升，極地冷空氣被迫南下。

雖然北極氣溫很快恢復正常，回落至冰點以下數十度，但已嚴重打亂高低緯度氣團的穩定和平衡，擾亂極地漩渦，導致阻擋極地冷空氣南下的高壓崩潰，造成席捲北半球的寒潮。

圖片來源：香港文匯報

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