第二屆“科技新苗100計劃”專題培訓(十) 天文氣象與科學

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第十個專題進入物理學專門領域─「天文氣象與科學」,由天文台台長岑智明先生,講解颱風形成的基本物理學原理、天文台預測天氣變化的過程,以及如何從日常生活的實踐,應對日漸極端的氣候轉變。

岑智明台長首先從香港過去的天災(海難、山泥傾瀉),說明極端天氣對人類生活造成的破壞,又從個人體驗出發,分享自己對天空景觀的感受,讓學生對氣象有初步的認識。

接著岑智明台長介紹了颱風形成的幾個基本概念,包括風切變、貓眼雲、湍流等,並講解這些現象的各種基本原理。期間,他利用電腦模擬影象,展示了這些現象跟颱風的關係。另外,他也展示了不同類型雷達,偵測天氣變化的圖片,並簡單講解不同雷達的特點和用途。

關於天文台預測天氣的程序,岑智明台長指出有三個過程,分別是「實況」、「預測」和「溝通」。他先簡要回顧早前介紹各項的偵測儀器,監察氣象的實況。接著他概括收集數據後處理的方法─將不同的區域分成一個個小方格,將大氣分成一層層,然後將不同區域和大氣的數據用數學程式連結,放進科學模型便可得出對未來兩三星期的天氣預測結果,期間他們也會參考其他國家氣象部門的數據和預測結果。最後他簡單介紹了向公眾廣播天氣預報的渠道,當中包括利用手機程式廣播。

提到天氣預測結果,岑智明台長指出自然現象的發生不能用簡單的線性邏輯來描述和計算,他引述科學家愛德華․勞侖次(Edward Lorenz)的混沌理論中提到的蝴蝶效應(Butterfly Effect),指出預測自然現象不能考慮單一的數據,需要整體及連續的數據關係才能解釋及預期,而當中微小的變動都有可能製造巨大的變數。因此他也指出,現時天氣預測的程序不只是依靠單一的數據和科學模型,而是集合不同數據及科學模型得出的結果來預測。

這次培訓專題岑智明台長也提到全球長遠氣候轉變,比起日常天氣預測,他認為憑著過往全球氣候轉變數據,未來長遠轉變相對可以穩定預測。他透過了各項數據圖表,分別講解了全球氣候的各種轉變,當中包括氣溫上升、大氣中二氧化碳含量上升、海平面上升以及北極海冰持續減少等。期間他也回顧過往極端天氣導致的自然災害,對人類生活帶來的影響,呼籲大家警覺氣候轉變。

最後,他指出防止極端氣候轉變,每個人必須改變個人生活及消費模式,減少方便、享受帶來的浪費,追求簡樸而合理的現代生活。

經過岑智明台長詳細講解天氣預測與自然現象對人類生活的影響,同學更了解人類和自然的關係。同學在分組討論中,分別從不同的角度深入探討氣候變化和人類日常生活的關係,相信科苗同學生們未來發展本港科技事業的過程中,也會同時積極改善自然環境和人類生活。