輻射冷卻現象

上星期寒潮襲港,天文台錄得入冬以來最低氣溫12.8度,新界北部氣溫比市區低得多,打鼓嶺只有4.5度,為甚麼會有這麼大的差別?

踏入冬季,西伯利亞的冷空氣變得更加強盛,每隔一段時間便會南下,稱為寒潮爆發。當冷空氣到達華中地區,遇上較暖的空氣時,就會形成冷鋒。冷空氣把暖空氣抬起,暖空氣上升產生雨甚至雪。假如冷空氣一波接一波,華中地區沒有暖空氣補充,就不會產生冷鋒,稱為季候風補充。

當冷空氣到達香港後,氣溫開始下降。由於冷空氣需要時間滲透,一般而言第二個晚上氣溫才會到達最低。假如冷空氣有足夠厚度,天氣會轉為晴朗乾燥,當風力開始減弱時,新界地區入夜後氣溫會迅速下降,比市區低5-10度,這個現象稱為輻射冷卻現象。

熱是從高溫物體轉移到低溫物體的能量,傳播方法可分為傳導、對流和輻射。傳導發生於固體,對流發生於液體,輻射則不需任何物質當媒介,直接由熱源傳播出去。日間陽光經過大氣到達地面令溫度上升,就是輻射的一種。日落後地面能量開始流失,此時天上的雲有如一張被子,可以阻擋並反射能量回到地面,風將空氣混合減慢降溫的速度,水汽的存在亦有助鎖住能量,因而減慢降溫的速度。

新界部分地區例如打鼓嶺、北潭涌、石崗等,由於位於盆地或四周被高山環繞,當晚上晴空無雲、天氣乾燥及風力微弱這些條件全部滿足時,地面能量迅速流失,一小時降溫可達7-10度,輻射冷卻現象非常顯著,居住在這些地區的市民要注意保暖。同樣道理,日出後這些地區的輻射增溫現象亦非常顯著,氣溫上升速度很快,甚至超越市區。這些地區的日夜溫差變化很大,早出晚歸的市民可能要多穿衣服,有時不為市區市民所理解。

不是每次寒潮襲港都會出現輻射冷卻現象。假如天空密雲,或者風很大,或者空氣濕潮,這些條件都不利輻射冷卻現象的發生,新界地區氣溫與市區的差別就比較小。


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