為何天氣預報不準確

古人觀雲知天，透過觀察天氣及大自然變化（包括動物及昆蟲）來預測天氣。現今科技進步，天氣預報利用電腦計算，雖然日趨準確，但仍有很多不足的地方。

世界各地官方機構發出的天氣預報，主要來自預報員分析、整合及修正數值天氣預報結果而成。數值天氣預報把全球或某個地區分成大小相同的方格，一個方格上有四個預報點（稱為網格點），然後將天氣觀測所得的數據，包括氣溫、相對濕度、風、氣壓等，經過檢查及插值運算，成為每個網格點上的數據，再輸入模式計算結果。

由於大氣是三維結構，進行數值天氣預報時需把大氣分為若干層，計算不同高度網格點的天氣。因此除了地面觀測，官方機構亦要定時發放氣球，氣球上附有GPS及氣象儀器，量度不同高度的數據，再用無線電波傳送回地面，經處理後一併輸入模式計算。

香港位於廣東沿岸，東面及南面是海，但海面缺乏觀測站，如何進行氣象觀測？我們可以在海面安裝浮標、或透過船隻及飛機報告天氣。隨著科技進步，遙感觀測技術不斷提升，官方機構透過氣象雷達及衛星，收集降雨資料（包括強度及移動速度）及雲層資料（包括雲頂溫度、結構及移動速度等），轉換並同化成觀測數據。

以上是天氣預報的基本步驟，細心留意，每個步驟都可能引入誤差。大氣是一個混沌系統，只要觀測數據（即初始條件）稍有差異，計算結果就會截然不同。加上數值預報模式本身亦未能夠完全模擬大氣的變化情況（例如雲的物理學），一些影響範圍小、持續時間短的天氣系統，例如雷暴、冰雹、龍捲風等，數值預報是無法準確預測是否出現，及出現的時間地點。

以往只有氣象機構才能取得數值預報資料，如今資訊開放，數值預報唾手可得，卻不是人人懂得正確閱讀。由於數值預報的誤差會隨預報時間而增加，而每次預報結果未必有連續性，因此可能出現「熱帶氣旋昨日預測登陸台灣，今日預測登陸香港，明日預測登陸海南」的不同預報。假如只留意某次預報，有機會出錯。

有見及此，我們改變初始條件來模擬觀測數據出現偏差，從而得出不同預報路徑，稱為集合預報（ensemble forecast）。集合預報屬於概率預報，假如預報路徑集中，表示預報穩定，可信性亦較高；但假如路徑分散，表示觀測數據偏差對預報影響很大，預報的可信性亦較低。

近年利用數值預報預測熱帶氣旋路徑有明顯進步，24小時預報誤差少於100公里。不過72小時預報誤差仍然有200-250公里，不確定性仍然很高。但預測熱帶氣旋強度表現仍然強差人意，主要原因相信是觀測數據不足，影響模式運算結果。因此近年氣象機構為了加強對熱帶氣旋強度觀測，派出飛機甚至發射火箭投下儀器量度數據，期望收集到的數據可以改善模式預報表現。

原文刊於：https://hk.news.appledaily.com/local/realtime/article/20180818/58561696