陣風與平均風速的關係

熱帶氣旋、雷暴或季候風影響香港時,香港常出現陣風,吹翻貨櫃、吹塌大樹、吹倒途人。陣風與平均風速有關係嗎?陣風的風力可以預測嗎?陣風與平均風速沒有簡單的關係,但並非完全無關。我們把陣風與平均風速的比界定為陣風系數(gust factor):GF = G / U.................(1)其中 G 為陣風,U為平均風速,GF為陣風系數。陣風系數受地形影響。空曠地方磨擦力較小,陣風系數較小。海洋的陣風系數約為 1.3,大城市可達 2.3。我們進一步假設陣風與平均風力呈線性關係:G = a U + b.................(2)其中 G 為陣風,U 為平均風速,a 及 b 為常數。利用(2),(1)可改寫為 GF = a + b / U天文台研究 [1] 顯示,在熱帶氣旋、季候風及雷暴影響香港時,陣風與平均風速呈頗強的線性關係。以相關系數(correlation coefficient,-1<=r<=1)表示線性關係的強弱時,熱帶氣旋、季候風及雷暴影響下陣風與平均風力的相關系數分別為 0.93、0.88及0.85。以個別地區為例,橫瀾島、長洲、赤鱲角在熱帶氣旋影響下的公式為:G…

衛星雲圖看藤原效應

藤原效應(Fujiwhara Effect)是兩個熱帶氣旋圍繞一個假想的中心點旋轉的現象。理論歸理論,讓我們在衛星雲圖上看看。早前桑美和寶霞一對「雙颱風」成為新聞話題,或說兩個颱風會相撞、或說會結合成超級颱風,台灣傳媒更說成「再續生死戀」,笑話連篇。西北太平洋是全球熱帶氣旋活動最頻密的地區,雙颱風甚至三颱風並非罕見(最高紀錄是五個)。其實桑美和寶霞後有另一對「雙颱風」悟空和清松,只因未影響中國沿岸,因此未被報道。這對雙颱風的結局是:清松以反時針圍繞悟空旋轉,最後在悟空的環流內消散,悟空登陸日本九州。以下是清松生命史最後數小時的衛星雲圖。紅點是悟空的中心位置(參考美國聯合颱風警報中心定位),黃點是清松的中心位置,可清楚看到反時針旋轉:簡單而言,藤原效應可看成社交舞中的男伴和女伴,女伴圍繞男伴旋轉。假於男伴不動,女伴旋轉的路徑較易預測。假於男伴同時運動,旋轉路徑就多了一個變數。女伴旋轉的速度就看雙方體重(即熱帶氣旋的強度)相差多少,輕盈的女伴當然轉得較快。(本文中「颱風」泛指任何強度之熱帶氣旋。當海洋上同時出現多個熱帶氣旋時,由於能量守衡,熱帶氣旋未必可達颱風強度。)