2015年8月10日 星期一

8月8日高污染日的氣象角度


昨天(88)香港污染濃度高,我的網誌文章(註1)談了境內日最高臭氧濃度數字的分布,其中屯門、中西區和和東區數字都超過200,比其他一般監測站高,當時沒有完滿的解釋,以下嘗試從氣象角度去理解這個現象。

88下午2時左右 (底圖鳴謝:香港天文台)
從昨天的真彩(real-colour)衛星圖片所見,本區的背景風大致為西北風(白色箭頭),可以從雲街的走向推斷(註2),廣州、佛山、東莞,澳門和香港一帶,有大範圍的矇矓空氣,反映污染是區域性問題,不是個別源頭如發電廠煙囪的問題。

這個區域東西兩側,有廣泛地區可以清晰見到地面,即是有幸享受清潔的空氣,此外在香港以東的廣東沿岸地區也有矇矓和污染,雖然規模小一些。

仔細看圖片,污染物隨風飄蕩,不是均勻地由內陸移入南海,大嶼山以南似乎空氣清潔,另外AB兩個半島之間,以及在東面的BC之間也同樣地相對清潔,究竟發生了甚麼事?

當天的臭氧來自太陽曝曬由汽車和機器排放的二氧化氮,位於接近地面的低空,隨着西北風來到大嶼山,遇上巍峨的山脈阻擋爬不過去,所以大嶼山下游的空氣不受污染影響,保留了一方淨土。

要理解另外兩處的清潔空氣,道理比較複雜,要借用附圖解說:

海風概念圖
一個半島從陸地伸出大海(可以想像是B),太陽曝曬之下,半島上的陸地快速加熱,海水則保持清涼,半島上空低層的空氣變熱和變輕,於是因為浮力而上升,兩側的空氣由海面流向半島補充,形成一般所稱的海風,有了這個現象,半島兩側原本直接流出大海的風會改變路線,向半島靠攏,如果陸地上游有污染的空氣,污染物會聚在半島上和它的下游,如果有兩個半島相鄰,兩個半島之間的海灣會因此而少了污染,這樣就解釋了AB之間和BC之間較少污染物的現象。

大家再仔細看深圳到新界再到九龍這一片土地,原來是一個粗略三角形的半島,也能夠發揮上面談到製造氣流偏向半島軸線的作用,所以從珠江口出海的污染會被吸引入屯門一帶,加上大嶼山阻擋去路,氣流被牽引向東再瀉向東南,剛好就是中西區,再碰上港島山脈,又一次牽引向東去到東區,剛好解釋了為甚麼昨天這三個一般監測站的臭氧濃度特別高。

還剩下一個問題:為甚麼新界和A之間沒有清潔的空氣?也許上游的污染太厲害,上面提到的海風現象不足以撥走所有的污染,正如大嶼山與澳門之間也沒有清潔的空氣一樣。

大家是不是覺得氣象衛星對理解各種地球現象很有幫助?