二戰以來香港天文台歷史

在香港桂冠論壇 2021年7月份通訊中一篇有關“香港天文台早期歷史”的文章中，我們介紹了天文台自開台前後至二戰前的歷史。現在我們介紹天文台自二戰以來的歷史與發展。

戰爭的考驗

香港在1941年12月8日早上遭到日軍侵襲，並最終於1941年12月25日淪陷。香港天文台所有運作被迫停止[1]。在1941年至1945年香港被佔領期間，天文台總部的主要用途是操作兩門高射炮。從尋回的記錄[2]顯示，當時日本氣象隊士兵曾駐守在天文台總部作氣象觀測〔圖1〕。雖然天文台建築物僅遭受表面損壞，但幾乎所有設備都被日軍拆除。

圖1：1944 年 5 月的《南支那氣象概報》中包含二戰期間日本士兵在香港天文台所做的氣象記錄。〔由神戶大學塚原東吾教授提供〕

日佔香港時期，時任台長伊雲士先生（Mr B D Evans）被禁錮於赤柱拘留營，而時任助理台長希活先生和同事史他白先生則被關押在深水埗戰俘營。雖然當時環境惡劣和十分艱難，伊雲士仍憑藉人手及簡單儀器，在赤柱拘留營內斷斷續續地維持部分的天氣觀測工作，並把收集到的氣象數據筆錄在帳簿、信紙、香煙包和罐裝餅乾內附送的動物卡之上。

圖2：在日軍俘虜期間仍在赤柱拘留營堅持氣象觀測工作的前天文台台長伊雲士先生 (Mr B D Evans)。

圖3：戰時曾被日軍囚禁在深水埗戰俘營的希活先生（Mr G S P Heywood），在營中度過近四年的艱苦歲月，寫下戰俘營日記 It Won’t be Long Now[3]，並曾作潮汐記錄（圖8）。

圖4：1945年日佔香港時期赤柱天氣報告。（照片來源：香港政府檔案處）

圖5：煙包紙上的筆錄雨量記錄，紙上有伊雲斯先生在拘留營的簽名，1943年4月。（照片來源：香港政府檔案處）

圖6：日佔香港時期記錄在拘留營信紙上的1943年氣溫記錄。（照片來源：香港政府檔案處）

圖7：日佔時期利用罐裝餅乾內附送的動物卡所記錄的氣象數據。（照片來源：香港政府檔案處）

圖8：日佔時期希活先生在深水埗戰俘營所作的潮汐記錄。（潮汐記錄由希活先生家人提供，現藏於天文台歷史室）

戰後服務發展

二戰結束後，天文台總部由駐港英國皇家海軍及皇家空軍接管。1945年，天文台的華人職員聯名申請復職。1946年5月1日香港政府重新執掌天文台，員工紛紛復職。曾被關押在深水埗戰俘營的希活先生繼任為戰後首位天文台台長，而在天文台總部的氣象觀測於1946年5月9日開始逐步恢復[4]。航空氣象服務亦於1947年8月在啟德機場的一間尼森式鐵皮屋恢復。1948年5月，機場氣象所遷入機場的營運樓，提高運作效率[5]。

圖9：日佔時期結束後，天文台華人職員於1945年聯署要求復職。（照片來源：香港政府檔案處）

圖10：1946年6月至12月的香港氣候摘要，記載於1947年6月出版的台長報告。

（一）地面氣象觀測

二戰後，天文台所觀測的氣象要素種類有所增加。1947年天文台開始進行能見度觀測，而在1949年至1950年增加最低草溫及土壤溫度觀測。1952至1953年，天文台建立了橫瀾島和長洲氣象站以支援航空氣象服務。自1958年開始，天文台測量太陽總輻射，而有關儀器在1959年被遷移至京士柏氣象站。天文台亦分別在1951年及1957年開始在京士柏量度每日的蒸散量及蒸發量。1950年代中期，天文台改裝測風雷達及利用一台從警務處借用來的航海雷達，成功探測遠處的降雨。1959年，天文台在大老山設置首台風暴探測天氣雷達，藉著追踪雨點以監測熱帶氣旋和暴雨。經過兩次雷達更替後，天文台於1994年在大老山引進香港首台多普勒天氣雷達，該雷達能夠利用「多普勒效應」，探測雨點的移動速度，從而估計風暴結構及強度。1999年，天文台在香港最高的大帽山添置另一台多普勒天氣雷達，以加強風暴探測的可靠性。至2021年年底安裝首台相控陣天氣雷達，試驗此新科技對加強監測暴雨和強對流的能力。相控陣天氣雷達利用電子掃描方法，能快速掃描大氣。

圖11：天文台總部草坪的全景照片（朝南），估計攝於1970年代初期。

圖12：天文台於大老山安裝的第一台天氣雷達。

圖13：天文台首台相控陣天氣雷達在2021年9月16日中午後探測到香港東部出現冰雹(以紅色表示)。

天文台在1970年代末開始應用集成電路和微處理器技術研發自動雨量站和自動氣象站，將氣象觀測擴展至香港不同區域，甚至鄰近地區（圖14），並增加觀測的密度及種類。例如，在2005年，香港天文台與廣東省及澳門合作建立閃電定位系統，提供實時閃電探測資料，並同年開始在香港各區開始運作網路攝影機提供實時天氣照片，更在2009年將自行研發的「暑熱壓力測量系統」成功在香港註冊成為專利。該系統計算切合香港情況的香港暑熱指數，幫助提升暑熱天氣資訊服務。2020年，天文台自行研發的路燈型自動氣象站設計，亦成功在香港註冊成為專利。新設計將多種氣象測量感應器收納在一個小巧的外殼內，解決了一般自動氣象站難以安裝在城巿有限空間的問題，有助將來微尺度天氣監測的發展。

圖14：香港天文台與廣東省氣象局於1985年7月在珠海市黃茅洲合作興建首個粵港共建的自動氣象站。

圖15：天文台自行研發的「暑熱壓力測量系統」。

圖16：天文台自行研發的「路燈型自動氣象站」。

作為新機場可行性研究的一部分，天文台於1979年在赤鱲角建立了一個有人駐守的臨時氣象站。同年9月，一個試驗性風切變警報系統在啟德機場啟用。赤鱲角氣象站在1983年9月颱風愛倫襲港時被摧毀，隨後改為自動氣象站，並運作至1991年為建造新機場而開始平整土地為止。1995年10月，平整土地完工後新的自動氣象站再度在赤鱲角建立。赤鱲角由觀測員進行的天氣觀測在1996年4月開始。

位於赤鱲角的香港國際機場於1998年7月6日啟用，天文台為新機場設立的一系列氣象系統亦開始業務運作，包括機場氣象觀測系統及探測風切變[6]的天氣雷達[7]。為了改善監測晴空無雨情況下的風切變，天文台於2002年引進全球第一部應用於機場氣象監測的多普勒激光雷達。激光雷達能夠探測空氣中懸浮粒子的移動，以監測航道上的風切變，天文台人員自行研發的世界第一套激光雷達風切變預警系統亦於2005年投入業務運行，填補了多年來晴空風切變探測的技術真空，得到國際航空和氣象界的高度認可。激光雷達風切變預警系統在 2009 香港資訊及通訊科技獎中勇奪最高榮譽的全年大獎，並同時贏得最佳創新及研究大獎和公開組金獎。天文台亦於機場附近海域安裝了多台天氣浮標，以監測機場附近的天氣，尤其是為海風引起的風切變提供預警。天文台在機場利用短程激光雷達於2009年開始試驗探測建築物湍流及於2014年開始試驗探測飛機尾渦，並在大欖角增加一台風切變天氣雷達，以加強航機運作安全。

圖17：時任天文台高級科學主任的岑智明（左）領導一個小組開發激光雷達風切變預警系統，於2007年投入雙激光雷達運作模式。

天文台最早期於九龍尖沙咀利用儀器觀測潮汐，並基於1887-1888年的觀測製作潮汐表，但潮汐的儀器觀測於1890終止，所以香港早期的潮汐資料主要來自利用潮汐桿的人手觀測。1950年代早期，天文台在軍器廠基地安裝自動潮汐測量計。該自動潮汐測量計於1952年10月被遷移到北角，其後於1985年再遷移至鰂魚涌。比較在北角和鰂魚涌同時測量的潮汐記錄顯示分別不大。因此，該兩潮汐站的潮汐記錄可視為來自同一個潮汐站，而北角加上鰂魚涌的潮汐記錄是香港最長期的潮汐記錄。其它的自動潮汐站於1960年代開始在各地點安裝，在2020年，天文台運作的潮汐測量站網絡分佈於尖鼻咀、大埔滘、鰂魚涌、大廟灣、石壁和橫瀾島。天文台利用從外國引進的電腦程式，自行製作1987年及以後的潮汐預測和出版香港的潮汐表。

圖18：天文台自1883年以來運行過的潮汐站的位置及兩個分別在灣仔和北角已停止運行的潮汐站的位置

（二）高空氣象觀測

戰後高空氣象觀測繼續發展。在1949年，天文台總部裝置了首套無線電探空系統，每日上午8時進行常規高空探測，天文台職員會以人手將高空探測氣球充氣及釋放，氣球掛上無線電探空儀及一個雷達反射器，當氣球上升時，無線電探空儀將感應器量度到的高空氣壓、氣溫及濕度數據，經無線電波送回天文台總部的地面站。同一時間，天文台利用裝設於天文台總部屋頂的一部經緯儀來記錄氣球的方位及仰角，從而計算上空的風向和風速。每日早上在天文台總部進行的常規高空氣象觀測一直維持至1951年5月底。由1951年6月1日開始，每日早上的常規高空氣象觀測改為在京士柏高空氣象站進行。由1921至1951年，歷時30年的天文台總部高空氣象觀測任務也光榮結束。

圖19：天文台職員在1949年12月16日於天文台總部向傳媒介紹無線電探空系統。（照片由前任香港天文台台長岑智明先生提供）

在京士栢氣象站進行高空探測時，高空探測氣球除了掛上無線電探空儀外，亦加上一個雷達反射器，天文台工作人員借助裝設於地面的陸軍雷達來追蹤雷達反射器，測定其距離、方位及仰角，從而計算上空的風向和風速。1955年1月1日開始，陸軍雷達由天文台新安裝的測風雷達所取代。

圖20：京士柏氣象站於1951年11月9日正式啟用儀式。（照片由前副台長史他白先生的家人提供）

圖21：1962年安裝在京士柏氣象站的測風雷達。（照片由前高級科學主任彼得生先生提供）

在1993年，天文台引入數碼探空系統，除日常高空氣象探測外，亦可支援特別設計的探測元件來測量高空臭氧含量和伽馬及貝他輻射水平，自此天文台每週一次在京士柏氣象站觀測高空臭氧量，及每年定期在不同的天氣情況下進行高空輻射探測。在2004年，天文台在京士柏氣象站裝設了當時東南亞首台全自動高空探測系統，不但降低運作成本及提升工作效率，更保障員工的工作安全。在2019年11月，京士柏氣象站獲世界氣象組織授予證書，以表彰其為全球氣候觀測系統高空網絡〔Global Climate Observing System (GCOS）Upper Air Network, GUAN〕作出的長期貢獻。在2020年，京士柏氣象站成為世界氣象組織的全球氣候觀測系統基準高空網絡〔GCOS Reference Upper Air Network, GRUAN〕候選成員，在當年10月開始每月施放低溫霜點濕度計探空氣球，提供高空大氣水汽含量數據。2021年，香港高空氣象觀測站成為全球首個獲世界氣象組織認證的百年高空觀測站。

圖22：京士柏氣象站的全自動高空探測系統在2004年啟用，是當時東南亞首台同類系統。

圖23 : 世界氣象組織在2021年授予香港高空觀測站的長期觀測站認證

天文台於1960年代中開始利用自行研發的無線電天線和儀器於京士柏接收美國氣象人造衛星的圖像。隨後數十年，天文台不斷增加地面接收儀器接收國內、日本和韓國的氣象衛星圖像和數據，並透過互聯網獲取全球氣象衛星圖像。

圖24：天文台人員在1960年代於京士柏高空氣象站利用自行研發的低成本儀器接收美國氣象衛星圖像。

2003年，天文台首次成功接收商業航班上電腦發送的自動天氣報告。翌年天文台開始業務性接收及向全世界發送商業航班的自動氣象數據。此系統由建立時的1部航機逐漸擴展至2020年的49部航機。

天文台於2011年與政府飛行服務隊合作，首次派遣定翼機飛進南海的熱帶氣旋收集氣象數據，並於2016年開始從高空投放下投式探空儀，收集熱帶氣旋附近不同高度的氣象數據，以助天文台測定風暴位置和強度。

圖 25：政府飛行服務隊的新舊兩代定翼機。

（三）熱帶氣旋警告服務

1. 熱帶氣旋警告系統的發展

二戰後，隨著天文台透過無線電方式向船舶發出非本地熱帶氣旋警告信號，以目視為基礎的非本地熱帶氣旋警告信號於1961年6月底停止使用。

本地熱帶氣旋警告系統在二戰後因應社會的需要而逐步轉變。天文台在1956年在1號戒備信號及5號烈風信號之間重新加入3號強風信號。

圖26：1950年代天文台總部的航拍照片，顯示懸掛熱帶氣旋警告信號及強烈季候風信號的信號杆（照片右邊）。

為了避免引起公眾對風力及風向的混淆，天文台自1973年起以8號西北、8號西南、8號東北及8號東南四個信號分別取代本地熱帶氣旋警告信號系統的5號至8號烈風信號，成為香港熱帶氣旋警告信號系統的1-3-8-9-10方案，沿用至今。

此外，天文台於1950年1月1日曾推出「本地強風信號」，並以黑球表示，用以警告小艇有關季候風及較弱熱帶氣旋所引致的強風。直至1956年4月15日，天文台推出強烈季候風信號（黑球）及三號強風信號（倒轉T字元號）代替「本地強風信號」，以分辨在季候風及熱帶氣旋情況下使用的強風警告。

圖27：1950年代後期及1960年代的香港風暴信號。

圖28：於天文台總部懸掛十號颶風信號。

圖29：香港自1917年以來數字熱帶氣旋警告信號系統的主要演變。

隨著通訊科技發展，只能傳遞有限信息的目視信號站逐漸變得過時及不足，所以天文台自70年代後期起便開始陸續關閉信號站。位於長洲的全港最後一個信號站於2002年1月1日關閉，標誌著香港懸掛實體熱帶氣旋警告信號時代的終結。有關香港的熱帶氣旋警告信號系統在多年來的演變回顧，可參考相關之天文台技術報告[8]。

除了熱帶氣旋信號系統的改變外，天文台透過科研創新，逐步改進熱帶氣旋預報的準確度、時效及地理範圍。熱帶氣旋路徑及強度預報時效由1978年的2天，於2003年增加至3天，自2015年起更延長至5天。在2017年，天文台推出「熱帶氣旋路徑概率預報」新服務，提供未來9天熱帶氣旋移動路徑的概率預報，覆蓋範圍於2020年擴展遠至東經180度的西北太平洋。

2. 熱帶氣旋引致的風暴潮及巨浪

熱帶氣旋除帶來狂風大雨外，亦會帶來風暴潮及巨浪，引致臨海區域出現嚴重水浸。在1962年9月，天文台在熱帶氣旋溫黛的警告中歷史性第一次預測吐露港的風暴潮。溫黛為維多利亞港及吐露港同帶來二戰以來最高潮位記錄。1979年熱帶氣旋荷貝和1983年熱帶氣旋愛倫帶來的風暴潮也值得一提。2008年，熱帶氣旋黑格比在香港西南偏南180公里掠過，令香港多處低窪地區水浸，位於大嶼山西部的大澳的災情尤其嚴重。在2009年，天文台開始為大澳嚴重水浸緊急應變計劃提供指定地點預警。風暴潮預警服務其後逐步擴展至香港其他多個容易受風暴潮及巨浪影響的區域，讓政府相關部門儘早啟動緊急應變計劃，減低水浸對當地居民的影響。

在2017年熱帶氣旋天鴿肆虐並帶來嚴重風暴潮後，熱帶氣旋山竹在2018年帶來的風暴潮及巨浪更嚴重的破壞本港多個沿岸設施，當中包括污水處理廠、公眾泳灘及海濱長廊，而在鰂魚涌和大埔滘錄得的潮位更是自1962年熱帶氣旋溫黛襲港以來最高。

（四）天氣服務發展和現代化

1. 天氣預測服務

隨著預測技術的發展，天文台亦逐步延長天氣預測的時效，在1983年增至3天，1998年增至4天，2000年延長至5天，2003年增至7天，及後在2014年延長至9天。天文台除了提供9天天氣預測外，亦在2013年起透過「香港自動分區天氣預報」網頁，提供香港各地點未來9天每小時自動分區天氣預報。在2017年，天文台推出「延伸展望」預報服務，提供未來14天每日最低和最高溫度的概率預報，及後在2019年推出平均海平面氣壓的概率預報，方便市民掌握未來的天氣變化趨勢。

圖30：未來十四天每日最低溫度概率預報

圖31：「自動分區天氣預報」網頁

為應對各種惡劣天氣預報、提升警告服務、保障市民安全和社會各界機構運作，天文台在1997年開始開發一套名為「小渦旋」的臨近預報系統，自1999年起投入運作。「小渦旋」臨近預報系統利用雷達、雨量及閃電等數據，並結合電腦模式結果，預測未來數小時暴雨及相關的惡劣天氣。除支援香港的暴雨警告和山泥傾瀉警告運作外，香港天文台與內地氣象局，包括上海、廣東省與深圳緊密合作，拓展「小渦旋」的科研和應用。在世界氣象組織舉辦的2008年北京奧運預報示範項目中，「小渦旋」嶄露頭角，及後進一步支持2010年上海世界博覽會、2010年德里英聯邦運動會和2011年深圳世界大學生運動會。

鑒於閃電對機場的威脅，天文台在2008年推出機場雷暴和閃電預警系統，為停機坪上人員提供閃電預警服務。

在2012年，天文台在其網站和「我的天文台」手機應用程式推出未來2小時降雨預報，及後在2017年推出1小時閃電臨近預報，讓市民隨時隨地獲得高影響天氣的預測。

天文台近年透過與大學合作，發展深度學習臨近預報，開創深度學習於臨近預報的研究。另外天文台亦與西班牙國家氣象局合作開發以衛星數據為基礎的臨近預報技術，提升臨近預報的表現。天文台自行開發的「小渦旋」在2019香港資訊及通訊科技獎中榮獲商業方案大獎及商業方案（商業及公營機構）獎金獎。

2. 天氣警告服務

除了熱帶氣旋警告外，天文台亦發展其他的惡劣天氣警告系統。1966年6月的雨災導致嚴重傷亡，從1967年起，天文台開始發出雷暴及大雨警告。在1992年5月8日早上香港的一場暴雨，天文台一小時錄得接近110毫米雨量，創下當時最高每小時雨量紀錄，當日全港多處出現嚴重水浸、山泥傾瀉及部分地區交通癱瘓，更有市民不幸喪命。這一場暴雨促成了暴雨警告信號系統的設立。這系統是以錄得的雨量為發出暴雨警告的基礎。及後在1998年更新這暴雨警報信號系統，以黃、紅及黑三色表示暴雨的嚴重性，並引入預測暴雨成分，以儘早警示暴雨的來臨，讓市民作出準備。

香港地少山多，當夏天下暴雨時，每每帶來山泥傾瀉。香港在1970年代發生多宗嚴重的山泥傾瀉事故，造成很多人命及財物損失。隨著土力工程處的成立，天文台在1977年增加了發給應急機構的山泥傾瀉警告，該系統在1983年被簡化和開始向公眾發佈佈。天文台在同年亦引入水浸警告信號系統，警示大雨引致水浸的風險。這水浸警告信號系統在1992年引入暴雨警告系統時取消。1998年開始，當新界北部低窪平原已經或將會嚴重水浸，天文台便會發出新界北部水浸特別報告。

除降雨相關的警告外，天文台於1968年11 月 15 日開始運作山火危險警告〔Grass Fire Warning〕，但只在假期時發出。自1972年開始，天文台發出以黃紅兩色為基礎的火災危險警告信號。1999年增加了寒冷天氣警告，提醒公眾關注長者或慢性病患者的健康。同年推出酷熱天氣警告，提高市民防暑意識。

隨著市民對天氣服務的要求提高，天文台近年在情況未達致需要發出天氣警告時，為市民及時提供「特別天氣提示」。例如，在一些氣溫高、濕度高或風勢弱等的情況下，縱使天氣條件未達發出酷熱天氣警告的指標，天文台會按情況發出「炎熱天氣特別提示」，提醒市民要保持警惕，以防中暑。在暴雨方面，天文台也在2016年增設了類似服務，當香港個別地區雨勢相當大，有可能引致個別區域出現嚴重水浸並構成危險，雖然當時雨勢未擴展至香港廣泛地區並達至須要發出紅色或黑色暴雨警告信號的指標時，天文台會發出「局部地區大雨報告」，提醒市民有關地區可能已經因大雨而引致水浸，以作出相應的防禦措施。在2021年，這「局部地區大雨報告」被「局部地區大雨提示」所取代。後者不單基於實際錄得的雨量，亦會參考臨近雨量預報，以儘快提示個別地區受大雨影響的情況。

天文台發出的天氣警告，會啟動各政府部門、公用事業公司及非政府機構的應變計劃，讓社會能及早應對天災，減少傷亡。

圖32：天氣警告服務不斷與時並進切合市民所需。

3. 季度預報和長期預報

天文台除了提供9天天氣預報外，亦向公眾提供長期預報。在1970年代，天文台為香港水務署提供定量長期雨量預報，以支援水資源管理工作。隨著市民及傳媒對長期預報的需求日增，天文台於2000年代初開始向公眾發佈全年天氣展望，預報內容包括香港年雨量等級和每年影響香港的熱帶氣旋數目。天文台於2000年代中期亦開始在網上發佈季度預報，內容包括季度平均氣溫和總雨量等級的預測。

4. 信息發佈及公眾溝通

隨著科技的發展，天文台的服務在過去130多年來不斷與時並進，從早期利用實體熱帶氣旋信號、報章、電台，以至後來利用電視台、電話，及近期採用互聯網、流動應用程式及社交媒體等不同渠道，將天氣信息有效地傳遞給市民。

在二戰結束後初期，天文台發佈的天氣報告及預測，每天兩次分別以中英文經香港電台廣播。1950年代後期，每日的廣播次數逐漸增多。1955年起，天文台為本地漁民製作華南沿岸一帶漁業區的12小時天氣預測，並經香港電台以粵語向漁民廣播。1960年開始，預測時效增長至24小時。於1960-61年，天文台發放的天氣信息經香港的政府新聞處統一向本地的傳媒發放[9]。

時代的巨輪不斷向前轉，公眾對天氣信息的需求亦不斷增加，天文台亦利用最新科技為市民提供天氣信息服務。於1985年，天文台使用當時的先進通訊設備，設立「打電話問天氣」自動電話查詢系統，在不需要大量人手的情況下，讓市民可以通過電話獲取最新的天氣信息。而自1987年開始，天文台開展電視天氣服務，由天文台同事主持電視天氣節目，透過電視把天氣信息帶進每家每戶。在2013年開始，天文台推出自行製作的免費電視天氣服務，在香港多間電視台播出，包括恒常的電視天氣節目及名為「氣象冷知識」的教育視頻，以加強科普教育。

圖33：自1987年，天文台的科學主任開始主持電視天氣節目，透過電視機把天氣信息帶進每家每戶，深入民心。

圖34：2013年，天文台推出自行製作的免費電視天氣服務，包括恒常電視天氣節目(左) 及名為「氣象冷知識」的科普教育視頻(右)。

20世紀末互聯網的出現，為氣象服務的發展帶來無盡的機遇。天文台早在1996年建立了網站。2000年網站的每年總流覽數字已接近5千萬網頁數。由2000年至2009年間，天文台不斷加強網站內容。於2001年推出專為流動裝置而設的流動版本。在這10年間，天文台的網站每年總流覽數字翻了32倍，在2009年已達到15.9億網頁數。

迎接互聯網2.0的來臨，天文台於2009年開始在視頻分享網站YouTube上設立頻道（hkweather），每週通過視頻向公眾講解與氣象有關的知識。及後於2013年加入更多內容，包括電視天氣節目及「氣象冷知識」。

圖35：2009年，天文台在YouTube上設立帳戶，上載天文台的電視天氣視頻。

天文台於2010年開始於其他社交媒體網站推特、微博、微信等向公眾提供天氣信息。2018年3月更推出「香港天文台HKO」臉書專頁及「hk.observatory」Instagram平台，除了更有效發放信息，亦可應用具創意的手法解釋氣象知識，加強與市民互動。

圖36：天文台於2010年開始通過微信（左）、微博（中）、推特（右）等社交媒體向公眾提供天氣信息。

圖37：2018年3月天文台推出「香港天文台HKO」臉書專頁及「hk.observatory」Instagram平台。

在2009年中，鑒於智能手機在當時第三代移動網路〔3G〕協助下逐漸普及，天文台著手開發天氣手機應用程式，並在2010年初推出，名為「我的天文台」。天氣手機應用程式除了為用戶帶來隨時隨地上網的便利外，更提供個人化天氣服務，在往後10年為天文台於天氣信息服務發展提供了一個嶄新平台。2013年「我的天文台」手機應用程式的使用量首次超越天文台網站。至2020年底，「我的天文台」的總下載量已超過830萬，較香港的總人口還多。而2020年天文台網上信息服務的流覽網頁數（包括手機應用程式及網站）接近1,580億，比2009年再翻了99倍以上。於2020年，「我的天文台」在2020年世界氣象組織國際天氣應用程式比賽中，於「公眾天氣預報和資訊──資訊內容」類別中獲勝，並在「專業應用程式獎──天氣預警」類別中獲得榮譽嘉許獎。

圖38：「我的天文台」應用程式，在2020年的總下載量已超過830萬次，同年天文台網上信息服務的總流覽量亦接近1,580億頁次。

在大數據的世代，天文台透過「我的天文台」，推出「我的天氣觀察」試用功能，讓市民報告冰雹及彩虹等特別天氣及光學現象。參加社區天氣觀測計劃的用戶更可透過「我的天文台」上載天氣照片或影片。計劃目的是希望可透過這些公眾收集的氣象資訊提升市民對不同天氣狀況的關注和認識。

為提供更優質的氣候信息服務，天文台於2006年開始在其網站加入新的氣候資料服務網頁，方便市民、學生、研究人員、工程界及傳媒尋找香港氣候資料。

天文台除了開發「我的天文台」手機應用程式服務廣大市民外，於2013年開發適用於安卓流動裝置的應用程式MyAeroMET，供航空界用戶更容易地瀏覽航空氣象資料，其後又與國泰航空公司合作，共同開發「我的航班天氣」流動應用程式，全面配合機組人員的工作流程，並針對個別航班提供即時的天氣信息，於2019年在所有國泰航空的飛機駕駛艙內業務使用。「我的航班天氣」是全球首個由官方氣象機構自行研發的電子飛行包氣象程式。

圖39：時任香港天文台台長岑智明及國泰航空營運及航空服務總裁韓兆傑在模擬駕駛艙內展示「我的航班天氣」應用程式。

踏入2020年代，人工智能於各領域迅速發展，應用開始普及。天文台亦應用人工智能技術開發新服務，並在2020年於「我的天文台」應用程式、網站等推出使用人工智能識別用戶問題的聊天機械人試點服務。服務推出後，平均每日處理約四千條對答，於有重大天氣影響的日子更可達每日三萬條。聊天機器人服務推出後亦減輕了前線員工的工作量。

圖40 : 運用人工智能技術開發的聊天機械人「度天隊長」

（五）數值天氣預報和高性能電腦系統

數值天氣預報，即透過高性能電腦模擬大氣物理變化以預測未來天氣，是現代氣象預報最主要方法之一。天文台早於1989年引入區域數值預報模式，自行進行華南地區的短期天氣預報。隨著電腦運算能力增加，天文台預報模式的水平分辨率亦由最初之100公里〔1989，「有限區域模式」〕逐步提升至20公里〔1999，「業務區域譜模式」〕以至近年之2公里〔2010，「非流體靜力模式」〕或以下，並開展區域集合預報及全球數值預報的試驗，加強支援風險評估和區域合作。

圖41 : (左)1973年，天文台裝置首部電腦系統，速度為每秒十次浮點運算。(右)至2019年，天文台高性能電腦系統的速度已達每秒二百萬億次浮點運算。

（六）授時服務

天文台在戰前使用的三台標準擺鐘都能逃過戰火洗禮。天文台於1946年中恢復運作後使用其中一台作為時間標準，並利用世界其他授時中心的報時信號作為校準擺鐘之用。1950年安裝一台可以發放報時信號的電動機械式同步標準擺鐘。報時準確度逐漸提高，每日的誤差減低至五分之一秒。天文台的報時燈號和無線電報時服務得以在1950-51年間恢復。1953年4月11日，香港電台開始基於香港標準時間每小時播出6響報時信號。

1966年，天文台安裝了一座石英報時系統來代替擺鐘。每日與世界其他中心的報時信號作比較，將準確度維持在每日80毫秒內。同年開始以95兆赫頻率直接由天文台每15分鐘播出6響報時信號。該服務在1989年9月16日結束。

1972年1月1日，香港採用協調世界時〔Coordinated Universal Time，UTC〕作為法定時間標準，所屬時區為UTC+08:00。1980 年天文台購置銫原子鐘報時系統，準確度為每日 1 微秒以內，並可溯源至日本郵政省通信總合研究所的基本標準。

2004年，天文台安裝了一套高準確度授時系統，利用全球定位系統共視方法，向國際度量衡局提供香港天文台的原子鐘時間數據，參與訂定協調世界時。天文台亦根據國際度量衡局提供的時間數據調校原子鐘。

2012年，天文台推出IPv6網路授時服務，為本地IPv6網路提供準確、較直接和低延時的網路時間訊號，有助業界架設支援IPv6的網路設施和伺服器。用家可透過網址time.hko.hk連接天文台的網路時間協定（NTP）伺服器，校對電腦時鐘。此外，天文台亦提供「網上時鐘」服務，以方便市民透過電腦和手機直接讀取源自香港天文台原子鐘的標準時間。

自2019年，天文台的銫原子鐘報時系統的準確度提升至每日百分之 1 微秒以內。此準確度，對於科學、工業及專業人士尤為有用。2020年，天文台透過互聯網授時服務次數超過430億次。

圖42：1950年至1966年提供香港授時服務的同步標準擺鐘。

圖43：1980年天文台首次裝置先進的銫原子鐘（圖中紅色部分）以訂定香港標準時間及提供本地授時服務。

（七）地磁觀測

1941年12月8日，位於香港西北部的凹頭地磁觀測站在日軍侵略香港當天停止運作，兩位天文台職員希活先生和史他白先生在拆除地磁觀測儀器時被日軍俘虜。凹頭地磁觀測站在戰後亦無法重新運作。1968年，天文台及香港大學物理系共同探索重建地磁觀測站。同年，在「世界地磁勘測計劃」（World Magnetic Survey Mission）之下，《澳洲礦產資源部》（Australian Bureau of Mineral Resources，即現在Geoscience Australia的前身）的一位專家訪問香港，並建議在遠離磁場干擾的大老山建設地磁觀測站。該站於1971年建成並開始運作，由天文台聯同香港大學物理系共同進行測量，一直持續至1982年[10]。之後，天文台分別於1988及1990年借用英國皇家海軍的儀器於大老山進行地磁測量以更新地圖上，特別是機場地圖上的磁偏角資料。自2010年，天文台改為聘請廣東省地震局每隔數年進行地磁測量。

圖44：天文台自開台至1980年代進行地磁觀測的結果。

（八）走向國際

1. 參與國際間的氣象組織

1950年3月23日世界氣象組織成立，取代國際氣象組織，香港成為世界氣象組織其中一個地區會員[11]，由天文台台長出任常任代表。1956年，因應國際民航組織的新標準，香港天文台被指定為香港的氣象當局，提供國際空中航行氣象服務。1968年聯合國亞太經濟社會委員會及世界氣象組織屬下的颱風委員會成立，香港是創始成員之一。1997年香港回歸祖國，在國家的支持下，中國香港保留了世界氣象組織的地區會員身份，為天文台繼續參與國際事務奠下了重要基礎。

千禧年代之初，天文台為世界氣象組織開發了「惡劣天氣信息中心 (SWIC)」和「世界天氣信息服務」兩個網站，為世界各地的官方氣象機構提供了一個集中發放具權威的官方警告信息和天氣預報的渠道。2011年天文台代表世界氣象組織推出首個提供全球最新的官方天氣信息的手機應用程式「MyWorldWeather」。及後天文台得到世界氣象組織委託開發《國際雲圖》網上版，建立網上平台收集世界各地提供的照片，並在2017年推出內容大幅擴充的新版《國際雲圖》。 2018年天文台與世界氣象組織簽訂諒解備忘錄，同時推出「惡劣天氣信息中心」SWIC 2.0，以彙集世界各地官方氣象警告信息，並與中國氣象局合作，推出世界氣象組織「全球多災種預警系統」亞洲版本。

前天文台台長林鴻鋆博士和林超英先生均曾任世界氣象組織第二區域協會（亞洲）副主席，而前台長岑智明先生則在2010年至2018年間獲選擔任兩屆的航空氣象學委員會主席，這是天文台職員歷來在世界氣象組織擔任的最高職位。另外，天文台多名同事亦曾出席世界氣象組織、國際民用航空組織、聯合國政府間氣候變化專門委員會、聯合國教科文組織政府間海洋學委員會、颱風委員會等國際組織的各類會議，部分同事並擔任委員會主席、工作組聯絡員或成員、工作坊報告員等角色，為國際氣象和相關科學作出貢獻。

圖45：時任天文台台長岑智明先生在2010年獲選為航空氣象學委員會主席。

2018年天文台獲世界氣象組織指定為亞洲區的臨近預報區域專業氣象中心，為氣象水文部門提供臨近預報產品、社群版小渦旋臨近預報系統、以及相關的專業培訓課程。天文台亦於同年獲世界氣象組織指定提供多普勒激光雷達在航空應用上的試驗平台。

圖46：時任香港天文台台長岑智明先生（右）和世界氣象組織秘書長佩特裡．塔拉斯教授（左）在2018年10月為天文台臨近預報區域專業氣象中心主持揭幕儀式。

2. 與中國內地和澳門氣象部門的合作

天文台與廣東省氣象局率先於1984年簽署在香港以南的黃茅洲島上建立自動氣象站的合作協議，並於翌年開始輪流主辦粵港重要天氣研討會，1989年以後澳門亦加入這個研討會，及後發展為每年一度的粵港澳氣象業務合作會議暨氣象科技研討會。

圖47：1984年香港天文台與廣東省氣象局簽署建立自動氣象站的合作協議。

天文台先後於1996年和2001年與中國氣象局簽訂「中國氣象局和香港天文台氣象科技長期合作諒解備忘錄」及「中國氣象局與香港天文台氣象科技長期合作安排」。

近年粵港澳交流愈趨頻繁，研討會和培訓課程眾多。除共用即時觀測數據和分享暑熱壓力測量技術外，三方於2005年合作建成閃電定位網路、並從2011年開始推出「大珠三角網站」，為區內公眾提供最新的天氣警告、預報和實況觀測。2019年三方進一步攜手合作，將「大珠三角天氣網站」加強成為「粵港澳大灣區天氣網站」，而天氣預報亦延長至7天，為穿梭大灣區各地的市民提供便捷可靠的氣象服務。

圖48：「粵港澳大灣區天氣網站」提供區內11個城市60多個地區的天氣警告、觀測和7天預報。

3. 與其他部門的合作

2018年由中國民用航空局、中國氣象局及香港天文台合建的「亞洲航空氣象中心」正式運作，透過多元合作，為亞洲區內航空業界提供氣象服務，以提升飛行安全和效率。

圖49：2016年10月28日，中國民航局、中國氣象局及香港天文台簽署合作協議，聯合建設「亞洲航空氣象中心」。

2019年，在得到自然資源部批准後，國家海洋環境預報中心邀請香港天文台設立「南中國海區域海嘯預警中心」的備份中心。天文台在2020年1月接受邀請，著手推展備份中心的建立工作，日後為南海周邊國家提供海嘯預警服務。

後語

二戰後百廢待舉，天文台把握時機，不斷引進新技術及新儀器，加強觀測、預測及服務提供的技術。近年更著力創新，部分創新技術設計更獲得專利。多年來，天文台乘著資訊科技的發展，不斷擴展天文台服務的範圍，由以往單向的服務提供，發展至近年的個人化和互動的服務方式。

作為一個科學部門，天文台亦提供地球物理服務，以至輻射監測工作。就地震監測而言，天文台由戰前使用長週期地震儀探測遠距離地震，至1979年及以後引進短週期地震儀及寬頻地震儀，大大加強了天文台在探測香港以至外地的地震，近年更發放地震速報，讓市民得知本地有感地震和震級較大的全球地震。輻射監測方面，天文台自1961年開始監測大氣中的核輻射水平。為支援香港政府的「大亞灣應變計劃」，天文台於1987年開展「環境輻射監測計劃」，以監測香港環境輻射水平的長期變化，並定期公佈監測結果。

除提供各種服務外，天文台亦大力推動公眾教育，20世紀初已定期安排學生參觀天文台。多年來透過講座、傳媒訪問及節目、展覽、天文台開放日、宣傳短片、學生比賽、出版書籍、發行郵票等活動將氣象及相關工作推廣。亦與大學合作安排學生到天文台進行實習和研究工作，培育後進。1996年成立的「天文台之友」和義工隊亦加強天文台和市民的溝通及提高市民對天氣服務的認識。2007年及2013年分別推出，由天文台、大學和民間團體合辦的「社區天氣資訊網絡」和「社區天氣觀測計劃」，鼓勵學校、社團以致廣大市民進行天氣觀測。

承先啟後，天文台會繼續應用最新科技，以科學和創新的精神，推動多元合作，來加強和擴展服務，以更好的服務市民，並進一步提高社會防禦天災及應變的能力。

參考資料

根據劉天賜先生憶述當年任職天文台的父親劉伯華，天文台職員在撤出天文台總部後曾在山頂氣象站繼續工作一段短時間。

中里幸雄（2017）：《南支那氣象隊的14年兵》(只以日文發表)

Heywood, GSP, 2015: It Won’t be Long Now: The Diary of a Hong Kong Prisoner of War, 188 pp. （只有英文版本）

Annual Report of the Director for the Year Ending 31st March, 1947（只有英文版本）

Annual Report of the Director for the Year Ending 31st March, 1949（只有英文版本）

風切變是指飛機飛行方向的風力出現變化，令飛機浮力改變並偏離航道。

香港天氣雷達觀測五十載（https://www.hko.gov.hk/tc/press/files/Radar-50years.pdf）
Lui, W H, T C Lee, and C M Shun, 2018 : Evolution of the Tropical Cyclone Warning Systems in Hong Kong since 1884, 香港天文台技術報告109號（只有英文版本）
Annual Departmental Reports, 1955-56, 1959-60 and 1960-61. （只有英文版本）
此計劃因欠缺經費及人手在1982年終結。
香港於1947年10月11日簽署《世界氣象組織公約》，並於1948年12月14日正式成為「世界氣象組織」地區會員。

作者︰
香港天文台台長鄭楚明博士
香港天文台前台長岑智明先生
香港天文台高級科學主任李子祥博士

2022年1月