葉謙
氣象科學(xué)是一門基于實際觀測的實驗科學(xué)。對大氣活動的觀測雖然需要的儀器設(shè)備并不多,但要研究氣候變化,長時期的觀測就是必不可少的。在我國,成立于1883年的香港天文臺是香港特區(qū)政府負(fù)責(zé)監(jiān)測、預(yù)測天氣,并發(fā)布與天氣有關(guān)災(zāi)害警告的政府部門。它與1849年建立的北京地磁氣象臺、1872年建立的上海徐家匯觀象臺、1896年建立的臺北測候所、1898年建立的青島觀象臺和哈爾濱測候所,以及1912年建立的北京中央觀象臺等觀測業(yè)務(wù)持續(xù)百年以上的氣象站,不但是中國近代氣象發(fā)展歷史的見證,更為國際氣象界所高度重視。作為世界三大測量基準(zhǔn)點之一的上海徐家匯觀象臺,其140年無間斷的觀測,為全球地表溫度序列重建提供了寶貴的資料。
1879年,英國皇家學(xué)會認(rèn)為香港的地理位置甚佳,是研究氣象,尤其是臺風(fēng)的理想地點,因此提出了在香港設(shè)立一個氣象觀測臺的構(gòu)想。隨著香港人口逐漸增加,臺風(fēng)造成的破壞在當(dāng)時已經(jīng)廣受社會關(guān)注。因此,香港政府對皇家學(xué)會的建議表示歡迎。經(jīng)過詳細(xì)的探討和研究后,皇家學(xué)會的建議最終在1882年獲接納。1883年夏天,首任天文臺臺長杜伯克博士抵港,宣告香港天文臺的正式成立。香港天文臺早期的工作包括根據(jù)天文觀測報時、地磁觀測、氣象觀測并向社會發(fā)布熱帶氣旋預(yù)警。
天文臺成立以來的130多年,記錄了自1885年以來的氣溫資料,分析顯示1885-2015年間的年平均氣溫的平均上升速度為每10年0.12℃。在20世紀(jì)后半期,平均氣溫的升幅加劇,在1986-2015年間,平均上升速度達每10年0.17℃(圖1)。令人遺憾的是,因1941年12月日本入侵、香港淪陷,導(dǎo)致香港天文臺停止運作長達5年之久,錯失了為當(dāng)今氣候變化研究提供連續(xù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的榮耀。
2013年,在慶祝香港天文臺成立130周年的展覽中,有一些在日軍占領(lǐng)時期的特殊文物,令今天所有的氣象人為之動容。日軍入侵香港后,由于天文臺的特殊地理位置,不但被日軍霸占改建為高射炮陣地,還將臺長伊云士等幾位職員囚禁在拘留營。在極端艱苦的環(huán)境條件下,這些天文臺職員堅持氣象人的信念,將生死置之度外,憑借人手及簡單儀器,在拘留營內(nèi)繼續(xù)維持天氣觀測工作,包括雨量、氣溫、氣壓、風(fēng)向和相對濕度等天氣概況。他們將這些資料記錄在賬簿、香煙紙、餅干桶宣傳卡片等所有能夠找到的紙張上,并嚴(yán)格按照氣象觀測規(guī)范,附上臺長的簽名(圖2)。雖然這些觀測資料在今天看來沒有任何科學(xué)價值,但香港天文臺前輩們的這種敬業(yè)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度值得我們所有從事氣候變化研究的后來人的敬仰和學(xué)習(xí)。
今天,香港天文臺作為專門研究氣候變化科學(xué)基礎(chǔ)的政府部門,繼承了前輩的優(yōu)良傳統(tǒng),多年來不但一直進行香港氣候變化的研究工作,還不遺余力地推動氣候變化公眾教育,為公眾提供全球及本地氣候變化信息。在充分利用前輩歷盡千辛萬苦所獲取的資料的基礎(chǔ)上,天文臺科研人員發(fā)現(xiàn)全球氣候變化對香港夏季天氣氣候的影響顯著。例如,2014年香港不但經(jīng)歷了破紀(jì)錄的高溫天氣,其6-9月的平均氣溫也是自1884年以來最高的。物理基本定律告訴我們,暖空氣可以承載更多水氣,在高溫下受熱的地面也會觸發(fā)更多的大雨和雷暴。而這些趨勢在香港天文臺的記錄中也都有所反應(yīng)。在過去,1小時雨量紀(jì)錄往往需要幾十年才會打破,但這個紀(jì)錄在過去二三十年卻屢創(chuàng)新高,最新紀(jì)錄的變化幅度更是明顯增加(圖3)。2014年香港雷暴活動的頻繁程度也是前所未有。
香港天文臺的發(fā)展歷史是對那些否認(rèn)全球氣候變化的科學(xué)事實,詆毀科學(xué)工作者辛勤勞動的言論最有力的回?fù)?。面對不斷加劇的全球氣候變化,科學(xué)家為人類認(rèn)識世界的變化作出了自己的貢獻,現(xiàn)在,已經(jīng)到了我們每一個人需要行動起來的時候了!