香煙紙上天氣記錄的氣候變化故事

葉謙

氣象科學是一門基于實際觀測的實驗科學。對大氣活動的觀測雖然需要的儀器設備并不多，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政府負責監測、預測天氣，并發布與天氣有關災害警告的政府部門。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務持續百年以上的氣象站，不但是中國近代氣象發展歷史的見證，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，英國皇家學會認為香港的地理位置甚佳，是研究氣象，尤其是臺風的理想地點，因此提出了在香港設立一個氣象觀測臺的構想。隨著香港人口逐漸增加，臺風造成的破壞在當時已經廣受社會關注。因此，香港政府對皇家學會的建議表示歡迎。經過詳細的探討和研究后，皇家學會的建議最終在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天文觀測報時、地磁觀測、氣象觀測并向社會發布熱帶氣旋預警。

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，導致香港天文臺停止運作長達5年之久，錯失了為當今氣候變化研究提供連續基礎數據的榮耀。

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，在拘留營內繼續維持天氣觀測工作，包括雨量、氣溫、氣壓、風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，并嚴格按照氣象觀測規范，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價值，但香港天文臺前輩們的這種敬業精神和嚴謹的科學態度值得我們所有從事氣候變化研究的后來人的敬仰和學習。

今天，香港天文臺作為專門研究氣候變化科學基礎的政府部門，繼承了前輩的優良傳統，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上，天文臺科研人員發現全球氣候變化對香港夏季天氣氣候的影響顯著。例如，2014年香港不但經歷了破紀錄的高溫天氣，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。在過去，1小時雨量紀錄往往需要幾十年才會打破，但這個紀錄在過去二三十年卻屢創新高，最新紀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。

香港天文臺的發展歷史是對那些否認全球氣候變化的科學事實，詆毀科學工作者辛勤勞動的言論最有力的回擊。面對不斷加劇的全球氣候變化，科學家為人類認識世界的變化作出了自己的貢獻，現在，已經到了我們每一個人需要行動起來的時候了！