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(qū)政府負責監(jiān)測、預測天氣，并發(fā)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(yè)務持續(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(jīng)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(jīng)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(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(xù)基礎數(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(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價值，但香港天文臺前輩們的這種敬業(yè)精神和嚴謹?shù)目茖W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(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。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(chuàng)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(fā)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(xiàn)在，已經(jīng)到了我們每一個人需要行動起來的時候了！