香烟纸上天气记录的气候变化故事

叶谦

气象科学是一门基于实际观测的实验科学。对大气活动的观测虽然需要的仪器设备并不多，但要研究气候变化，长时期的观测就是必不可少的。在我国，成立于1883年的香港天文台是香港特区政府负责监测、预测天气，并发布与天气有关灾害警告的政府部门。它与1849年建立的北京地磁气象台、1872年建立的上海徐家汇观象台、1896年建立的台北测候所、1898年建立的青岛观象台和哈尔滨测候所，以及1912年建立的北京中央观象台等观测业务持续百年以上的气象站，不但是中国近代气象发展历史的见证，更为国际气象界所高度重视。作为世界三大测量基准点之一的上海徐家汇观象台，其140年无间断的观测，为全球地表温度序列重建提供了宝贵的资料。

1879年，英国皇家学会认为香港的地理位置甚佳，是研究气象，尤其是台风的理想地点，因此提出了在香港设立一个气象观测台的构想。随着香港人口逐渐增加，台风造成的破坏在当时已经广受社会关注。因此，香港政府对皇家学会的建议表示欢迎。经过详细的探讨和研究后，皇家学会的建议最终在1882年获接纳。1883年夏天，首任天文台台长杜伯克博士抵港，宣告香港天文台的正式成立。香港天文台早期的工作包括根据天文观测报时、地磁观测、气象观测并向社会发布热带气旋预警。

天文台成立以来的130多年，记录了自1885年以来的气温资料，分析显示1885-2015年间的年平均气温的平均上升速度为每10年0.12℃。在20世纪后半期，平均气温的升幅加剧，在1986-2015年间，平均上升速度达每10年0.17℃（图1）。令人遗憾的是，因1941年12月日本入侵、香港沦陷，导致香港天文台停止运作长达5年之久，错失了为当今气候变化研究提供连续基础数据的荣耀。

2013年，在庆祝香港天文台成立130周年的展览中，有一些在日军占领时期的特殊文物，令今天所有的气象人为之动容。日军入侵香港后，由于天文台的特殊地理位置，不但被日军霸占改建为高射炮阵地，还将台长伊云士等几位职员囚禁在拘留营。在极端艰苦的环境条件下，这些天文台职员坚持气象人的信念，将生死置之度外，凭借人手及简单仪器，在拘留营内继续维持天气观测工作，包括雨量、气温、气压、风向和相对湿度等天气概况。他们将这些资料记录在账簿、香烟纸、饼干桶宣传卡片等所有能够找到的纸张上，并严格按照气象观测规范，附上台长的签名（图2）。虽然这些观测资料在今天看来没有任何科学价值，但香港天文台前辈们的这种敬业精神和严谨的科学态度值得我们所有从事气候变化研究的后来人的敬仰和学习。

今天，香港天文台作为专门研究气候变化科学基础的政府部门，继承了前辈的优良传统，多年来不但一直进行香港气候变化的研究工作，还不遗余力地推动气候变化公众教育，为公众提供全球及本地气候变化信息。在充分利用前辈历尽千辛万苦所获取的资料的基础上，天文台科研人员发现全球气候变化对香港夏季天气气候的影响显著。例如，2014年香港不但经历了破纪录的高温天气，其6-9月的平均气温也是自1884年以来最高的。物理基本定律告诉我们，暖空气可以承载更多水气，在高温下受热的地面也会触发更多的大雨和雷暴。而这些趋势在香港天文台的记录中也都有所反应。在过去，1小时雨量纪录往往需要几十年才会打破，但这个纪录在过去二三十年却屡创新高，最新纪录的变化幅度更是明显增加（图3）。2014年香港雷暴活动的频繁程度也是前所未有。

香港天文台的发展历史是对那些否认全球气候变化的科学事实，诋毁科学工作者辛勤劳动的言论最有力的回击。面对不断加剧的全球气候变化，科学家为人类认识世界的变化作出了自己的贡献，现在，已经到了我们每一个人需要行动起来的时候了！