德沃夏克衛(wèi)星云圖臺風強度分析方法

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1、第一步:系統(tǒng)定位 　　即找出云系中心(Cloud System Centre)所在，主要是利用擾動或熱帶氣旋相關(guān)的螺旋云帶，而推測出其焦點所在，又或者是幾何上熱帶氣旋風眼的中心位置。一般對較弱的熱帶氣旋，我們可用可見光衛(wèi)星云圖、QuikScat風場圖等，直接找出其低層環(huán)流中心。 ●第一步a - 判斷它為熱帶氣旋 　　初始利用德沃夏克分析法對某一熱帶擾動／氣旋進行分析前，必須先考慮擾動是否有足夠的征兆顯示它增強為熱帶低氣壓，以將其T-number訂為 T1。以下三個征兆是熱帶擾動是否達至熱帶氣旋強度的參考征兆： · 熱帶擾動以持續(xù)發(fā)展 12 小時或以上 · 它擁有一云系中心

2、(Cloud System Centre)能在一2.5緯度(即約275公里)內(nèi)被估計出來，并持續(xù)最少6小時. · 它擁有一密集、低溫(<零下31C)以及大于1.5緯度(約165公里)的云團，在中心附近2個緯度存在。其云團積雨云開始呈螺旋型自中心繞出中心。 　　由于初始生成的擾動其高層發(fā)展一般較差，因此初生成時擾動的對流會時多時少，強度相當不穩(wěn)定，因此初始分析的24小時，我們不能將其T-number降低。 另一方面，按德沃夏克分析法，如果擾動身處的環(huán)境仍大致良好，它將會在被訂為T1后36小時內(nèi)增強為熱帶風暴，即T2.5的階段。如果估計環(huán)境轉(zhuǎn)差，擾動不會增強，則我們會在T1后加上負號，

3、以表示預計它不會有所發(fā)展。 [補充：最簡單的方法就是參考QUIKSCAT分析，若顯示擾動開始由季風低壓漸轉(zhuǎn)為熱帶低壓，則可將T指數(shù)定為1] 第二步:形態(tài)分析 　　我們要在這步?jīng)Q定熱帶氣旋的Data T-Number(DT)，在進行分析前，我們先從衛(wèi)星云圖中看看究竟應(yīng)該用那一種特征去進行分析。 · 如果熱帶氣旋的低層環(huán)流中心呈部份或完全外露狀態(tài)，而且擁有基本環(huán)流(Primary Band)，又或是其對流切至一側(cè)發(fā)展(Shear Pattern)，則用方法a。 · 如果熱帶氣旋已有風眼，使用方法b。 · 如果熱帶氣旋擁有中心密集云層區(qū)(CDO)[可見光云圖]或嵌匿藏

4、中心(Embedded Centre)[紅外云圖]，使用方法c。 · 如果熱帶氣旋有中心冷云蓋(CCC)，使用方法d。 ●方法a-螺旋形態(tài)分析 　　根據(jù) 　　I) 基本環(huán)流的旋卷度(即環(huán)流繞著中心多少個圈) 　　II) 主對流云團與中心的切離度（低層中心和高層對流相差之緯度計算） 　　來直接決定DT，請對照下表: 圖1 : 臺風強度以下時，可采用可見光或紅外線衛(wèi)星圖估計熱帶氣旋強度 上方屬旋卷度，下方則屬切離度估計 圖2 : 臺風以上強度時，只可用可見光衛(wèi)星圖估計旋卷度 當估計CF值后，需加上圖右的BF才可估計其強度。 　　環(huán)流

5、旋卷度由0.2至1.7，可視為是基本環(huán)流圍繞中心所卷的圈數(shù)，更強的熱帶氣旋其額外旋卷圈數(shù)則計作BF值。 　　對流切離的程度，以主對流團(色階需在DG以上)和中心距離來定，距離單位為(Lat)緯度，一緯度大約等如110公里。 　　Rule-如果基本環(huán)流/主對流團之云頂溫度很低(色階W以上)，DT增加0.5。 ●方法b-風眼分析 　　Rule-熱帶氣旋擁有風眼及純T指數(shù)已持續(xù)24小時超過2.0；否則，請用方法a或d或跳往第三步。 　　分析眼墻寬度，并對比其和風眼的云頂溫度，須利用色階表，我們建議使用NRL的色調(diào)強化衛(wèi)星云圖，它和舊式使用的黑白灰階衛(wèi)星云圖/臺灣中央氣象局和香港

6、天文臺衛(wèi)星圖對照表如下: 　　在上表，我們先決定了Eye adjustment Number (EA)。 色調(diào)強化衛(wèi)星云圖用 眼墻寬度 ≧0.5度 (55公里) ≧0.5度 (55公里) ≧0.5度 (55公里) ≧0.4度 (44公里) ≧0.4度 (44公里) ≧0.3度 (33公里) ≧0.3度 (33公里) 溫度 CMG W B LG MG DG OG E-Number (E) 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.5 4.0 　　Rule- 如果使用紅外線衛(wèi)星圖時，E+EA比MET(Model

7、Expect T-number)為細，則請分析BF(Banding Feature)，BF的分析請參考圖2。MET將會于第四部決定。 可見光衛(wèi)星云圖用 眼墻寬度 >1.0度 1.0度 ≧0.75 (83公里) ≧0.5度 (55公里) ≧0.25 (28公里) Banding Eye 外圍環(huán)流寬度 1.25度 138公里 0.75度 83公里 0.25度 28公里 E-Number (E) 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 5.0 4.0 3.0 　　Rule- 使用可見光衛(wèi)星圖時，DT=E+EA+BF，

8、即必需要加上BF才能估計正確的DT值。 ●方法c1 - (色調(diào)強化衛(wèi)星圖用) 嵌匿中心(Embedded Center) 　　Rule-(使用色調(diào)強化衛(wèi)星云圖)熱帶氣旋的中心位于中心對流團(溫度低于9度即OW或之下)，而且純T指數(shù)已持續(xù)12小時≧3.5；否則，請用方法a或d或跳往第三步。 色調(diào)強化衛(wèi)星云圖用 -- 嵌匿中心(Embedded Center) 對流團半徑 ≧0.6度 (66公里) ≧0.6度 (66公里) ≧0.5度 (55公里) ≧0.5度 (55公里) ≧0.4度 (44公里) ≧0.4度 (44公里) 溫度 W B LG

9、 MG DG OG CF 5.0 5.0 4.5 4.0 4.0 3.5 　　注意! 使用嵌匿中心估算法時，DT = CF + BF，BF分析請參考圖2。 　　實際上嵌匿中心估算法和風眼估算法相比只有略去了Eye adjustment Number (EA)，其余皆為一樣。 ●方法c2 - (可見光衛(wèi)星圖) 密集云區(qū)分析法(CDO) Rule-(使用可見光衛(wèi)星云圖)中心密集云層區(qū)(CDO)直徑超過0.75度(80公里)；否則，請用方法a或d或跳往第三步。 可見光衛(wèi)星云圖用 -- 中心密集云層區(qū)(CDO) 形狀 渾圓顯著 不規(guī)則形狀 CDO

10、直徑 >2.75度 (300公里) 1.75度 (190公里) 1.25度 (140公里) 0.75度 (85公里) >1.5度 (170公里) >1度 (110公里) CF 5.0 4.0 3.0 2.0 3.0 2.0 　　中心密集云層區(qū)分析法，必須加上BF值，分析請參考圖2。 　　最后，DT = CF + BF。 ●方法d-中心冷云蓋(CCC)分析 　　特征:呈逗號、渾圓或扁圖，邊緣清晰且缺乏外圍環(huán)流(如有較多外圍環(huán)流則顯示不屬CCC結(jié)構(gòu))。初期發(fā)展迅速并向外擴張，后占據(jù)熱帶氣旋表面面積七成或以上，后狀態(tài)可維持6~24小時不等

11、。 　　Rule1 - 如果先前T指數(shù)少于或等于3.0，則未來12小時T指數(shù)使用過去12小時趨勢(例如繼續(xù)增強或減弱)，12小時后則保持同等T指數(shù)，直接中心冷云蓋消失。 　　Rule2 - 如果先前T指數(shù)大過3.5，則定最終T指數(shù)為3.5，直至中心冷云蓋消失。 　　Rule3 - 不要因CCC范圍縮小以估計其強度減弱，這是相當常見的。 　　Rule4 - 當CCC消失，一般它都會發(fā)展為一個T4強度的臺風。 第三步:過去24小時趨勢分析 　　分析過去24小時衛(wèi)星云圖動畫，以決定熱帶氣旋在過去有何強度變化: 　　增強的特征 (D - Development): 　　

12、1.環(huán)流特征: 螺旋云帶變得緊密或旋卷度增加。 　　2.密集云區(qū)特征: 中心密集云層區(qū)擴張及云頂溫度下降，螺旋型態(tài)增加。 　　3.切離特征: 深層對流鞏固到其中心附近發(fā)展。 　　4.風眼特征: 眼墻變寬且云頂溫度下降；風眼縮小而變得渾圓，當中溫度上升。 　　5.日際變化: 云頂溫度在日間沒有回升現(xiàn)象。 　　減弱的特征 (W - Weaken): 　　1.環(huán)流特征: 螺旋云帶變得松散或減弱。 　　2.密集云區(qū)特征: 中心密集云層區(qū)縮小及云頂溫度上升，邊緣變得不渾圓。 　　3.切離特征: 深層對流減弱并切離。 　　4.風眼特征: 眼墻變窄或崩潰，云頂溫度上升；風眼擴大而變得不

13、規(guī)則狀，當中溫度下降。 　　5.日際變化: 云頂溫度在晚間沒有明顯下降現(xiàn)象。 　　強度不變的特征 (S - Steady): 　　1.中心冷云蓋(CCC)出現(xiàn)，并持續(xù)12小時。 　　2.增強及減弱的特征同時出現(xiàn)。 　　3.正常日夜的云頂溫度變化(日間云頂溫度上升、晚間下降)。 　　如果在最新衛(wèi)星圖中無法使用Dvorak Analysis估計熱帶氣旋強度，可利用以上趨勢分析類推其強度情況。 第四步:決定MET的值 　　MET(Model Expected T-number)是把熱帶氣旋的過去強度變化趨勢數(shù)值化的一種做法，決定MET也是頗為主觀的，通常DT和

14、PT值就是用來修正MET，故MET可視為是T指數(shù)的粗略估計值，又或是熱帶氣旋強度變化的氣候平均值(Climatology Rate)。 　　熱帶氣旋起始生成第一天、或當熱帶擾動進入TCFA(Tropical Cyclone Formation Alert)的階段時，MET就會定為1.0。 　　此后，MET隨著我們在第三步所分析的D、S或W所變化，通常是以昨天的最終T指數(shù)+0.5、+1.0、-0.5或-1.0。如熱帶氣旋迅速增強或減弱，則加減幅度可達1.5。如果以上情況皆不明顯，則假設(shè)MET每日加1.0。 第五步:決定型態(tài)指數(shù)PT的值 　　接著，我們需跟據(jù)下表決定Patt

15、ern T-number(PT)的值，如果此值和MET不同，則可因應(yīng)情況修正，通常修正值不應(yīng)和MET相差0.5；如果真的沒有形狀相似的圖配對實況，則最后T指數(shù)以MET為準。 紅外線衛(wèi)星云圖用 　　RULE - 如果陰影部份的云頂溫度是W或更冷，PT+0.5。 可見光衛(wèi)星云圖用 　　RULE - 如果螺旋云帶長度短過2.5緯度(275公里)，PT-1.0。 第六步:決定T-number 　　經(jīng)過一輪步驟后，我們將跟據(jù)DT、PT和MET去決定最終的T指數(shù)數(shù)值。 　　首先，比較三者是否接近甚至一致，否則，則因應(yīng)分析過程那個較為有代表性

16、而作出取舍。 　　RULE A - 盡可能使用連續(xù)3小時的衛(wèi)星云圖估計熱帶氣旋強度，以避免短期性的強度變化。 　　RULE B - 若DT/PT值真的相差很遠，又不知那一較有代表性，則應(yīng)先取較接近MET的數(shù)值或取DT/PT兩值之平均數(shù)作為T-number。 　　決定T指數(shù)另外亦需注意以下的限制： 　　RULE1 - 熱帶氣旋的第一次T指數(shù)評估必定為1.0或1.5。 　　RULE2 - 首24小時，應(yīng)逐步將熱帶氣旋T指數(shù)由1升至2，除非出現(xiàn)明顯的減弱或增強，但即使增強T指數(shù)亦必需在4.0以下。 　　RULE3 - 首48小時，若熱帶氣旋是處于增強狀態(tài)，則晚間不可降低T指數(shù)的值

17、。 　　RULE4 - 當T指數(shù)仍細于4.0時，接著6小時T指數(shù)變化最多0.5、12小時1.5、18小時2.0及24小時2.5。 　　RULE5 - 最終的T-number相差MET值不應(yīng)大過1。 　　當然，以下限制只屬參考性質(zhì)，因為要考慮到氣壓下降速度未必及得上云團發(fā)展速度。 　　但實際西太平洋每年平均有一個熱帶氣旋會突破以上限制，在極短時間內(nèi)迅速增強，T指數(shù)可在24小時內(nèi)急增4.0以上。 　　如出現(xiàn)這些情況，T指數(shù)亦可按情況迅速調(diào)整至DT/PT值而無須考慮以上限制。 第七步:熱帶氣旋強度CI 　　目前強度值Current Intensity (CI)，根據(jù)

18、一些規(guī)則修正T指數(shù)以減少因錯誤評估熱帶氣旋減弱狀態(tài)而引起的問題，因此CI是決定目前熱帶氣旋強度及級數(shù)的最終指標。 　　RULE1 - 在非減弱或重新增強的情況下，CI = T-number 　　RULE2 - 若熱帶氣旋開始減弱，CI在接著12小時必需保持相同，之后維持CI比T-number高0.5或1.0。 附錄--T指數(shù)-強度對照表 指數(shù) 風速 kt(km/h) hPa 指數(shù) 風速kt(km/h) hPa 0.5 25(45) --- 4.5 77(140) 966 1.0 25(45) --- 5.0 90(165) 954 1.5 25(45) --- 5.5 102(185) 941 2.0 30(55) 1000 6.0 115(210) 927 2.5 35(65) 997 6.5 127(235) 914 3.0 45(85) 991 7.0 140(260) 898 3.5 55(100) 984 7.5 155(290) 879 4.0 65(120) 976 8.0 170(315) 858