基于EOS/MODI图像资料的多光谱云分类技术

利用EOS/MODIS图像资料,采用逐个修改聚类和模糊聚类的分类器,设计了基于统计模式识别的云分类技术,并将其应用于2002年6月10日0200台风云系的云理识别,同时借助GMS-5图像资料进行了对比分析.结果发现台风云系的分类结果与台风云系的概念模式存在较好的对应关系,逐个修改聚类和模糊聚类的分类器对典型台风云系有较好的识别能力,极轨卫星的分类结果好于静止卫星,纹理特征的引入对分类结果有一定的影响.     

1509号台风灿鸿期间“朱家尖-嵊山”高频地波雷达数据分析

2007年在朱家尖和嵊山布设了小型阵变频高频地波雷达,对共同覆盖范围内的舟山海域进行风、浪、流的业务化探测。2015年7月11日,1509号台风灿鸿在朱家尖沿海登陆,之后继续向北偏东方向移动,台风中心经过高频地波雷达探测海域。本文将台风期间高频地波雷达的探测数据分别与定点浮标观测数据和ASCAT卫星遥感大面积风场数据进行了对比分析。结果表明,高频地波雷达在台风期间较好地反映了舟山海域流场特征和风场分布情况,高频地波雷达的探测数据精度满足指标要求,验证了高频地波雷达在复杂海况条件下具有合格的探测性能。     

"威马逊"台风的结构特征

本文主要用卫星云图、舟山713雷达探测资料分析“威马逊”台风的结构特点,以及用MICAPS系统下发的t213物理量资料诊断分析“威马逊”台风对流层各层的物理量分布,发现在台风东北象限降水条件最好,西南象限最差。并初步分析了其原因是由于输入云带的影响。用舟山测风站资料计算物理量,分析台风边界层的物理量特征。最后分析了台风周围大风的分布情况,用梯度风和经验风公式拟合测站风速,并分析了拟合的误差情况。     

利用卫星云图预报8605号台风路径

本文以8605号台风为例,以卫星云图为主要依据,同时配合有关的天气图,分析了在台风西移时、高空槽东移与台风云系横向转竖时以及台风向东北方向移动时的卫星云图特征,从中得出了几点结论:(1)台风自身云系与其环境流场云系的最大亮度中心的连线是未来台风移动的主要方向;(2)台风及其环境流场云系由横向转竖时,台风往往发生转向;(3) 台风向东北方向移动时,其移动特征为台风的密敝云区与西来的冷锋云带相结合,形成一条NE-SW向的云带,台风沿此云带运行。     

应用卫星云图预报影响山东半岛的台风

本文根据17年卫星云图资料,指出不影响山东半岛台风的四种卫星云图特征。而后着重指出西来冷峰云系在太行山以东地区的减慢和消失,必将导致朝鲜半岛云系的减弱和消失,日本海高压的加强和西伸,未来台风将登陆山东半岛。只要抓住主要卫星云图特征,注意综合分析,就可以提高预报台风移动的准确度。     

利用卫星云图和天气形势分析9914号台风路径

本文对9914号台风的天气形势和卫星云系特征进行了详细的分析。结果表明：副热带高压及西风带槽、脊的配置和演变，对台风强度和移动路径尤其是台风路径的转向影响很大。副吭的增强、减弱是台风发生转向的重要条件。 螺旋云带的变化通常是台风未来移动及其强度变化的强信号。眉状云带是台风北上的重要特征云系。台风向着高层强负涡度中心或两个强负涡度中心的中点移动。     

基于正交匹配小波算法的台风云系提取研究

西北太平洋是世界上台风发生频率最高、强度最强的一个海区,因此对西北太平洋台风的发生发展进行相关的分析研究是很有意义的。论文中利用静止卫星观测数据,进行了滤波、去噪等预处理,及综合优化的云检测处理;在此基础上,利用改进的正交匹配小波算法,实现了西北太平洋地区台风云系特征的提取。运用该算法提取出的台风云系特征参数简单,与其他算法比较,尽管提取精度有待改进,但是用于台风的监测预警可提高效率,适用于台风预报预警监测的业务化应用。     

"莫拉克"强热带风暴暴雨分析

本文利用天气学分析、物理量诊断、卫星云图及雷达回波分析等方法对0309号强热带风暴“莫拉克”(MORAKOT)暴雨过程进行分析研究。结果表明，在这次暴雨过程中，西南季风的发展和冷空气的侵入作用十分突出，二者共同作用，造成热带风暴“莫拉克”外围云系的增幅发展，从而促进暴雨的发生发展。850hPa较大的正涡度、700hPa较明显的垂直上升运动、以及热带低压东南侧较大的压能梯度都对暴雨的形成和发展起到一定作用。卫星云图、雷达回波图上也比较清楚地揭示这次暴雨形成和发展的演变过程。     

浅析0519号"龙王"台风风暴潮特征

0519台风是今年正面袭击福建沿海的台风之一,全省沿海各验潮站台风过程增水均较小,但福建省却发生了百年一遇的重大灾情。鉴于以上特点,本文对0519号台风风暴潮过程、灾害情况进行回顾,总结台风风暴潮增水特征,从风场、气压场、天气形势(高空、地面、卫星云图)几个方面初步分析增水较小原因,总结经验,为以后同类型台风的预报提供参考依据。即应考虑较小增水,但却不能对台风造成的灾害掉以轻心,而应考虑大浪和暴雨可能造成的重大灾情。     

不同季节北大西洋上爆发性气旋云微物理特性的分析与比较

本文利用CloudSat卫星产品、MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)可见光云图和欧洲中期天气预报中心提供的ERA5再分析资料,对不同季节北大西洋上四个爆发性气旋个例的云微物理特性的垂直结构进行了分析,结果表明,爆发性气旋所伴随的云系以雨层云、深对流云和高层云为主,云系最大高度可达12km以上;深对流云和雨层云中常出现雷达反射率大值区,存在较强的对流运动;云中冰粒子沿0℃等温线开始出现,冰粒子尺度随高度的增加而减小,秋季个例和冬季个例的冰粒子有效半径最大值大于春季个例和夏季个例;在深对流云和雨层云内部,冰粒子数浓度随高度的增加而增大,大尺度冰粒子更为集中,出现冰水含量大值区,冰粒子数浓度最大值和冰水含量最大值以秋季个例的数值最大,冬季和春季个例次之,夏季个例最小。     

多普勒雷达资料在近海强台风模拟中的同化试验

利用中尺度数值模式(WRF),并同化了多普勒雷达反射率和径向速度资料以及非常规的观测资料,对近几年登陆于浙闽沿海的4例强台风进行了数值模拟。通过高时空分辨率的模拟结果对比分析表明:雷达资料的同化,对近海登陆台风路径和降水模拟以及中尺度降水特征都有进一步改进的效果;模拟较好的揭示了台风近中心螺旋云带中的强中尺度对流系统。通过模拟分析表明,在台风近中心的螺旋云带中,低层有一条强辐合线存在,它与实况多普勒雷达给出的低层平显(PPI)强度回波带有较好的对应关系,也与沿海地区中尺度暴雨系统紧密联系,并由此看到近海海域降水带和强对流区的存在。     

0716号超强台风“罗莎”登陆前后的特殊路径分析

0716号超强台风“罗莎”是建国以来登陆浙闽交界最晚的一个台风．它经我国台湾岛东北侧打一个圈后登岛，然后在台湾海峡北上，于浙闽交界处登陆，沿温州海岸线缓慢北上后再次入海．“罗莎”的特殊路径一方面与台风附近物理量场分布有关，另一方面可能与全球气候变暖趋势的背景有关．本文分析发现0716号超强台风“罗莎”登陆大陆前后，其附近中低层的物理量场分布对移动路径有密切关系；美国NCEP再分析资料提供的很多物理量如温度、湿度、垂直速度等热力和动力要素对台风未来移动的路径有指示作用；多普勒雷达径向速度演变趋势对台风的短时移动路径预报也有很好的指导意义．     

台风大风预报研究回顾

大风是台风引发的三大灾害之一,考虑到现有的台风大风研究相对较少、预报经验也比较不足,因此对其预报方法进行回顾总结具有十分重要的意义.从经验预报、统计预报、数值模式预报及数值预报产品释用等4个方向梳理了台风大风预报技术的研究与应用现状:天气图、卫星云图和雷达图是经验预报中非常重要的工具;统计预报根据方法的不同可细分为回归...     

0808号台风"凤凰"登陆过程的三维变分同化试验

主要对0808号台风"凤凰"的登陆过程进行模拟试验.首先,利用GPS掩星资料反演的大气气压、温度和水汽资料以及云导风资料,对台风"凤凰"进行了三维变分同化及数值模拟试验.结果表明:同化不同资料,得到的台风初始场各不相同,对台风预报的影响也各不相同.同时同化GPS资料和云导风资料,对台风初始场的调整最大,对模拟台风登陆前...     

基于不同背景场条件的雷达资料同化在登陆台风“桑美”中的应用研究

本文针对2006年登陆我国的超强台风“桑美”,分别采用美国国家环境预报中心的全球预报系统(Global Forecasting System, GFS)再分析资料和日本气象厅(Japan Meteorological Agency, JMA)区域客观再分析资料作为背景场,利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)及其三维变分同化系统进行多普勒雷达资料同化和数值模拟试验,考察不同的背景场条件下雷达资料同化对台风初始场、内部结构及其随后确定性预报的影响。结果表明:GFS试验和JMA试验在同化了雷达资料之后分析出的台风700 hPa风场和500 hPa高度场相比其初始场均有所增强,JMA试验在3 h同化窗内的均方根误差和最小海平面气压的改进效果均比GFS试验显著,同时对台风动力和热力结构的改进效果也优于GFS试验;JMA试验对台风降水、路径、强度的预报均优于GFS试验,且能预报出台风前沿的降水,更加接近观测实况。     

一种准确通用的台风路径预报模式

应用天气学理论,对台风云图的晴空区轴线制约台风移动的规律进行物理解释。根据台风云团与晴空区之间存在的干、湿梯度力和推动台风前进的惯性力的互相关系,建立台风移向预报方程和轨迹预报方程,分析论证了台风移向变化的物理过程,把影响台风移动的复杂因子转化为单一的预报因子。     

海洋对热带气旋风应力响应的准平衡解析解

为考察海洋上层各物理量对热带气旋风应力的响应问题，本文利用海洋线性化约化重力方程组开展了解析研究，所得主要结论如下:求解该问题使用跟随热带气旋中心移动的极坐标较为方便，当热带气旋风应力在热带气旋云墙内即热带气旋眼中为静止，在云墙处及之外随该极坐标半径增加而成反比衰减时，可求得该问题在此极坐标系中的定常解析解，该解强度与风应力成正比；解的流场在热带气旋云墙内为静止，在云墙处及之外呈现有向外流出的气旋式涡旋形态，且随极坐标半径增加而衰减。在云墙之外离云墙较近处，解的切向流速大于径向流速，在更远处则反之。解的径向流与热带气旋切向风应力平衡，切向流是梯度流，流动呈水平无辐散状态。在热带气旋眼中以及云墙处，海洋上层的厚度不变，且达到最小值。从云墙向外则厚度值逐渐增加。厚度值的变化反映了密度跃层的变化，在厚度值最小处附近，跃层位置有明显抬升，这会造成跃层附近海水涌升，从而海洋上层的响应涡旋是冷性的。略去海洋上层对热带气旋移动的响应，将此移动极坐标系中的解返回到固定坐标系后，则解的空间分布形态不变，但由定常解转变为非定常解，且随热带气旋一起移动；此解最重要的物理性质是其具有准平衡性，这与非平衡的近惯性振荡与重力惯性内波有本质区别。     

对0314台风"鸣蝉"的一些讨论

本文应用9月6～11日大环境场资料对0314台风“鸣蝉”的移动过程特点进行了分析；从卫星云图上直观地解释了热带气旋步入中高纬度强度仍维持很强的原因；最后对中央气象台台风路径预报的精确度进行验证。