用数字云图确定热带气旋强度的人－机对话系统

使用２４４６张卫星展宽云图资料样本，根据云系结构（眼，中心密蔽云区、螺旋云带，结构紧密度）和热带气旋强度的密切相关，求出回归方程、作为估计热带气旋强度的基本公式，并在计算机上实现，建立了确定热带气旋强度的人－机对话系统。经过业务试运行。获得了满意的结果。     

用增强显示云图确定热带气旋强度的方法

文章介绍了用增强显示红外云图确定热带气旋强度的方法。利用1983—1988年GMS增强显示云图资料，对中央气象台使用的《用地球同步气象卫星红外云图估计热带气旋强度》的方法中的云特征指数进行了修改与调整，增加了眼区的温度、中心强对流云区和螺旋云带的云顶温度等新的云特征因子。经统计、拟合，得到云特征指数与热带气旋中心附近最大风速、最低海平面气压的对应关系，给出了计算热带气旋强度的人-机交互方法流程，此方法对各种强度的热带气旋都能客观地计算其强度，使用简便，且精度满足业务应用要求。     

应用地球静止卫星资料估计热带气旋降水量的方法

一、引言本文介绍用地球静止业务环境卫星(GOES)资料,估计飓风和热带气旋降水的一种方法。Scofield和 Oliver(1977,1980)曾提出对流性天气系统产生洪水的一种降水量估计的方法。Scofield 和 Oliver 的方法是利用每半小时一张的 GOES 可见光和红外云图进行手工处理的方法。美国国家环境卫星局天气分析科自1978年开始,一直将 Scofield/Oliver 方法用于业务。每半小时一次的降水量估计结果送到相应的国家天气局预报室,用于监视强降水情况和发布洪水警报。1978年开始 Scofield/Oliver 对流方法已经用于飓风和热带气旋的业务预报中。这种方法已被证明,对于发展的对流性冷云顶降水是很准确的。而对流降水方法对于预报暖云顶雨带产生的降水量,以及中心密蔽云区中的降水分布是很不准确的。     

利用AMSU分析热带气旋结构特征

搭载在美国新一代极轨业务系列气象卫星上的先进的微波探测器 (Advanced Microwave Sounding Unit , AMSU) 提供了对于大气中温度、湿度以及云雨分布特征的探测能力。 研究选择 2003 年发生在西北太平洋上的多个热带气旋个例, 利用 NOAA16/17 卫星的 AMSU 数据分析热带气旋热力及云雨结构特征, 结果显示: 热带气旋中心的增暖在 AMSU-A 微波温度观测表现显著, 特别是在对流层上层通道尤其明显; AMSU 观测热带气旋中心增暖与强度相关性统计分析显示, 两者相关性达 0.778; AMSU-B 高频通道可以揭示热带气旋的云雨结构分布和对流发展旺盛情况, 分析显示热带气旋云雨结构变化与气旋强度密切相关, 气旋强度滞后于系统对流过程的发展 。     

增强显示红外卫星云图在热带气旋分析中的应用

本文给出了用增强显示红外卫星云图确定热带气旋中心位置的方法。通过对1983年我国编号台风定位的检验,表明这个方法可用于台风预报业务。文中还对Vernon F.Dvorak估计热带气旋强度方法作了简化和改进,给出了热带气旋强度T指数与风速和气压的对应关系,同时还举例说明了如何应用这个方法及其效果。     

Dvorak技术估测热带气旋强度研究进展

在常规观测资料稀少的热带洋面上,卫星云图是监测热带气旋的主要工具。Dvorak技术通过一系列经验规则,将热带气旋在卫星云图中表现出来的云系结构特征及特定的参数同其发展强度联系起来。介绍了利用Dvorak技术估测热带气旋强度的研究背景和原理方法,总结了国内外在该领域的研究进展及其存在的优势和不足,指出Dvorak技术是目前业务化估测热带气旋强度的主要工具,同时展望了该技术未来的发展方向。     

“偏心台风”初析

在卫星云图上,有时可以观测到台风的密蔽云团偏离、甚至完全脱离低层环流,暴露出低层的螺旋状积云线的现象。如在资料较密的近海,还可发现500、700毫巴气旋性辐合中心与地面台风中心的位置有明显的偏离。本文将这种台风称之为“偏心台风”。 飞机探测证实,这种现象在西北太平洋上经常出现。1979年台风季节,23个命名台风中有11个出现了700毫巴环流中心偏离地面中心的现象。这种台风在云图上的表现是暴露低层环流;中心轴线向对流云团中心倾斜;随着气旋的加强,高低层环流的中心趋向于垂直[1]。 陈联寿和丁一汇指出[2],这种现象可作为判断台风进入强垂直切变区后开始减弱的一个标志。 上述观测研究是在有连续的、可靠的飞机探测资     

应用卫星资料分析和预报热带气旋强度的方法

1.引言利用卫星云图监视热带风暴差不多有20年的历史了。1963年首次提出利用云图确定风暴强度的方法,当时是根据风暴云的形状以及它的云带和眼的外貌来确定强度。六十年代后期开始,一天已有几次的云图用来观察热带气旋,极轨卫星上的红外探测设备开始提供昼夜的观测,而早期的地球静止卫星提供白天时刻的连续监视,用卫星云图分析其强度。但是风暴云的特征与它的强度之间的关系,随时间有很大的变化,而且其特征的短时间的波动很大,有时足以模糊风暴发展的总趋势。单用一张云图做分析时,往往会使强度估计产生很大的误差。为了解决这个问题,提出了根据一系列云图特征,而不是仅仅依靠一张云图特征来估计每天强度的技术。     

基于卫星资料进行热带气旋强度客观估算

利用日本MTSAT (multi-functional transport satellite) 红外亮温资料,提取热带气旋云团中云顶较高、对流较旺盛的深对流信息,根据提取的对流核数量、对流核距热带气旋中心距离、对流核亮温极值等信息表征热带气旋强弱,初步建立了热带气旋强度估测模型;并根据该估算模型的误差分布对强度 (用最大风速表示) 大于40 m·s-1和小于18 m·s-1的样本结果进行了线性修正,修正后的结果与中国气象局《热带气旋年鉴》热带气旋最佳路径资料比较得到非独立样本和独立样本的强度平均绝对误差分别为5.5 m·s-1和5.9 m·s-1, 均方根误差分别为6.9 m·s-1和7.7 m·s-1;对于热带低压、强台风及以上的估计平均绝对误差分别降至4.9,4.7 m·s-1,准确度较好。试验表明:利用热带气旋云团中的对流核数量、分布、冷暖与其强度建立的统计关系模型是可行的,该算法的估算精度与Dvorak方法、AMSU (advanced microwave sounding unit) 定强算法相当。     

西北太平洋热带气旋的闪电活动、雷达反射率和冰散射信号特征分析

利用热带测雨卫星(TRMM)携带的测雨雷达(PR)、闪电成像仪(LIS)和微波辐射计(TMI)的同步探测资料,选取1998-2008年登陆中国的46个热带气旋,分析了其不同强度阶段的闪电活动、雷达反射率和冰散射信号的分布特征,以及闪电的发生与雷达反射率和冰散射信号之间的关系.结果发现:强度较弱的热带气旋平均闪电次数相对较高;当强度达到强热带风暴阶段后,强度越强,闪电数量反而越少.热带气旋强度不同,闪电的空间分布也有差别,热带风暴、强台风和超强台风阶段眼壁区闪电密度最大,而其他阶段则在外雨带区密度最大.热带气旋大部分区域被层云和弱对流降水控制,0℃层以上雷达反射率迅速减小,冰散射信号也普遍较弱.虽然热带气旋的眼壁区对流活动最强.但相比于外面带却较不易发生闪电.在同等大小的雷达反射率下,闪电更易发生在台风和强热带风暴阶段,超强台风阶段发生闪电阈值最高.由于闪电的发生与软雹、冰晶和过冷水等微物理参量以及上升气流速度紧密相关,因此闪电资料可以提供关于热带气旋不同区域的微物理过程和动力过程信息.     

用数字云图确定热带气旋强度的原理和方法

本文采用数字云图资料，分析热带气旋强度与热带气旋中云系结构的关系，提出了云系结构紧密度因子的概念并用云带旋转的圈数表示热带气旋强度的方法。本文对原有关于热带气旋中云系结构的某些因子的取值作了适当调整， 改进了用增强红外云图确定热带气旋强度的方法。 经过对2446组样本的拟合，热带气旋强度最大风速估计值的平均绝对误差为2.48 m/s。本方法可以实现人机交互，能更客观地作出定量估计。对1993年12个热带气旋检验，最大风速平均绝对误差为2.31 m/s。     

热带气旋边缘中尺度强风暴的初步研究

本文根据GMS气象卫星1—3小时红外分层云图和有关气象资料,给1984—1988年6—9月位于32°N以南、126°E以西,中心附近最大风力8级以上的热带气旋边缘区域发生强对流天气的中尺度强风暴云团以客观定义,并对其特点、结构、移动、天气及天气形势条件进行分析研究,发现一些有意义的事实。      

热带气旋强度变化研究进展

自20世纪90年代后期以来,热带气旋强度变化研究越来越受到人们的重视,随着研究的不断深入,热带气旋强度变化研究取得了可喜的进展,文中总结近年来热带气旋强度变化的主要研究成果,主要包括(1)热带气旋的发生、发展和最大可能强度的研究;(2)行星涡度梯度、环境均匀流、环境流场垂直切变以及热带气旋外流与环境流的相互作用对热带气旋强度的影响及物理机制;(3)热带气旋结构与强度的变化关系,着重总结环境流场导致的非对称结构变化而引起的热带气旋强度变化以及对涡旋倾斜发展理论验证,分析了涡旋Rossby波的最新研究;(4)海洋热状况变化以及海洋飞沫对热带气旋强度的影响研究成果。分析指出,今后进一步开展用现代化卫星探测资料研究热带气旋强度变化外,还应加强热带气旋外流与环境流场的相互作用,海-气交界面的参数化问题,热带气旋结构变化与TC强度变化关系以及这种关系的物理本质的研究,通过深入研究,认识热带气旋强度变化的物理机制,提高热带气旋强度变化的预报能力。     

热带气旋登陆华南前后的强降水大尺度环境场特征

运用2001年和2002年7个热带气旋 (TC) 登陆华南前后的38个日降水量、NCEP/NCAR再分析资料以及卫星云图, 经普查和分析将TC造成的降水区划分为纬向型、经向型、NE—SW向型3种; 对各型高、中、低层中的主要气象因子作了详细分析, 如高层流场、中层副热带高压、低层急流和切变线或辐合线、整层水汽通量散度以及季风云涌等, 在此基础上归纳概括出了这些降水型各自前24 h的大尺度环境场特征概略模型图, 并对其强降水形成机理尽可能地给出了解释, 为TC登陆前后的超短期降水预报提供某种参考方法。     

A METHOD FOR DETERMINATION OF GALE REGION OVER OCEAN SURFACE BY TROPICAL CYCLONE USING TBB

With black-body temperature(T_BB) from GMS infrared cloud imagery for 16 tropical cyclones in 1996-1997 and domestic and overseas reports of gale by tropical cyclones as well as some conventional andshipboard wind reports, a number of conceptual charts are statistically summarized to determine ranges of gales on near gale and 10 of the storm. A method by which the radius of gale is operationally useful has beed tested.     

Fine-resolution regional climate model simulations of the impact of climate change on tropical cyclones near Australia

Fine-resolution regional climate simulations of tropical cyclones (TCs) are performed over the eastern Australian region. The horizontal resolution (30 km) is fine enough that a good climatological simulation of observed tropical cyclone formation is obtained using the observed tropical cyclone lower wind speed threshold (17 m s^–1). This simulation is performed without the insertion of artificial vortices (bogussing). The simulated occurrence of cyclones, measured in numbers of days of cyclone activity, is slightly greater than observed. While the model-simulated distribution of central pressures resembles that observed, simulated wind speeds are generally rather lower, due to weaker than observed pressure gradients close to the centres of the simulated storms. Simulations of the effect of climate change are performed. Under enhanced greenhouse conditions, simulated numbers of TCs do not change very much compared with those simulated for the current climate, nor do regions of occurrence. There is a 56% increase in the number of simulated storms with maximum winds greater than 30 m s^–1 (alternatively, a 26% increase in the number of storms with central pressures less than 970 hPa). In addition, there is an increase in the number of intense storms simulated south of 30°S. This increase in simulated maximum storm intensity is consistent with previous studies of the impact of climate change on tropical cyclone wind speeds.     

Estimation of Tropical Cyclone Intensity from the Satellite Infrared Images of Its Spiral Cloud Bands

The spiral signatures of infrared satellite images of the tropical cyclone Phanfone observed in the Northwest Pacific in August 2002 are analyzed using the hyperbolic-logarithmic model of a streamline in the Rankine vortex. Maximum wind speed V_max and some other physical characteristics of the cyclone are estimated by identifying hyperbolic-logarithmic spirals (RLS) which “fit” into the geometric boundaries of the signatures. The comparison of temporal variations in V_max with the data of meteorological services of the USA (JTWC) and Japan (RSMC) revealed satisfactory agreement of the time course of tropical cyclone intensity from the HLS estimates and JTWC data. The absolute estimates of intensity were within an interval between the corresponding JTWC and RSMC data. It seems that if the presented approach is enhanced, the HLS estimation may be a useful contribution to the empirical methods of tropical cyclone intensity determination by remote sensing means.     

热带气旋大风圈的预报

导出了热带气旋范围内中心气压与风场，环境气压扬之间的关系式，该关系式与热带气旋中心强度预报方法结合，用数值解的方法可以预报热带气旋中各级风圈半径。也可以结合热带气旋中心的路径预报，作沿海局地各时次的风力预报，业务试用表明，本方法具有较好的使用价值。     

澳大利亚东南部持续性降水的成因

利用热带天气图，日本ＧＭＳ卫星云图，ＥＣＭＷＦ格点风场资料，对澳大利亚东南部持续性降水的两类主要天气过程，热带云涌－冷锋尾流气旋锋生过程和阻塞反气旋北侧回流降水过程进行了分析，从云型演变，环流形热，热带流场等方面揭示了澳大利亚东南部持续性降水天气过程的基本特征、为业务预报提供参考。