Sentinel-1卫星合成孔径雷达获取第一幅台风图像

In this note, we present the first Sentinel-1 synthetic aperture radar(SAR) typhoon image acquired in the northwest Pacific on October 4, 2014. The eye shape and sea surface wind patterns associated with Typhoon Phanfone are clearly shown in the high-quality SAR image. SAR winds retrieval procedure was given but the actual wind estimates will only be available after the European Space Agency(ESA) releases the official calibration coefficients in order to accurately derive the SAR-measured normalized radar cross section. This study demonstrates the advantage of Sentinel-1 SAR with regards to imaging fine scale typhoon patterns on the sea surface beneath storm clouds. This paper also advocates the use of Sentinel-1 SAR data that is made freely and openly available worldwide for the first time in civilian SAR history.     

台风生成的卫星云图特征

本文对1993～1999年近100个台风过程作了卫星云图特征分析,并计算了10个过程的云顶黑体温度(TBB),结合旬平均海表面温度分布,以研究台风生成前期的特征条件,得出结论为具有涡旋状结构的热带云团,如果出现一条或几条长达500～1000km以上的长云带卷入低压内部,云团中心部分的云顶黑体温度(TBB)降低到-70℃以下,而且TBB=-60℃的范围扩大到3×4个纬距以卜,则低压根可能在24h以内发展成为热带风暴——台风。另外海表面温度SST≥29℃则很可能是台风生成的最重要的环境条件。这些结论不仅加深了对台风生成前期条件的认识,还提供了若干台风生成的量化条件,可应用于实际台风生成的预报。     

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。     

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。     

一个复杂路径台风的卫星云图特征

8616号台风(1986年8月16日─9月6日)形成于南海东北部海面,前后历时22天,两进两出南海,三次登陆。强度一般,路径复杂,影响范围广,灾害严重,历史上罕见。这一路径是蝴蝶结型的南海长生命史台风(本文称“蝶型”路径台风),它已引起气象学界的极大兴趣。作者用卫星云图对这一罕见的特异路径台风作初步研究,从卫星云图的演变,可以清晰地预示台风未来12—36小时的移动趋势,从而为预报台风的移动提供一个及时、明晰、可靠的工具。     

台风的定常运动和螺旋斑图

应用控制台风的大气运动方程组求得了台风的三维定常流场以及相应的气压场和温度场,其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统。研究指出:根据台风运动的定常解,台风的下层中心是低气压且是正垂直涡度(气旋式涡度)和水平辐合,上层中心是高气压(反气旋式涡度)和水平辐散;根据台风自治动力系统所获得的两个鞍一焦点很好地说明了台风的螺旋斑图,下层空气螺旋向内,引起台风中心附近的上升运动,上层空气螺旋向外引起台风外围的下沉运动,这些都与实际台风结构相似,文中阐明,地球的旋转和大气粘性对台风的螺旋结构是至关重要的。     

利用卫星图像对黄海表层水系的分析

根据1984年2月 - 1987年11月期间卫星遥感磁带资料，利用美国全球SST模式反演海表温图像，对黄海区表温及水系（包括流系、冷水带和海洋锋）的分布特征及其季节变动进行分析，分析结果为：黄海区存在暖水系与沿岸水系，冬季构成西部环流与东部环流。黄海夏季表层东西两侧存在两条南北向的冷水带，在冷水带中出现几个低温中心，其中以辽南低温中心持续时间最长（从4月至12月），黄海区海洋锋有冬季型与夏季型之分。     

1985年盛夏台风移动的卫星云图特征

1985年8月份,西北太平洋有8个台风活动,其移动特征主要是北上或转向北上,同时出现三个台风群集的复杂运动。本文利用卫星云图对台风的移动趋势作了分析研究。可以清楚地区分开台风的西行和北上趋势,据此在12—48小时以前作出预报。本文还给出台风北上或转向北上的若干卫星云图特征模式。     

卫星遥感资料在台风数值预报中的应用

本文将卫星遥感资料应用在台风数值预报中，并用变分调整方法对客观分析场进行变分调整，最终形成台风数值预报模式的初始场。台风数值预报式采用σ坐标系中通量形式原始方程组，垂直方向分为三层，水平方向采用三重嵌套网格方案，细网格随台风中心位置的变化而移动。     

非常复杂的异常台风路径的卫星云图特征

异常的台风是台风预报中的一个主要难点，而非常复杂的怪路径虽然次数很吵，但却无法预报，有些甚至在事后都难以解释，本文对9119号台风（Nat)的一次怪路径作了个例分析，指出卫星云图不仅能对9119怪路径作出很好的解释，而且在其二次热带风暴一台风强度阶段能作出较好的预报。     

中国“海洋一号”卫星图像上的冯·卡门大气涡街现象与动力分析

利用中国"海洋一号(HY-1B)"卫星海洋水色水温扫描仪(COCTS)和美国Terra卫星中分辨率成像光谱仪(MODIS)等观测数据对2011年3月2日济州岛东南海域的冯·卡门(von Kármán)大气涡街现象进行了观测和动力分析。COCTS和MODIS观测得到大气涡街涡列距离和涡旋间距比(h/a)均值分别为0.32和0.35;在大气涡街发生海域存在低风速海面风涡旋和海面温度暖舌;济州岛的大气垂直结构存在一逆温层。利用COCTS和MODIS伪彩色合成图观测时间差异,计算得到涡旋移动速率为12.2 m/s,而分别利用它们各自的几何观测参数(h/a),结合涡街动力模型计算得到涡旋移动速率分别为12.8 m/s和12.3 m/s。利用上述观测结果计算得到大气涡街个例的脱落频率为1.24×10-4 s-1,脱落周期为134 min,其中雷诺数范围为60~75,涡街运动学黏性系数范围为2 200~2 750,弗劳德数为0.10,罗斯比数为0.43。分析结果表明中国"海洋一号"卫星数据可用于冯·卡门大气涡街等海洋大气现象的定量化研究。     

登陆北上与近海北上台风的对比分析

选取两个不同路径北上的台风，从天气学和能量学角度分析、研究了台风路径与副热带高丰及能量场的关系，指出副热带高压与西风带大陆高压位置配置，对台风移动路径的影响；并研究了台风路径与高能舌的关系。     

卫星云图资料在台风路径相似预报中的应用

本文应用相似预报的原理和方法,结合常规气象资料(NCEP分析资料),试验了用卫星探测的灰度场资料作台风移动路径的定量预报。结果表明,通过计算灰度场的相似离度,可以有效地定量描述台风非对称性结构的相似性,并能较准确地预测其未来的移动路径。     

基于QuikSCAT卫星遥感风场的台风最大风速半径反演及个例分析

建立了一种卫星遥感风场的最大风速半径(Rmax )反演方法.该方法基于 QuikSCAT 风场,结合 JTWC 台风参数资料,将遥感平均风剖面与 Holland 台风模型进行最小二乘法拟合来反演 Rmax.2001-2009年13个台风69幅数据反演结果统计分析表明:用气压表征台风强度的 P 算法遥感反演结果与 JTWC 分析结果的标准差为10.7 km,效果较好.此外,通过0513、0519和0221 3个典型台风过程的 Rmax 演变情况分析表明:对于对称性结构较好的成熟台风,反演结果能较好地反映出不同台风的 Rmax 尺寸差别,台风过程中 Rmax 的演变情况符合台风发展情况;台风风场对称性差、地形以及背景流场的影响,是导致 Rmax 反演出现较大偏差主要因素.     

寒潮与台风关系分析及台风长期预报

本文按对立统一规律原理,以1960～1970年历史天气图资料。对本年5～10月份影响我国和日本地区的台风,与前一年秋、冬、春季的寒潮关系分析,得出用本年10～12月,1,2和4月的寒潮日期,输送路径等因子,预报翌年5～7月,8,9和10月的台风发生期,路径登陆点和登陆日期范围。经7年来的预报服务检验,用户均认为准确率较高,对布署防台风,保障安全生产,减少经济损失等方面,有实用价值。     

1987年北上,西行台风的卫星云图诊断图象

本文选取1987年7个北上和西行的热带风暴、强热带风暴和台风的328张红外增强显示云图,计算了台风中心周围10万平方公里范围内的高(低)层物理量,给出了台风云图诊断图象,并对台风移行的云图特征给以物理解释。     

基于多格网算法的卫星图像恢复

将求解二次椭圆偏微分方程问题的多格网算法应用到卫星影像的恢复中。其基本思想是在将由总变分求极小生成的偏微分方程离散成为差分方程的过程中,采用不同大小的格网。在取得较好恢复结果的同时,提高了传统图像恢复算法的运算效率,降低了恢复运算所需要的时间。     

西北太平洋上层海洋对台风响应的合成分析研究

基于台风最佳路径资料和20a的Argo浮标资料,采用一种合成分析方法,得到了西北太平洋上层海洋的温度、盐度、溶解氧等三维要素场对台风的平均响应特征,结果表明:台风移动路径右侧海表面温度呈明显的负异常,即具有"右偏性",次表层在"热泵"和"冷抽吸"共同影响下,温度异常呈正负相间的分布,次表层以下大部区域以温度负异常为主,但"右偏性"已不明显;表层至1 000 m深度,各层占主导的盐度异常值呈"正-负-正"的垂向分布,次表层以下,各层的盐度异常在平行和垂直于台风路径方向上的分布较为均匀,不具有明显的各向性差异;表层至1 000 m深度层,溶解氧浓度呈"小-大-小"的垂向分布,各层的平面分布特征较为相似,均在平行于台风路径-2～2 R50范围存在一带状高值区域;温度、盐度、溶解氧浓度等要素对台风的平均响应深度可达到1 000 m以上.     

中国东部近海北上再发展台风的加强机制分析

针对近30a(1982-2012)我国东部近海151例台风,按照路径与强度进行了统计分析。结果表明:38%的台风会北上登陆,而在登陆台风中有约26%(15例)会再次发展。首先,挑选3例典型台风(2001年Toraji、2004年Haima与2009年Linfa),利用大气再分析数据辅以卫星云图,进行了细致的加强机制分析。发现它们的相同之处是皆于西风槽前、高空急流入口区右侧、低空急流左侧再次发展;此外,Toraji与Haima中心处有冷暖空气的交汇促进斜压位能的释放而加强。然后,进一步将分析方法用于全部15例台风,发现:再次加强程度较弱的台风潜热释放起重要的作用;而加强程度较强的台风主要靠斜压位能的释放,若同时存在较强的潜热释放的作用,加强程度极容易变得很强。     

用TRMM卫星探测资料对"卡努"台风云系不同阶段特征的分析

本文利用TRMM卫星测雨雷达、微波成像仪探测结果,结合FY-2c卫星云图和浙江路桥多普勒雷达探测结果,对“卡努”台风活动的大尺度大气环流背景、不同阶段云系特点及云中冰、水结构进行分析,以了解台风云系中冰、水的分布和变化,为进一步揭示台风云系变化规律和提高对台风强度及路径的预报能力做了有意义的尝试。